[发明专利]正交频分复用系统内估计时序偏移的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及时序偏移(timing offset)，特别设计用于补偿时序偏移的装置和方法。

背景技术

由于传送端与接收端之间的取样频率有着微小的误差，即传送端取样频率f_stx不等于接收端取样频率f_srx，于是两者的取样电平点，会随着时间慢慢的累积出越来越大的偏移量，此种偏移量称为时序偏移(timing-offset)或是取样偏移(sampling-offset)。图1a、b、c、和d显示因为传送端与接收端的取样周期不同而产生的时序偏移示意图。在图1a中，上半部和下半部分别表示传送端与接收端的取样周期T_tx与T_rx。当接收端的取样周期T_rx大于传送端的取样周期T_tx时，取样时间将会从起始对齐的状态逐渐产生一个越来越大的时序偏移。时序偏移会随着取样次数的增加而增加，所以当OFDM数据帧的长度越长时，时序偏移的情况会越明显。当时序偏移大过一个取样周期T_tx的长度时，接收端将会遗失掉一个传输信号r_n内的数据。此种取样误差，当然会使得信号在数字领域上所有失真。图1b、c、和d分别显示1个、10个、和40个OFDM符号长度的信号星座图(constellation diagram)。如图1d所示，当OFDM数据帧的长度越长，OFDM符号间的时序偏移就越大，造成比图b和c更大的误差。

因此需要一种时序偏移估计器，可以用来轻易补偿传送端和接收端间的时序偏移值。

发明内容

有鉴于此，一种估计时序偏移的方法，用于一正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)接收器，包括接收OFDM数据，用以计算传送端载频频率和接收端载频频率之间的频率偏移，根据上述频率偏移，估计第一时序偏移，以及利用上述第一时序偏移，补偿上述OFDM数据。

此外，本发明另提出一种OFDM接收器，包括一频率偏移估计器、一第一时序偏移估计器、和一第一补偿器。该频率偏移估计器，接收OFDM数据，用以计算传送端载频频率和接收端载频频率之间的频率偏移。该第一时序偏移估计器，耦接到上述频率偏移估计器，根据上述频率偏移，估计第一时序偏移。该第一补偿器，耦接到上述第一时序偏移估计器，利用上述第一时序偏移，补偿上述OFDM数据。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1a、b、c、和d显示因为传送端与接收端的取样周期不同而产生的时序偏移示意图。

图2显示本发明实施例中的OFDM数据帧的时域构造图。

图3显示因为传送端与接收端的取样周期不同而产生的时序偏移示意图。

图4显示本发明实施例中假设2)的概念。

图5显示本发明实施例中剩余相位估计值(Φ_m)_est与OFDM符号数目的关系。

图6显示本发明实施例中的时序偏移补偿方法的流程图。

图7显示本发明实施例中时序偏移补偿方法的模拟。

附图符号说明

202-信号对应器；

204-IFFT；

206-并连到串连转换器；

208-保护区间插入器；

210-DAC & LPF；

212-本地震荡器；

214、230-混和器；

220-通道；

232-ADC & LPF；

234-本地震荡器；

236-保护区间移除器；

238-串连到并连转换器；

240-FFT；

242-时序偏移补偿器；

244-频率偏移估计器；

246-第一阶段时序偏移估计器；

248-均衡器；

250-信号对应器；

252-相位追踪器；

254-第二阶段时序偏移估计器。

具体实施方式

在此必须说明的是，在下揭露内容中所提出的不同实施例或范例，系用以说明本发明所揭示的不同技术特征，其所描述的特定范例或排列系用以简化本发明，然非用以限定本发明。此外，在不同实施例或范例中可能重复使用相同的参考数字与符号，此等重复使用的参考数字与符号用以说明本发明所揭示的内容，而非用以表示不同实施例或范例间的关系。