一种基于ofdm的可见光通信系统帧同步方法
【专利摘要】本发明属于光通信【技术领域】，具体为一种基于OFDM的可见光通信系统的帧同步方法。本发明首先构造一种训练序列结构；然后利用该训练序列检测帧起始位置，包括：利用该训练序列设计帧同步检测函数，使其能够在训练序列的特定位置产生类似冲激函数的尖峰；通过设定合理的门限值找到帧同步检测函数曲线的尖峰，从而确定帧起始位置；本发明方法能够很好的避免SC算法和Park算法的缺陷，具有较高的估计精确度。
【专利说明】—种基于OFDM的可见光通信系统帧同步方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光通信【技术领域】，具体为一种基于OFDM的可见光通信系统帧同步方法。
【背景技术】
[0002]可见光通信(VLC)是在白光LED技术上发展起来的一种的新型室内短距无线通信技术。VLC技术利用LED良好的调制特性，将信息调制到LED的光强度上，兼具通信和照明双重功能，具有保密性好，无电磁干扰等优点。
[0003]正交频分复用(OFDM)是种高速数据传输技术，因其具有较高的频谱利用率，能够对抗频率选择性衰落，信道均衡简单等特性，被广泛应用到各种通信技术中。将OFDM调制技术应用到可见光通信系统中，可以有效克服多径衰落的影响，提高数据传输速率。
[0004]一般情况下，产生的OFDM信号是复数，不能直接在实际物理系统中传输。在可见光通信系统中，一般采用的方法是[1]:对于频域上长度为#的OFDM符号Z[/7] (/7=1，2，3，…,N-1)在Z[1]，Z[2]，…，靡/2-1]上放置数据，而在ZDV/2+l]，ZDV/2+2]，…，难-1]上放置ZDV/2-l]，ZDV/2-2]，…，Z[l]的共轭，另外，Z[0]与ZDV/2]上均放置0，这样就得到一个共轭对称序列，经过快速傅里叶逆变换(IFFT)后，OFDM符号时域上的样本值均为实数。
[0005]为了准确解调OFDM符号，在接收端，需要确定一帧OFDM信号的起始位置，进而确定该帧内OFDM符号的快速傅里叶变换(FFT)窗口的起始位置，从而完成整一个帧同步过程。如果估计的起始位置过晚，会导致符号间干扰(ISI)和子载波间干扰(ICI)，从而导致系统性能下降。因此，帧同步对OFDM系统来说十分必要。
[0006]目前，在射频通信中，研究OFDM系统帧同步方法的文献很多，大致可以分为两类，一类是基于训练序列的帧同步方法，另一类是基于循环前缀(CP)的方法。由于前一种方法在多径信道下性能不理想，所以大部分的帧同步方法研究都是基于训练序列。
[0007]Schmild和Cox提出了一种经典的基于训练序列的帧同步算法(下文简称SC算法)以及相应的训练序列时域结构[1]。如图1所示，其训练序列是由前后两个完全相同的两部分组成，SC算法的帧同步检测函数#(/7)就是利用前后两部分做相关，并进行能量的归一化，通过设定门限值来检测起始位置。由于循环前缀的存在，SC算法的计算值会存在一个平缓段，估计精度不高。
[0008]Park对SC算法的训练序列做出了改进，并且提出了相应的帧同步算法(下文简称Park算法)如图2所示，训练结构共分成四段:C段，D段，C*段和D*段。其中D段是C段的反序序列，而C*段和D*段分别是C段和D段的共轭。对于接收到的序列r {n)，Park算法检测函数#(/?)为:
【权利要求】
1.一种基于OFDM的可见光通信系统的帧同步方法，其特征在于首先构造一种训练序列结构；然后利用该训练序列检测帧起始位置，包括:利用该训练序列设计帧同步检测函数，使其能够在训练序列的特定位置产生类似冲激函数的尖峰；通过设定合理的门限值找到帧同步检测函数曲线的尖峰，从而确定帧起始位置； 所述训练序列结构，对于长度为N的OFDM符号z in)，在时域上，满足下列对称关系: x(k) = K (N- k) Α=1?2?..% Ν-?(4) 即OFDM符号样本值关于z(yV/2)对称，表不样本标号表不OFDM符号数据部分的长度，而对z(0)没有特殊的结构要求； 所述帧同步的检测函数为:
【文档编号】H04B10/116GK103475618SQ201310427879
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月21日 优先权日:2013年9月21日
【发明者】袁一凌, 徐峰, 冯辉, 杨涛, 胡波 申请人:复旦大学