一種基于相關(guān)平均與加窗的定時(shí)估計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及數(shù)字無線通信傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種基于相關(guān)平均與加窗的定 時(shí)估計(jì)方法，可W用于多徑衰落信道下的OFDM系統(tǒng)進(jìn)行定時(shí)估計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在移動(dòng)通信中，正交頻分復(fù)用（OrthogonalRrequen巧Division Multiplexing, (FDM)能夠在無線衰落信道下傳輸高速數(shù)據(jù)，有效對(duì)抗信道的多徑衰落，且 具有較高的頻譜利用率。目前，地面移動(dòng)通信體制LTE的上行鏈路采用單載波頻分多址復(fù) 用（SC-抑MA)，下行鏈路采用正交頻分多址復(fù)用（(FDMA)體制，可有效克服子信道上的深度 衰落。(FDM技術(shù)也可用于寬帶衛(wèi)星通信信道下的高速傳輸，歐洲衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)DVB-甜設(shè)計(jì)了采 用(FDM或TDM技術(shù)的混合地面與衛(wèi)星的通信系統(tǒng)。
[0003]OFDM將高速的串行數(shù)據(jù)流經(jīng)過串并變換得到相對(duì)低速并行的子數(shù)據(jù)流。然后，通 過逆傅里葉變換（IFFT)將并行數(shù)據(jù)流調(diào)制到N個(gè)相互正交的子載波上，插入循環(huán)前綴（CP) 后進(jìn)行并串變換（P/S)，得到OFDM符號(hào)。通常插入長度大于信道的最大多徑時(shí)延的循環(huán)前 綴。假設(shè)高速串行數(shù)據(jù)流信息速率是Rb，符號(hào)間隔是Tb= 1/Rb。經(jīng)過串并變換（S/巧后， 每個(gè)子載波上的信息速率降低為輸入數(shù)據(jù)信息速率的1/N，符號(hào)間隔擴(kuò)展為原來的N倍，即 子數(shù)據(jù)流信息速率為Rb/N，符號(hào)間隔是L=NTb。發(fā)送端基帶OFDM符號(hào)表示為
[0004]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于相關(guān)平均與加窗的定時(shí)估計(jì)方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 、在長度為N的滑動(dòng)窗內(nèi)，對(duì)OFDM接收機(jī)的接收信號(hào)r (η)與設(shè)定的前導(dǎo)符號(hào)X (η) 進(jìn)行共軛相乘，得到滑動(dòng)相關(guān)信號(hào)4(11,(1);其中，η = 0、1、2、…、N-I ;d為滑動(dòng)窗的滑動(dòng) 位置，d = 0、1、2、一、MSX (N+Ng) ;N為設(shè)定的一個(gè)OFDM符號(hào)的采樣數(shù)，設(shè)定的每幀數(shù) 據(jù)中OFDM符號(hào)的個(gè)數(shù)，&為OFDM的循環(huán)前綴個(gè)數(shù)； (2) 、根據(jù)步驟（1)得到的滑動(dòng)相關(guān)信號(hào)r(l(n，d)計(jì)算得到差分相關(guān)信號(hào)p(m，d): ，IIl -丄、乙、···、％!，
M 0? 川-丄； (3) 、對(duì)步驟（2)計(jì)算得到的差分相關(guān)信號(hào)p (m，d)進(jìn)行加權(quán)累加，得到加權(quán)相關(guān)函數(shù) P(d)； (4) 、利用滑動(dòng)窗內(nèi)接收信號(hào)的能量對(duì)步驟（3)計(jì)算得到的加權(quán)相關(guān)函數(shù)P(d)進(jìn)行歸 一化，得到歸一化定時(shí)度量值M(d); (5) 、對(duì)步驟（4)計(jì)算得到的歸一化定時(shí)度量值M(d)進(jìn)行加窗修正，得到修正后的歸一 化定時(shí)度量，（d): Mr (d) = M(d) · M1 (d);; 其中，時(shí)域窗函數(shù)M1 (d)根據(jù)滑動(dòng)窗內(nèi)前N/2個(gè)接收信號(hào)與后N/2個(gè)接收信號(hào)的共軛 相乘結(jié)果計(jì)算得到； (6) 、對(duì)修正后的歸一化定時(shí)度量M' (d)求取最大值；差分相關(guān)定時(shí)偏移估計(jì)量左等 于所述最大值對(duì)應(yīng)的d的取值，即f = 。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于相關(guān)平均與加窗的定時(shí)估計(jì)方法，其特征在于：在 步驟（1)中，滑動(dòng)相關(guān)信號(hào)Akd)的計(jì)算公式如下： r0 (n, d) = r (n+d) X* (η) 〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于相關(guān)平均與加窗的定時(shí)估計(jì)方法，其特征在于：在 步驟（3)中，加權(quán)相關(guān)函數(shù)P (d)的計(jì)算公式如下： ,, I
!〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于相關(guān)平均與加窗的定時(shí)估計(jì)方法，其特征在于：在 步驟（3)中，加權(quán)相關(guān)函數(shù)P (d)的計(jì)算公式如下：
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于相關(guān)平均與加窗的定時(shí)估計(jì)方法，其特征在于：在 步驟（4)中，歸一化定時(shí)度量倌M(d)的計(jì)算公式為：
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于相關(guān)平均與加窗的定時(shí)估計(jì)方法，其特征在于：在 步驟（5)中，時(shí)域窗函數(shù)M1(Cl)根據(jù)滑動(dòng)窗內(nèi)前N/2個(gè)接收信號(hào)與后N/2個(gè)接收信號(hào)的共 軛相乘結(jié)果計(jì)算得到，具體計(jì)算公式如下：
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【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于相關(guān)平均與加窗的定時(shí)估計(jì)方法，該方法的步驟如下：1、根據(jù)接收信號(hào)和前導(dǎo)符號(hào)計(jì)算滑動(dòng)相關(guān)信號(hào)r0(n,d)；2、計(jì)算得到差分相關(guān)信號(hào)p(m,d)；3、對(duì)差分相關(guān)信號(hào)p(m,d)進(jìn)行加權(quán)累加得到加權(quán)相關(guān)函數(shù)P(d)；4、利用滑動(dòng)窗內(nèi)接收信號(hào)的能量對(duì)加權(quán)相關(guān)函數(shù)P(d)進(jìn)行歸一化，得到歸一化定時(shí)度量值M(d)；5、對(duì)歸一化定時(shí)度量值M(d)進(jìn)行加窗修正，得到修正后的歸一化定時(shí)度量M′(d)：6、對(duì)修正后的歸一化定時(shí)度量M′(d)求取最大值；差分相關(guān)定時(shí)偏移估計(jì)量等于所述最大值對(duì)應(yīng)的d的取值，即該方法不需要對(duì)前導(dǎo)符號(hào)進(jìn)行加權(quán)擾碼，避免擾碼引起的OFDM功率譜特性惡化；該方法的定時(shí)度量與定時(shí)抖動(dòng)性能較好，可以工作在多徑衰落信道下，且不受頻率偏差的影響。
【IPC分類】H04L27-26, H04L25-02
【公開號(hào)】CN104836770
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510217787
【發(fā)明人】馬云思, 周三文, 閆朝星
【申請(qǐng)人】北京遙測(cè)技術(shù)研究所, 航天長征火箭技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月30日