专利名称：一种多径衰落信道下ofdm系统的采样频率偏移盲估算方法
一种多径衰落信道下OFDM系统的采样频率偏移盲估算方法
技术领域：
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种多径衰落信道下OFDM系统的采样频率偏移(SFO)盲估计方法，可用于非合作通信系统中时频同步之前的OFDM系统的采样偏移估计。
背景技术：
以正交频分复用(OFDM)为代表的多载波技术已成功应用于数字视频广播、数字音频广播、数字用户线、无线接入网、电力线通信、卫星通信等领域，其具备很好的抗多径、抗窄带干扰性能和高效的频谱利用率，是宽带无线通信研究的热点。然而，由于收发两端的晶振的不完全匹配，及移动通信系统中的多普勒频移的影响，在通信系统的收发两端不可避免地存在采样频率偏差。尤其在非合作通信中，作为一种非授权接入通信模式，采样频率对于接收端是未知的，经前期的过采样率估计之后，必定还存在一定的采样频率偏差。在采样频率偏差存在的情况下，OFDM信号经FFT变换后将产生载波间干扰和时变的相位变化，且现有的时频同步方法基本上均是在无采样频率偏差条件下进行的。因此，研究非合作通信中多径衰落信道下时频同步之前的OFDM系统的采样频率偏移估计方法具有实际的工程意义。近年来，已有学者对非合作通信中OFDM系`统的采样频率偏移估计方法进行了一定的研究，但这些方法需要发射端配合或在频偏估计之后，且研究集中于利用冗余CP与对应数据之间的相关性，算法受信道和噪声影响较大。参见Liu Gang, Li Bingbing, PangHengl1.Blind Sampling Clock Offset Estimation Algorithm for OFDM System[C]//Proc.0f CISP’09, Tianjin, China.1EEE Press, 2009:1-4。Liu Gang通过对各子载波加权,然后对接收信号相关函数的虚部进行变换，得到了一种非数据辅助的采样频率同步算法。但该方法需要发射端配合，且要求信道冲击响应在各子载波位置上能量相等。参见B.Ai，Y.Shen, Z.D.Zhong, B.H.Zhang.Enhanced Sampling Clock Offset Correction Basedon Time Domain Estimation Scheme[J].1EEE Transactions on Consumer Electronics,2011,57(2):696-704。B.Ai提出一种基于保护间隔的时域SCO估计方法，并相应的加入一自适应模块，提高了系统的实时性，但此方法用到的CP长度要大于最大多经时延，且需要先估计步页偏° 参见 Castillo-Sanchez E, Lopez-Martinez F.J,Martos-Naya E, etal.JointTime, Frequency and Sampling Clock Synchronization for OFDM-based systems[C].Wireless Communications and Networking Conference2009:1-6。 Castillo-Sanchez E在采用CP和OFDM符号尾部数据的相关进行符号定时及载波频率联合同步方法基础上，利用定时估计值的偏移来进行采样频率偏移估计，但该算法受信道和噪声影响较大。参见 Arash Zahed1-Ghasabeh, Alireza Tarighat, and Babak Daneshrad.Spectrum Sensingof OFDM Waveforms Using Embedded Pilots in the Presence of Impairments[J].1EEETransactions onVehicular Technology: 1208-1221。Arash Zahed1-Ghasabeh提出一种基于循环平稳的谱分析方法估计采样频率偏移，但是需要知道发射端导频信息，直接提取会受到采样频率偏移带来的衰减和多径衰落信道影响，且SFO估计范围很小，频偏对其性能也有一定影响。综上说明，这些研究均存在一定缺陷，不适合于实际的非合作通信系统中频率选择性多径衰落信道，况且在低信噪比情况下，时频同步之前估计性能不理想。因此，以上的方法不适合在实际的非合作通信系统中进行应用。
发明内容本发明的目的是克服上述已有技术的不足，提供了一种多径衰落信道下时频同步之前进行估计的新方法，以提高实际的非合作通信系统中采样频率偏移(SFO)估计的精度。本发明选取子载波个数为N=64个，1/4循环前缀(CP)长度，符号周期Ts=IO μ s,具有一对相关导频的OFDM信号作为信号源。实现本发明目的的技术方案，包括如下步骤:(I)对接收到的信号y(t)采样得到y[n]；(2)计算采样后信号y[n]的谱函数幅值
权利要求
1.一种多径衰落信道下OFDM系统的采样频率偏移估算方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)对接收到的信号y(t)采样得到y[n]； (2)计算采样后信号y[n]的谱函数幅值
2.根据权利要求书I中所述的多径衰落信道下OFDM系统采样频率偏移盲估算方法，其特征在于:所述步骤(2)计算接收信号的谱函数幅值
3.根据权利要求书I中所述的多径衰落信道下OFDM系统的采样频率偏移盲估算方法，其中步骤(3)所述的计算OFDM信号的谱函数幅值|<S}"2(/1，并求其最大值处位置，估算方法如下:
全文摘要
一种多径衰落信道下OFDM系统的采样频率偏移盲估算方法。根据具有相关导频的OFDM信号的循环平稳特性，利用改进后的谱函数克服采样频率偏移带来的衰减和多径衰落信道影响的数据估计出相关值点，再根据其估计值点处的循环谱值相位偏移量来估计采样频率偏移，可以克服频偏、高斯白噪声和多径衰落信道的影响，并利用跳变变换，充分利用数据，大大提高OFDM系统的采样频率偏移的估计性能。
文档编号H04L27/26GK103095638SQ201210555448
公开日2013年5月8日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者李兵兵, 孙珺, 刘明骞, 曹超凤 申请人:西安电子科技大学