[发明专利]一种利用互补序列对实现OFDM数字地震仪同步的方法

权利要求书

1.一种利用互补序列对实现OFDM数字地震仪同步的方法，其特征在于：传输系统采用正交频分复用技术作为其传输体制，发射端包括：编码模块2、符号映射模块3、串/并模块4、反傅里叶变换（IFFT）模块5、并/串模块6、训练序列模块7、功率分配模块8、叠加模块9、插入保护间隔模块10、模数转换模块11；接收机包括：模数转换模块13、同步和信道估计模块14、训练序列与数据分离模块17、去除保护间隔模块18、串/并模块19、傅里叶变换（FFT）模块20、并/串模块21、符号解映射模块22、解码模块23；利用叠加互补序列对构造的序列进行同步，在保证地震数据的高速率传输的同时，可以快速、精确地实现同步，同时也提高了带宽的有效利用率。

2.一种利用互补序列对实现OFDM数字地震仪同步的方法，其特征在于它包含发射端对发射信号的处理和接收端对接收信号的处理步骤：

发射端对发射信号的处理步骤如下：

步骤1 选择两组互补序列对，                                                和为一对，和为一对，其中，，取偶数，若为奇数进行尾部补零至偶数；

步骤2 将上述两组互补序列对根据公式，其中，和为一对互补序列对，构成复数序列和；

步骤3 将上述复数序列进行分别进行点的反傅里叶变换（IFFT），并合成一个长复数序列，数学表达式为：

步骤4 通过对序列取反共轭对称结构，生成一个新的序列，即：

步骤5 将序列和构成长度为点的序列，数学表达式为：

步骤6 在每个OFDM符号中加入循环前缀，将构造好的训练序列与加入循环前缀后的OFDM符号在时域进行线性叠加后，得到最终的发射数据，叠加后表达式为：

其中，为功率分配因子，，其物理意义为训练序列的功率相对于发射数据总功率的归一化值；

接收端对接收信号的处理步骤如下：

步骤7 将和看成两个不同的本地训练序列，分别用这个两个本地训练序列与接收信号进行共轭相关运算，得到两个相关值和，即：

    其中，为整数，表示接收序列相对本地训练序列滑动位置；

步骤8 将两个相关值和进行共轭相乘后，和功率分配因子的倒数相乘，得到，即：

步骤9 通过设定门限值，使目标函数超过门限值的值判为时间同步位置；

步骤10 在取得上述精确时间同步下，将接收信号与本地序列进行共轭相关，即：

其中，表示时间同步位置；

步骤11 将进行相位信息提取，得到频偏估计值为，即：

步骤12 得到频偏估计值后，进行相应的频率补偿。

3.根据权利要求2所述的一种利用互补序列对实现OFDM数字地震仪同步的方法，其特征在于：所使用的叠加互补序列对构造的序列进行同步的方法不仅可以在OFDM数字地震仪系统中运用，还可以在其它无线OFDM通信系统中运用。

4.根据权力要求2所述的一种利用互补序列对实现OFDM数字地震仪同步的方法，其特征在于：功率分配因子值在同一个OFDM符号周期内不变，且在0到1之间取值，通过调整功率分配因子可以改善算法的同步性能。

5.根据权力要求2所述的一种利用互补序列对实现OFDM数字地震仪同步的方法，其特征在于：采用互补序列对进行训练序列构造，构造后的序列具有良好自相关性。

6.根据权力要求2所述的一种利用互补序列对实现OFDM数字地震仪同步的方法，其特征在于：叠加在循环前缀上的训练序列具有反共轭对称特性，不是传统叠加方法采用的重复周期序列。