專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于循環(huán)前綴和導(dǎo)頻序列的聯(lián)合同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于循環(huán)前綴和導(dǎo)頻序列的聯(lián)合同步方法。
背景技術(shù)：
:為了滿(mǎn)足人們對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率的日益增長(zhǎng)的需求，分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)(TD-LTE，TimeDivision Long Term Evolution)將在未來(lái)成為主流的寬帶移動(dòng)技術(shù)。LTD中采用了以正交頻分復(fù)用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)為基礎(chǔ)的多址技術(shù)。OFDM作為一種多載波傳輸技術(shù)，對(duì)時(shí)間和頻率偏移非常敏感，精確的同步對(duì)OFDM系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常重要的。定時(shí)偏移會(huì)減小循環(huán)前綴(CP，Cyclic Prefix)的有效長(zhǎng)度，引入符號(hào)間干擾(ISI, Inter Symbol Interference);載波頻率偏移會(huì)破壞子載波間的正交性,導(dǎo)致子載波間干擾(ICI, Inter Carrier Interference),因而在接收端要對(duì)定時(shí)偏移和載波頻率偏移進(jìn)行估計(jì)和補(bǔ)償。到目前為止，己有大量文獻(xiàn)對(duì)OFDM系統(tǒng)的同步技術(shù)進(jìn)行了研究。己經(jīng)有相當(dāng)多的文獻(xiàn)對(duì)OFDM系統(tǒng)中的同步方法進(jìn)行了較深入和全面的探討，提出了一系列同步方法，大致可分為三類(lèi):基于CP的同步方法、基于導(dǎo)頻的同步方法和盲同步方法。CP類(lèi)同步方法利用OFDM系統(tǒng)固有的CP進(jìn)行同步操作，不降低系統(tǒng)頻譜效率。這類(lèi)方法只能做符號(hào)定時(shí)同步和小數(shù)頻偏估計(jì)，不能做整數(shù)頻偏估計(jì)。由于OFDM系統(tǒng)引入CP是為了對(duì)抗多徑干擾的，用CP來(lái)做同步只是其額外用途。CP與原數(shù)據(jù)具有很好的相關(guān)性，在接收端通過(guò)尋找這種特定的相關(guān)結(jié)構(gòu)，即可完成符號(hào)的定時(shí)同步。在多徑衰落信道中，多徑極大破壞了 CP的這種相關(guān)性，使得CP類(lèi)同步方法在多徑衰落信道下性能較差。導(dǎo)頻類(lèi)同步方法需要插入額外的導(dǎo)頻符號(hào)，降低了數(shù)據(jù)傳輸效率。這類(lèi)方法有計(jì)算復(fù)雜度低，同步性能好的優(yōu)點(diǎn)。但是，由于在頻域進(jìn)行頻偏估計(jì)，需要快速傅里葉變換以實(shí)現(xiàn)在頻域估計(jì)，所以方法的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較高，而且其頻偏估計(jì)范圍比較小。如果在時(shí)域進(jìn)行頻偏估計(jì)，存在同步性能不佳的問(wèn)題。盲同步方法類(lèi)利用信號(hào)的高階統(tǒng)計(jì)特性或虛子載波進(jìn)行同步參數(shù)估計(jì)，該類(lèi)方法的特點(diǎn)是不需要任何開(kāi)銷(xiāo)，但性能較差，復(fù)雜度也非常高，目前僅具有理論上的研究意義
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種基于循環(huán)前綴和導(dǎo)頻序列(ZC序列，Zadoff - Chu Sequence)的聯(lián)合同步方法,既保留了導(dǎo)頻類(lèi)方法定時(shí)同步性能好的優(yōu)點(diǎn)，也利用了基于CP的良好頻偏同步的特點(diǎn)。本發(fā)明原理是:根據(jù)在多徑環(huán)境下分別對(duì)基于CP和基于ZC序列的同步仿真，我們可以得出，基于CP的頻偏估計(jì)優(yōu)于基于ZC的，而基于ZC的定時(shí)估計(jì)優(yōu)于基于CP的。因此可以在循環(huán)前綴同步后再進(jìn)行基于導(dǎo)頻符號(hào)的同步方法設(shè)計(jì)。即通過(guò)循環(huán)前綴同步估計(jì)出頻偏，在補(bǔ)償頻偏以后，再進(jìn)行基于ZC序列的定時(shí)估計(jì)，從而進(jìn)一步提升方法的估計(jì)性能。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:一種基于循環(huán)前綴和導(dǎo)頻序列的聯(lián)合同步方法，其特點(diǎn)在于，該方法包括如下具體步驟:(I)在頻域上，往LTE下行幀結(jié)構(gòu)中插入相互正交的2個(gè)長(zhǎng)度為62的ZC序列；(2)在接收端,先采取基于循環(huán)前綴的最大似然(ML,Maximum Likelihood)同步方法，計(jì)算載波頻偏；(3)根據(jù)得到的載波頻偏值，對(duì)接收信號(hào)直接進(jìn)行載波頻偏補(bǔ)償，以提高之后頻域上定時(shí)估計(jì)的準(zhǔn)確度；(4)對(duì)頻偏補(bǔ)償后的接收序列進(jìn)行OFDM解調(diào)，得到序列R (k)；(5)在頻域上，對(duì)解調(diào)后的序列R(k)進(jìn)行基于導(dǎo)頻的定時(shí)估計(jì)。其中，所述步驟(2)中的所述的基于CP的同步方法，采用的是最大似然同步方法，該種方法在多徑環(huán)境下的定時(shí)同步性能差，當(dāng)時(shí)頻偏估計(jì)性能優(yōu)越，所以可以利用其估計(jì)出頻偏來(lái)補(bǔ)償接收信號(hào)。其中，所述步驟(5)中采用是時(shí)域定時(shí)偏差在頻域所產(chǎn)生影響的原則。由FFT性質(zhì)可知，在時(shí)域上的定時(shí)偏移量df，在頻域上表現(xiàn)為v的相位旋轉(zhuǎn)，基于此原則可以根據(jù)本地導(dǎo)頻序列和接收到的導(dǎo)頻序列相關(guān)后的相位信息獲得定時(shí)偏差。與傳統(tǒng)的時(shí)頻同步方法相比，本發(fā)`明方`法綜合利用了兩種同步方法的優(yōu)點(diǎn)，且計(jì)算方法簡(jiǎn)單高效，計(jì)算所需的導(dǎo)頻序列自相關(guān)和互相關(guān)性能優(yōu)異，使得本發(fā)明的同步方法在多徑環(huán)境下能夠獲得良好的性能。


:圖1是本發(fā)明基于循環(huán)前綴和導(dǎo)頻序列的聯(lián)合同步方法的流程2是本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)中各種方法的定時(shí)同步性能比較圖。
具體實(shí)施方式
:下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。圖1是本發(fā)明基于循環(huán)前綴和導(dǎo)頻序列的聯(lián)合同步方法的流程圖，如圖所示，一種基于循環(huán)前綴和導(dǎo)頻序列的聯(lián)合同步方法，該方法包括步驟如下:(I)在頻域上，往LTE下行幀結(jié)構(gòu)中插入相互正交的2個(gè)長(zhǎng)度為62的ZC序列；(2)在接收端，采取基于循環(huán)前綴的最大似然同步方法，計(jì)算載波頻偏fd，公式如下:
權(quán)利要求
1.一種基于循環(huán)前綴和導(dǎo)頻序列的聯(lián)合同步方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (1)在頻域上，往LTE下行幀結(jié)構(gòu)中插入相互正交的2個(gè)長(zhǎng)度為62的ZC序列； (2)在接收端，采取基于循環(huán)前綴的最大似然同步方法，計(jì)算載波頻偏fd，公式如下:
全文摘要
一種基于循環(huán)前綴和導(dǎo)頻序列的聯(lián)合同步方法，包括步驟(1)在頻域上，往LTE下行幀結(jié)構(gòu)中插入相互正交的2個(gè)長(zhǎng)度為62的ZC序列；(2)在接收端，采取基于循環(huán)前綴的最大似然同步方法，計(jì)算載波頻偏；(3)根據(jù)得到的載波頻偏值，對(duì)接收信號(hào)直接進(jìn)行載波頻偏補(bǔ)償；(4)對(duì)頻偏補(bǔ)償后的接收序列進(jìn)行OFDM解調(diào)，得到序列R(k)；(5)在頻域上，對(duì)解調(diào)后的序列R(k)進(jìn)行基于導(dǎo)頻的定時(shí)估計(jì)。本發(fā)明簡(jiǎn)單高效，計(jì)算所需的導(dǎo)頻序列自相關(guān)和互相關(guān)性能優(yōu)異，在多徑環(huán)境下能夠獲得良好的性能。
文檔編號(hào)H04L5/00GK103139132SQ201310036268
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者蔣一杰, 程鵬, 熊箭, 歸琳 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)