專利名稱：用于多載波系統(tǒng)的同步方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于多載波系統(tǒng)的符 號同步和載波同步的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，多載波技術(shù)(尤其是正交頻分復(fù)用技 術(shù))以其高頻語利用率、有效對抗多徑的等特點(diǎn)不但在廣播式數(shù)字音 頻和視頻領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并且己經(jīng)被引入到無線局域網(wǎng)和無
線城域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)中。在第三代合作伙伴計(jì)劃(3rd Generation Partnership Project,簡稱3GPP )啟動(dòng)的長期演進(jìn)(Long Term Evolution,簡稱LTE)研究中，正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,簡稱OFDM )技術(shù)已經(jīng)被采納為下行的多址方 式。
多載波系統(tǒng)的同步過程包括符號同步和載波同步。通過符號同步 4呆證快速傅立葉變換(Fast Fourier Transformation,簡稱FFT)和 快速傅立葉逆變換(Inverse FFT，簡稱IFFT)的起始時(shí)間一致，符 號同步作為系統(tǒng)接收端的第一步操作，其定時(shí)估計(jì)的精度對多載波系 統(tǒng)性能有著很大的影響。載波同步保證接收端的振蕩頻率與發(fā)送載波 同頻同相，由于多載波系統(tǒng)本身對頻偏極為敏感，這就要求要能對頻 偏做出準(zhǔn)確的估計(jì)和補(bǔ)償。
對于多載波系統(tǒng)的同步技術(shù)來說，傳統(tǒng)的基于訓(xùn)練序列的同步算 法多采用偽隨機(jī)序列(PN序列)，這種基于PN序列的同步方案通常 需要本地訓(xùn)練序列輔助以實(shí)現(xiàn)同步，提高了算法的復(fù)雜度，也限制了 同步研究的進(jìn)一步發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種用于多載波系統(tǒng)的同步方法及系統(tǒng)，能 夠在不需要本地訓(xùn)練序列輔助下，實(shí)現(xiàn)良好的定時(shí)精度和頻偏估計(jì)準(zhǔn) 確度，減少信道間的相互干擾。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于多載波系統(tǒng)的同步方
法，包括
接收復(fù)用了以多項(xiàng)序列為同步符號的數(shù)據(jù)幀，并從該數(shù)據(jù)幀中解 復(fù)用出數(shù)據(jù)部分和對應(yīng)于所述同步符號的同步部分；
對所述同步部分進(jìn)行計(jì)算，獲得快速傅立葉變換的起始估計(jì)位置 和頻偏估計(jì)值；
根據(jù)所述起始估計(jì)位置和頻偏估計(jì)值分別對所述數(shù)據(jù)部分進(jìn)行 定時(shí)補(bǔ)償和頻偏補(bǔ)償。
在上述技術(shù)方案中，采用多項(xiàng)序列作為同步符號，多相序列具有 理想的自相關(guān)特性，不僅峰均功率比(PAPR)值小、自相關(guān)特性好、 FFT變換后仍是多相序列，還具有中心對稱的特點(diǎn)。因此釆用了多相 序列的本技術(shù)方案可以實(shí)現(xiàn)大功率的發(fā)送要求，而且可以更有效的估 計(jì)出信號的起始位置，實(shí)現(xiàn)更好的同步效果。
進(jìn)一步的，復(fù)用以多項(xiàng)序列為同步符號的數(shù)據(jù)幀的操作可以具體
為
以重復(fù)的兩個(gè)成正整數(shù)倍的同一多相序列為同步符號，與發(fā)送端 的數(shù)據(jù)符號進(jìn)行復(fù)用，該多項(xiàng)序列的長度為所述數(shù)據(jù)符號的一半； 對復(fù)用后的符號進(jìn)行快速傅立葉逆變換，并組成數(shù)據(jù)幀。 作為可替換的，復(fù)用以多項(xiàng)序列為同步符號的數(shù)據(jù)幀的操作亦可 以具體為
對發(fā)送端的數(shù)據(jù)符號進(jìn)行快速傅立葉逆變換，并組成數(shù)據(jù)幀； 以重復(fù)的兩個(gè)成正整數(shù)倍的同一多相序列為同步符號，與所述數(shù)
據(jù)幀進(jìn)行復(fù)用，該多項(xiàng)序列的長度為所述數(shù)據(jù)符號的一半。
進(jìn)一步的，當(dāng)所述正整數(shù)倍大于l時(shí)，需要在對所述同步部分進(jìn)
行計(jì)算前執(zhí)行相應(yīng)的解加權(quán)處理。
進(jìn)一步的，所述對所述同步部分進(jìn)行計(jì)算，獲得快速傅立葉變換
的起始估計(jì)位置和頻偏估計(jì)值的操作可以具體包括
對所述同步部分進(jìn)行對稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得所述同步 部分的第一起始估計(jì)位置；
以所述第一起始估計(jì)位置對同步部分進(jìn)行補(bǔ)償，獲得定時(shí)補(bǔ)償后 的同步部分；
對所述定時(shí)補(bǔ)償后的同步部分平分為前部和后部，并對所述前部 和后部進(jìn)行共軛相乘，獲取共軛相乘的結(jié)果的幅角部分；
將所述幅角部分換算成小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值，并根據(jù)所述小數(shù) 部分的頻偏估計(jì)值補(bǔ)償所述定時(shí)補(bǔ)償后的同步部分，獲得頻偏補(bǔ)償后 的同步部分；
對所述頻偏補(bǔ)償后的同步部分進(jìn)行快速傅立葉變換，獲得變換后 的同步部分；
對所述變換后的同步部分進(jìn)行對稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得 整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值；
根據(jù)所述第一起始估計(jì)位置、小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值和整數(shù)部分 的頻偏估計(jì)值，獲得所述起始估計(jì)位置和頻偏估計(jì)值。
在上述技術(shù)方案中，可以對所述同步部分的全體或部分逐點(diǎn)進(jìn)行 對稱相關(guān)計(jì)算以獲得所述同步部分的第一起始估計(jì)位置，并可以第一 起始估計(jì)位置作為起始估計(jì)位置，將所述小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值和整 數(shù)部分的頻偏估計(jì)值進(jìn)行相加運(yùn)算，其相加運(yùn)算結(jié)果作為所述頻偏估 計(jì)值。
更優(yōu)的方案是，在獲得頻偏補(bǔ)償后的同步部分之后，快速傅立葉 變換之前，還可以包括以下步驟
對所述頻偏補(bǔ)償后的同步部分逐點(diǎn)進(jìn)行對稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相 關(guān)峰獲得所述同步部分的第二起始估計(jì)位置。此時(shí)，可以以所述第二 起始估計(jì)位置作為所述起始估計(jì)位置。
在計(jì)算整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值時(shí)，可以對所述變換后的同步部分 逐點(diǎn)進(jìn)行對稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得所述整數(shù)部分的頻偏估計(jì)
值；亦可以對所述變換后的同步部分的奇數(shù)部分構(gòu)成的序列逐點(diǎn)進(jìn)行 對稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得所述整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值。
當(dāng)接收多組復(fù)用了以多項(xiàng)序列為同步符號的數(shù)據(jù)幀后，可以分別 將計(jì)算各組的整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值，并根據(jù)對各組的結(jié)果進(jìn)行聯(lián)合
判決，獲得判決結(jié)果作為所述整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值。通過多組結(jié)果
的綜合判決以獲得更精確的頻偏估計(jì)。
所述多相序列優(yōu)選為常幅值零自相關(guān)序列或廣義線性調(diào)頻序列。 為實(shí)現(xiàn)上迷目的，本發(fā)明提供了一種用于多載波系統(tǒng)的同步系
統(tǒng)，包括
幀接收模塊，用于接收復(fù)用了以多項(xiàng)序列為同步符號的數(shù)據(jù)幀； 解復(fù)用模塊，用于從該數(shù)據(jù)幀中解復(fù)用出數(shù)據(jù)部分和對應(yīng)于所述
同步符號的同步部分；
起始位置計(jì)算模塊，用于對所述同步部分進(jìn)行計(jì)算，獲得快速傅
立葉變換的起始估計(jì)位置；
頻偏計(jì)算模塊，用于對所述同步部分進(jìn)行計(jì)算，獲得頻偏估計(jì)值； 定時(shí)補(bǔ)償模塊，用于根據(jù)所述起始估計(jì)位置對所述數(shù)據(jù)部分進(jìn)行
定時(shí)補(bǔ)償；
頻偏補(bǔ)償模塊，用于根據(jù)所述頻偏估計(jì)值所述數(shù)據(jù)部分進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。
在上述技術(shù)方案中，所述同步符號可以為重復(fù)的兩個(gè)成正整數(shù)倍 的同一多相序列。
進(jìn)一步的，所述起始位置計(jì)算模塊可以具體包括
第一起始位置計(jì)算單元，用于對所述同步部分進(jìn)行對稱相關(guān)計(jì) 算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得所述同步部分的第一起始估計(jì)位置。
進(jìn)一步的，所述頻偏計(jì)算模塊可以具體包括
第一定時(shí)補(bǔ)償單元，用于以所述第一起始估計(jì)位置對同步部分進(jìn) 行補(bǔ)償，獲得定時(shí)補(bǔ)償后的同步部分；
小數(shù)部分頻偏計(jì)算單元，用于對所述定時(shí)補(bǔ)償后的同步部分平分 為前部和后部，并對所述前部和后部進(jìn)行共軛相乘，獲取共軛相乘的
結(jié)果的幅角部分，將所述幅角部分換算成小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值；
小數(shù)部分頻偏補(bǔ)償單元，用于根據(jù)所述小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值補(bǔ) 償所述定時(shí)補(bǔ)償后的同步部分，獲得頻偏補(bǔ)償后的同步部分；
快速傅立葉變換單元，用于對所述頻偏補(bǔ)償后的同步部分進(jìn)行快 速傅立葉變換，獲得變換后的同步部分；
整數(shù)部分頻偏計(jì)算單元，用于對所述變換后的同步部分進(jìn)行對稱 相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值；
頻偏估計(jì)值獲得單元，用于根據(jù)所述小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值和整 數(shù)部分的頻偏估計(jì)值，獲得所述頻偏估計(jì)值。
進(jìn)一步的，所述起始位置計(jì)算模塊還可以包括
第二起始位置計(jì)算單元，用于在獲得頻偏補(bǔ)償后的同步部分之 后，快速傅立葉變換之前，對所述頻偏補(bǔ)償后的同步部分逐點(diǎn)進(jìn)行對 稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得所述同步部分的第二起始估計(jì)位置。
進(jìn)一步的，上述系統(tǒng)還可以包括聯(lián)合判決模塊，用于當(dāng)接收多組 復(fù)用了以多項(xiàng)序列為同步符號的數(shù)據(jù)幀后，分別將計(jì)算各組的整數(shù)部 分的頻偏估計(jì)值，并根據(jù)對各組的結(jié)果進(jìn)行聯(lián)合判決，獲得判決結(jié)果 作為所述整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值。
所述多相序列優(yōu)選為常幅值零自相關(guān)序列或廣義線性調(diào)頻序列。
基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明以多相序列作為同步符號進(jìn)行定時(shí)估 計(jì)和頻偏估計(jì)，利用了多相序列的優(yōu)良特性，不僅提高了定時(shí)和頻偏 估計(jì)的精度，而且算法簡單，運(yùn)算的復(fù)雜度低，達(dá)到了良好的同步效 果。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請 的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu) 成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖l為本發(fā)明用于多載波系統(tǒng)的同步方法的一實(shí)施例的流程示意圖。
圖2為圖1實(shí)施例在發(fā)送端和接收端的整體流程示意圖。
圖3為圖1實(shí)施例的一個(gè)具體實(shí)例的流程示意圖。
圖4為本發(fā)明用于多載波系統(tǒng)的同步系統(tǒng)的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明用于多載波系統(tǒng)的同步方法的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
首先對多相序列進(jìn)行介紹。多相序列即含有多個(gè)相位的序列，以 其理想的自相關(guān)特性越來越多的得到人們的關(guān)注。通過對多相序列， 例如常幅值零自相關(guān)序列(CAZAC)、廣義線性調(diào)頻序列(GCL)等的 研究，發(fā)現(xiàn)其不僅峰均功率比(PAPR)值小、自相關(guān)特性好、FFT 變換后仍是多相序列，還具有中心對稱的特點(diǎn)。
其中PAPR值表示信號的功率的平均程度，值越小越接近于平 均，這可以降低發(fā)送端和接收端對功放的動(dòng)態(tài)范圍的要求，從而實(shí)現(xiàn) 更大功率的發(fā)送要求。發(fā)送信號釆用中心對稱的結(jié)構(gòu)，可以是接收端 在檢測時(shí)更有效的估計(jì)出信號起始位置，提高粗同步的可靠性。采用
頻偏的估計(jì)，因此減小了接收機(jī)的復(fù)雜度。
如圖1所示，為本發(fā)明用于多載波系統(tǒng)的同步方法的一實(shí)施例的
流程示意圖，同步過程主要在接收端完成，但在發(fā)送端需要將多相序
列與已調(diào)制的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行復(fù)用，最終得到復(fù)用了以多項(xiàng)序列為同步
符號的數(shù)據(jù)幀，接收端的同步流程具體包括
步驟IOI、接收復(fù)用了以多項(xiàng)序列為同步符號的數(shù)據(jù)幀； 步驟102、從該數(shù)據(jù)幀中解復(fù)用出數(shù)據(jù)部分和對應(yīng)于所述同步符
號的同步部分，其中數(shù)據(jù)部分對應(yīng)于發(fā)送端所發(fā)送的已調(diào)制的數(shù)據(jù)，
同步部分對應(yīng)于發(fā)送端所發(fā)送的同步符號；
步驟103、對所述同步部分進(jìn)行計(jì)算，獲得快速傅立葉變換的起 始估計(jì)位置和頻偏估計(jì)值；
步驟104、根據(jù)所述起始估計(jì)位置和頻偏估計(jì)值分別對所述數(shù)據(jù) 部分進(jìn)行定時(shí)補(bǔ)償和頻偏補(bǔ)償。
接下來通過圖2和圖3對包括了發(fā)送端發(fā)送到接收端接收同步的 整個(gè)過程以及同步的具體流程進(jìn)行說明。在發(fā)送端一側(cè)，同步符號可 以在IFFT之前與已調(diào)制的數(shù)據(jù)符號進(jìn)行復(fù)用，也可以在IFFT之后與 數(shù)據(jù)幀進(jìn)行復(fù)用。構(gòu)成同步符號的多相序列優(yōu)選采用CAZAC序列和 GCL序列，時(shí)域的同步符號jcf^可以由兩段相同的CAZAC序列重復(fù) 或加權(quán)構(gòu)成，CAZAC序列長度為， 7V為 一 個(gè)已調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(例 如OFDM符號)的長度，對應(yīng)于A:^)的頻域的同步符號為AYw)。其 中加權(quán)表示兩段CAZAC序列之間有正整數(shù)倍的關(guān)系，如果倍數(shù)大于 1，則需要在接收端對同步部分進(jìn)行計(jì)算前執(zhí)行相應(yīng)的解加權(quán)處理。
當(dāng)發(fā)送端向信道發(fā)送復(fù)用了同步符號xr^的數(shù)據(jù)幀時(shí)，接收端接 收該數(shù)據(jù)幀，并對該數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解復(fù)用，解出兩個(gè)部分， 一部分為對
應(yīng)于已調(diào)制的數(shù)據(jù)符號的數(shù)據(jù)部分j;/"， 一部分為對應(yīng)于同步符號的 同步部分0/W，同步部分r。^M乍為定時(shí)估計(jì)和頻偏估計(jì)的基礎(chǔ)(步驟 201)。
步驟202中，接收端將r/Z^帶入以下公式
以》作為第一起始估計(jì)位置，即粗定時(shí)值對M^進(jìn)行定時(shí)補(bǔ)償，
在步驟204中，以<formula>formula see original document page 12</formula>"代入以下公式:
將/ 代入到
求得小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值、。一，取值范圍為(-i， i)子載波
步驟203中，根據(jù)小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值^。自值對。W進(jìn)行補(bǔ) 償獲得補(bǔ)償后的同步部分r乂/^;
在步驟202中獲得的粗定時(shí)值可以直接作為定時(shí)估計(jì)的基礎(chǔ)，也 可以通過步驟205獲得更精確的第二起始估計(jì)位置，即細(xì)定時(shí)估計(jì)值， 進(jìn)一步的提高定時(shí)估計(jì)的精度。
步驟205中，參考公式1對r/W進(jìn)行對稱相關(guān)運(yùn)算，獲得第二起 始估計(jì)位置
步驟206中，對經(jīng)過小數(shù)部分頻偏補(bǔ)償后的同步部分r/W進(jìn)行 FFT變換，得到頻域的同步部分i^w);
步驟207、經(jīng)過FFT變換后的/ r")具有良好的自相關(guān)特性和中心 對稱的特性，此處求解整數(shù)部分頻偏值可采用兩種方法
a) 將及(ai)直接代入到^^式
作為整數(shù)頻偏估計(jì)值《；
b)取及(H)的奇數(shù)部分(即非零值部分)構(gòu)成序列》(")，將A(") 4戈入以下z^式
間隔;
中，求出使6^附)最大的/w，并將
<formula>formula see original document page 14</formula> (7 )
中，求出使p^^最大的w,并將
<formula>formula see original document page 14</formula>(8)
作為整數(shù)頻偏估計(jì)值《，^c而橫凝^^:<formula>formula see original document page 14</formula>(8 )
獲得頻偏估計(jì)值s，其范圍為 4 4子載波間隔；
在得到起始估計(jì)位置？和頻偏估計(jì)值s,通過步驟208和步驟 209對》")進(jìn)行定時(shí)補(bǔ)償和頻偏補(bǔ)償，獲得同步后的》*入
基于以上的發(fā)明構(gòu)思，還可以將同步過程擴(kuò)大到接收多組復(fù)用了 以多項(xiàng)序列為同步符號的數(shù)據(jù)幀的情況，此時(shí)需要分別計(jì)算各組的整 數(shù)部分的頻偏估計(jì)值，并根據(jù)對各組的結(jié)果進(jìn)行聯(lián)合判決，獲得判決 結(jié)果作為所述整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值。聯(lián)合判決可以采用求算術(shù)均值 或幾何均值等方式。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部 分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于 一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí) 施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括ROM、 RAM、》茲碟或者光盤 等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
如圖4所示，為本發(fā)明用于多載波系統(tǒng)的同步系統(tǒng)的一實(shí)施例的 結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的系統(tǒng)包括幀接收模塊l、解復(fù)用模塊2、起 始位置計(jì)算模塊3、頻偏計(jì)算模塊4、定時(shí)補(bǔ)償模塊5和頻偏補(bǔ)償模塊 6。
幀接收模塊l用于接收復(fù)用了以多項(xiàng)序列為同步符號的數(shù)據(jù)幀； 解復(fù)用模塊2用于從該數(shù)據(jù)幀中解復(fù)用出數(shù)據(jù)部分和對應(yīng)于所述同步 符號的同步部分；起始位置計(jì)算模塊3用于對所述同步部分進(jìn)行計(jì)算， 獲得快速傅立葉變換的起始估計(jì)位置；頻偏計(jì)算模塊4用于對所述同 步部分進(jìn)行計(jì)算，獲得頻偏估計(jì)值；定時(shí)補(bǔ)償模塊5用于根據(jù)所述起 始估計(jì)位置對所述數(shù)據(jù)部分進(jìn)行定時(shí)補(bǔ)償；頻偏補(bǔ)償模塊6用于根據(jù) 所述頻偏估計(jì)值所述數(shù)據(jù)部分進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。
本實(shí)施例中所采用的同步符號為重復(fù)的兩個(gè)成正整數(shù)倍的同一 多相序列，其中多相序列優(yōu)選CAZAC序列和GCL序列等。
如圖5所示，為本發(fā)明用于多載波系統(tǒng)的同步方法的另一實(shí)施例 的結(jié)構(gòu)示意圖。與上一實(shí)施例相比，本實(shí)施例的起始位置計(jì)算模塊3 具體包括第一起始位置計(jì)算單元31，該單元用于對所述同步部分進(jìn)行 對稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得所述同步部分的第一起始估計(jì)位置。
在本實(shí)施例中，頻偏計(jì)算模塊4可以具體包括第一定時(shí)補(bǔ)償單 元41、小數(shù)部分頻偏計(jì)算單元42、小數(shù)部分頻偏補(bǔ)償單元43、快速 傅立葉變換單元44、整數(shù)部分頻偏計(jì)算單元45和頻偏估計(jì)值獲得單 元46。
第一定時(shí)補(bǔ)償單元41用于以所述第一起始估計(jì)位置對同步部分 進(jìn)行補(bǔ)償，獲得定時(shí)補(bǔ)償后的同步部分；小數(shù)部分頻偏計(jì)算單元42 用于對所述定時(shí)補(bǔ)償后的同步部分平分為前部和后部，并對所述前部 和后部進(jìn)行共軛相乘，獲取共軛相乘的結(jié)果的幅角部分，將所述幅角 部分換算成小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值。
小數(shù)部分頻偏補(bǔ)償單元43用于根據(jù)所述小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值 補(bǔ)償所述定時(shí)補(bǔ)償后的同步部分，獲得頻偏補(bǔ)償后的同步部分；快速
傅立葉變換單元44用于對所述頻偏補(bǔ)償后的同步部分進(jìn)行快速傅立 葉變換，獲得變換后的同步部分；整數(shù)部分頻偏計(jì)算單元45用于對所 述變換后的同步部分進(jìn)行對稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得整數(shù)部分 的頻偏估計(jì)值；頻偏估計(jì)值獲得單元46，用于根據(jù)所述小數(shù)部分的頻 偏估計(jì)值和整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值，獲得所述頻偏估計(jì)值。
為了獲得更精確的定時(shí)估計(jì)，還可以在起始位置計(jì)算模塊3增加 第二起始位置計(jì)算單元32，該單元用于在獲得頻偏補(bǔ)償后的同步部分 之后，快速傅立葉變換之前，對所述頻偏補(bǔ)償后的同步部分逐點(diǎn)進(jìn)行
對稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得所述同步部分的第二起始估計(jì)位置。 在上述兩個(gè)系統(tǒng)實(shí)施例中，還可以包括聯(lián)合判決模塊，可以在接
收多組復(fù)用了以多項(xiàng)序列為同步符號的數(shù)據(jù)幀后，分別將計(jì)算各組的
整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值，并根據(jù)對各組的結(jié)果進(jìn)行聯(lián)合判決，獲得判
決結(jié)果作為所述整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值。
本發(fā)明以多相序列作為同步符號進(jìn)行定時(shí)估計(jì)和頻偏估計(jì)，利用
了多相序列的優(yōu)良特性，不僅提高了定時(shí)和頻偏估計(jì)的精度，而且算
法簡單，運(yùn)算的復(fù)雜度低，達(dá)到了良好的同步效果。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而
非對其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)
行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案
的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種用于多載波系統(tǒng)的同步方法，包括接收復(fù)用了以多項(xiàng)序列為同步符號的數(shù)據(jù)幀，并從該數(shù)據(jù)幀中解復(fù)用出數(shù)據(jù)部分和對應(yīng)于所述同步符號的同步部分；對所述同步部分進(jìn)行計(jì)算，獲得快速傅立葉變換的起始估計(jì)位置和頻偏估計(jì)值；根據(jù)所述起始估計(jì)位置和頻偏估計(jì)值分別對所述數(shù)據(jù)部分進(jìn)行定時(shí)補(bǔ)償和頻偏補(bǔ)償。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步方法，其中復(fù)用以多項(xiàng)序列為同 步符號的數(shù)據(jù)幀的操作具體為以重復(fù)的兩個(gè)成正整數(shù)倍的同一多相序列為同步符號，與發(fā)送端 的數(shù)據(jù)符號進(jìn)行復(fù)用，該多項(xiàng)序列的長度為所述數(shù)據(jù)符號的一半； 對復(fù)用后的符號進(jìn)行快速傅立葉逆變換，并組成數(shù)據(jù)幀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步方法，其中復(fù)用以多項(xiàng)序列為同 步符號的數(shù)據(jù)幀的操作具體為對發(fā)送端的數(shù)據(jù)符號進(jìn)行快速傅立葉逆變換，并組成數(shù)據(jù)幀； 以重復(fù)的兩個(gè)成正整數(shù)倍的同一多相序列為同步符號，與所述數(shù) 據(jù)幀進(jìn)行復(fù)用，該多項(xiàng)序列的長度為所述數(shù)據(jù)符號的一半。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的同步方法，其中當(dāng)所述正整數(shù)倍 大于1時(shí)，在對所述同步部分進(jìn)行計(jì)算前執(zhí)行相應(yīng)的解加權(quán)處理。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的同步方法，其中所述對所述同步 部分進(jìn)行計(jì)算，獲得快速傅立葉變換的起始估計(jì)位置和頻偏估計(jì)值的 操作具體包括對所述同步部分進(jìn)行對稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得所述同步 部分的第一起始估計(jì)位置；以所述第一起始估計(jì)位置對同步部分進(jìn)行補(bǔ)償，獲得定時(shí)補(bǔ)償后 的同步部分；對所述定時(shí)補(bǔ)償后的同步部分平分為前部和后部，并對所述前部和后部進(jìn)行共軛相乘，獲取共軛相乘的結(jié)果的幅角部分；將所述幅角部分換算成小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值，并根據(jù)所述小數(shù) 部分的頻偏估計(jì)值補(bǔ)償所述定時(shí)補(bǔ)償后的同步部分，獲得頻偏補(bǔ)償后 的同步部分；對所述頻偏補(bǔ)償后的同步部分進(jìn)行快速傅立葉變換，獲得變換后 的同步部分；對所述變換后的同步部分進(jìn)行對稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得 整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值；根據(jù)所述第一起始估計(jì)位置、小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值和整數(shù)部分 的頻偏估計(jì)值，獲得所述起始估計(jì)位置和頻偏估計(jì)值。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的同步方法，其中所述對所述同步部分 進(jìn)行對稱相關(guān)計(jì)算的操作具體為對所述同步部分的全體或部分逐點(diǎn)進(jìn)行對稱相關(guān)計(jì)算。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的同步方法，其中所述根據(jù)所述第一起 始估計(jì)位置、小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值和整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值，獲得 所述起始估計(jì)位置和頻偏估計(jì)值的操作具體為獲得作為所述起始估計(jì)位置的所述第 一起始估計(jì)位置； 將所述小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值和整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值進(jìn)行相 加運(yùn)算，獲得作為所述頻偏估計(jì)值的相加運(yùn)算結(jié)果。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的同步方法，其中在獲得頻偏補(bǔ)償后的 同步部分之后，快速傅立葉變換之前，還包括以下步驟對所述頻偏補(bǔ)償后的同步部分逐點(diǎn)進(jìn)行對稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相 關(guān)峰獲得所述同步部分的第二起始估計(jì)位置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的同步方法，其中所述根據(jù)所述第一起 始估計(jì)位置、小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值和整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值的操作 具體為獲得作為所述起始估計(jì)位置的所述第二起始估計(jì)位置； 將所述小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值和整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值進(jìn)行相 加運(yùn)算，獲得作為所述頻偏估計(jì)值的相加運(yùn)算結(jié)果。
10、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的同步方法，其中所述對變換后的同步 部分進(jìn)行對稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值的 操作具體為對所述變換后的同步部分逐點(diǎn)進(jìn)行對稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰 獲得所述整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值。
11、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的同步方法，其中所述對變換后的同步 部分進(jìn)行對稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值的 操作具體為對所述變換后的同步部分的奇數(shù)部分構(gòu)成的序列逐點(diǎn)進(jìn)行對稱 相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得所述整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值。
12、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的同步方法，其中當(dāng)接收多組復(fù)用了以 多項(xiàng)序列為同步符號的數(shù)據(jù)幀后，分別計(jì)算各組的整數(shù)部分的頻偏估 計(jì)值，并根據(jù)對各組的結(jié)果進(jìn)行聯(lián)合判決，獲得判決結(jié)果作為所述整 數(shù)部分的頻偏估計(jì)值。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步方法，其中所述多相序列采用常 幅值零自相關(guān)序列或廣義線性調(diào)頻序列。
14、 一種用于多載波系統(tǒng)的同步系統(tǒng)，包括幀接收模塊，用于接收復(fù)用了以多項(xiàng)序列為同步符號的數(shù)據(jù)幀；解復(fù)用模塊，用于從該數(shù)據(jù)幀中解復(fù)用出數(shù)據(jù)部分和對應(yīng)于所述 同步符號的同步部分；起始位置計(jì)算模塊，用于對所述同步部分進(jìn)行計(jì)算，獲得快速傅 立葉變換的起始估計(jì)位置；頻偏計(jì)算模塊，用于對所述同步部分進(jìn)行計(jì)算，獲得頻偏估計(jì)值；定時(shí)補(bǔ)償模塊，用于根據(jù)所述起始估計(jì)位置對所述數(shù)據(jù)部分進(jìn)行 定時(shí)補(bǔ)償；頻偏補(bǔ)償模塊，用于根據(jù)所述頻偏估計(jì)值所述數(shù)據(jù)部分進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的同步系統(tǒng)，其中所述同步符號為重 復(fù)的兩個(gè)成正整數(shù)倍的同一多相序列。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的同步系統(tǒng)，其中所述起始位置計(jì)算 模塊具體包括第一起始位置計(jì)算單元，用于對所述同步部分進(jìn)行對稱相關(guān)計(jì) 算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得所述同步部分的第一起始估計(jì)位置。
17、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的同步系統(tǒng)，其中所述頻偏計(jì)算模塊 具體包括第 一定時(shí)補(bǔ)償單元，用于以所述第一起始估計(jì)位置對同步部分進(jìn) 行補(bǔ)償，獲得定時(shí)補(bǔ)償后的同步部分；小數(shù)部分頻偏計(jì)算單元，用于對所述定時(shí)補(bǔ)償后的同步部分平分 為前部和后部，并對所述前部和后部進(jìn)行共軛相乘，獲取共軛相乘的 結(jié)果的幅角部分，將所述幅角部分換算成小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值；小數(shù)部分頻偏補(bǔ)償單元，用于根據(jù)所述小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值補(bǔ) 償所述定時(shí)補(bǔ)償后的同步部分，獲得頻偏補(bǔ)償后的同步部分；快速傅立葉變換單元，用于對所述頻偏補(bǔ)償后的同步部分進(jìn)行快 速傅立葉變換，獲得變換后的同步部分；整數(shù)部分頻偏計(jì)算單元，用于對所述變換后的同步部分進(jìn)行對稱 相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值；頻偏估計(jì)值獲得單元，用于根據(jù)所述小數(shù)部分的頻偏估計(jì)值和整 數(shù)部分的頻偏估計(jì)值，獲得所述頻偏估計(jì)值。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的同步系統(tǒng)，其中所述起始位置計(jì)算 模塊還包括第二起始位置計(jì)算單元，用于在獲得頻偏補(bǔ)償后的同步部分之 后，快速傅立葉變換之前，對所述頻偏補(bǔ)償后的同步部分逐點(diǎn)進(jìn)行對 稱相關(guān)計(jì)算，根據(jù)自相關(guān)峰獲得所述同步部分的第二起始估計(jì)位置。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的同步系統(tǒng)，其中還包括聯(lián)合判決模 塊，用于當(dāng)接收多組復(fù)用了以多項(xiàng)序列為同步符號的數(shù)據(jù)幀后，分別 將計(jì)算各組的整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值，并根據(jù)對各組的結(jié)果進(jìn)行聯(lián)合 判決，獲得判決結(jié)果作為所述整數(shù)部分的頻偏估計(jì)值。
20、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的同步系統(tǒng)，其中所述多相序列為常 幅值零自相關(guān)序列或廣義線性調(diào)頻序列。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于多載波系統(tǒng)的同步方法，包括接收復(fù)用了以多項(xiàng)序列為同步符號的數(shù)據(jù)幀，并從該數(shù)據(jù)幀中解復(fù)用出數(shù)據(jù)部分和對應(yīng)于同步符號的同步部分；對同步部分進(jìn)行計(jì)算，獲得快速傅立葉變換的起始估計(jì)位置和頻偏估計(jì)值；根據(jù)起始估計(jì)位置和頻偏估計(jì)值分別對數(shù)據(jù)部分進(jìn)行定時(shí)補(bǔ)償和頻偏補(bǔ)償。本發(fā)明還涉及了一種用于多載波系統(tǒng)的同步系統(tǒng)，包括幀接收模塊、解復(fù)用模塊、起始位置計(jì)算模塊、頻偏計(jì)算模塊、定時(shí)補(bǔ)償模塊和頻偏補(bǔ)償模塊。本發(fā)明以多相序列作為同步符號進(jìn)行定時(shí)估計(jì)和頻偏估計(jì)，利用了多相序列的優(yōu)良特性，不僅提高了定時(shí)和頻偏估計(jì)的精度，而且算法簡單，運(yùn)算的復(fù)雜度低，達(dá)到了良好的同步效果。
文檔編號H04L27/26GK101188592SQ20071017840
公開日2008年5月28日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者沖 馮, 平 張, 治 張, 張建華, 張炎炎 申請人:北京郵電大學(xué);韓國電子通信研究院