一种用于ofdm的帧同步方法、装置及接收的制造方法
【专利摘要】本发明涉及无线通信中符号同步【技术领域】，具体涉及一种用于OFDM的帧同步方法、装置及OFDM接收机。本发明提出的方法，包括：根据预先设定的起始位置和相关窗长度，从接收到的信号中选取数据序列；计算数据序列的前半部分与后半部分的相关值；基于相关值和数据序列的能量计算定时度量的值；以及当定时度量的值大于或等于预先设定的门限值时，判定并输出帧同步结果。本发明的用于OFDM的帧同步方法、装置及OFDM接收机同时具有较低的误检概率和漏检概率，独立于频偏且在复杂信道环境下帧同步的门限设置非常方便。
【专利说明】—种用于OFDM的帧同步方法、装置及接收机
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信中符号同步【技术领域】，具体涉及一种用于OFDM的帧同步方法、装置及OFDM接收机。
【背景技术】
[0002]OFDM(正交频分复用)是一种特殊的多载波传输方案，由于其能够有效地抵抗频率选择性衰落和窄带干扰，并且具有数据传输速率高、频谱效率高和抗干扰能力强等优点，因此被广泛运用到数字音频广播(Digital Audio Broadcasting, DAB)、无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)等系统中。OFDM系统的要求各子载波之间需保持严格的正交性，导致其对同步误差非常敏感，因此帧同步是OFDM系统中的关键问题。
[0003]现有的用于OFDM的帧同步方法一般都先计算定时度量的值，然后将定时度量的值与预先设定的门限比较，从而判定是否帧同步。在计算定时度量的归一化因子(即:分母)的值时，通常是基于从接收到的OFDM信号中选取出的数据序列的差分幅度的平方和，或者基于从接收到的OFDM信号中选取出的数据序列的幅度差分的平方和来计算。
[0004]基于上述方法进行的OFDM帧同步，要么对频偏较为敏感，要么误检概率和漏检概率较高。
[0005]因此，需要提供一种新的用于OFDM的帧同步方法、装置及OFDM接收机，使得对接收到的OFDM信号进行帧同步时独立于频偏的影响，且误检概率和漏检概率较小。
【发明内容】
[0006]本发明的一个实施例提供了一种用于OFDM的帧同步方法，包括:根据预先设定的起始位置和相关窗长度，从接收到的信号中选取数据序列；计算数据序列的前半部分与后半部分的相关值；基于相关值和数据序列的能量计算定时度量的值；以及当定时度量的值大于或等于预先设定的门限值时，判定并输出帧同步结果。
[0007]本发明的另一个实施例提供了一种用于OFDM的帧同步装置，包括:数据序列选取模块，用于根据预先设定的起始位置和相关窗长度，从接收到的信号中滑动截取数据序列；相关值计算模块，用于计算数据序列的前半部分与后半部分的相关值；定时度量计算模块，用于基于相关值和数据序列的能量计算定时度量的值；以及帧同步判定模块，用于当定时度量的值大于或等于预先设定的门限值时，判定并输出帧同步结果。
[0008]本发明的又一个实施例提供了一种OFDM接收机，包括根据本发明的帧同步装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1所示为本发明的用于OFDM的帧同步方法的一个实施例的流程图；
[0010]图2所示为本发明的用于OFDM的帧同步装置的一个实施例的示意性框图。
【具体实施方式】[0011]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0012]为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些不必要的技术特征。
[0013]图1所示为本发明的用于OFDM的帧同步方法100的一个实施例的流程图。图1所示的用于OFDM的帧同步方法100包括如下步骤101到106。
[0014]在步骤101中，根据预先设定的起始位置和相关窗长度，从接收到的信号中选取数据序列。
[0015]在本发明的一个实施例中，可以先将起始位置d设定为1，即d=l。在一个非限定实施例中，可以将待选取的数据相关窗长度设定为OFDM中的训练序列中的一个重复块长度的整倍数，如:两倍。例如:如果OFDM中的训练序列的一个重复块长度的长度K = 16，则可以设定相关窗长度为2XK=32。
[0016]这样，从接收到的OFDM信号中选取数据序列可以表示为:
[0017]U= {r (d), r (d),…，r (d+2K_l)}。
[0018]在步骤102中，计算数据序列的前半部分与后半部分的相关值。
[0019]在本发明的一个实施例中，数据序列的前半部分与后半部分的相关值可以通过如下公式计算得到:
[0020]
【权利要求】
1.一种用于OFDM的帧同步方法，其特征是，包括: 根据预先设定的起始位置和相关窗长度，从接收到的信号中选取数据序列； 计算所述数据序列的前半部分与后半部分的相关值； 基于所述相关值和所述数据序列的能量计算定时度量的值；以及 当所述定时度量的值大于或等于预先设定的门限值时，判定并输出帧同步结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述基于所述相关值和所述数据序列的能量计算定时度量的值的步骤包括: 根据所述数据序列的能量和所述相关值的差值计算所述定时度量的归一化因子；以及 根据所述数据序列的相关值计算所述定时度量的分子系数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述相关窗长度为所述OFDM中的训练序列中的一个重复块长度的整倍数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述能量为所述数据序列的总能量的一半。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，还包括:当所述定时度量的值小于预先设定的门限值时，调整所述起始位置，直到用根据调整过后的起始位置选取的所述数据序列来计算的所述定时度量的值大于或等于所述门限值。
6.一种用于OFDM的帧同步装置，包括: 数据序列选取模块，用于根据预先设定的起始位置和相关窗长度，从接收到的信号中选取数据序列； 相关值计算模块，用于计算所述数据序列的前半部分与后半部分的相关值； 定时度量计算模块，用于基于所述相关值和所述数据序列的能量计算定时度量的值；以及 结果判定与输出模块，用于当所述定时度量的值大于或等于预先设定的门限值时，判定并输出巾贞冋步结果。
7.根据权利要求6所述的帧同步装置，其特征是，所述定时度量计算模块包括: 归一化因子计算模块，用于根据所述数据序列的能量和所述相关值的差值计算所述定时度量的归一化因子；以及 分子系数计算模块，用于根据所述数据序列的相关值计算所述定时度量的分子系数。
8.根据权利要求7所述的帧同步装置，其特征是，还包括:用于当所述定时度量的值小于预先设定的门限值时，调整所述起始位置，直到用根据调整过后的起始位置选取的所述数据序列来计算的所述定时度量的值大于或等于所述门限值的模块。
9.一种OFDM接收机，其特征是包括根据权利要求6-8中的任一项所述的帧同步装置。
【文档编号】H04L27/26GK103595682SQ201310576960
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】杨帆, 李洋, 邵怀宗, 王文钦 申请人:电子科技大学