[发明专利]信号同步方法、接收端及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种下行链路的时域联合同步方法、接收端及系统。

背景技术

LTE（Long Term Evolution，长期演进）系统是一种在物理层采用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）多载波调制技术的通信系统。OFDM技术的基本原理是将高速串行数据流转变成N路低速率的数据流并行传输，各个数据流由具有正交区分性的子载波承载，能够有效地对抗频率选择性衰落并显著提高系统吞吐量。但对于OFDM技术，定时偏差和频率偏差都有可能使系统性能极度恶化。因此，定时同步和频率同步是LTE系统必须要解决的理论和实际问题。

定时同步可以分为无线数据帧定时同步、OFDM符号块同步和抽样时钟同步。本文中主要涉及无线数据帧定时同步和OFDM符号块同步，OFDM符号块包括有循环前缀（CP）和有用数据信息组成，OFDM符号块同步就是要确定OFDM符号块中有用数据信息的起始时刻。其中，定时的偏移会引起子载波的相位旋转，这可以用傅里叶变换的性质来解释：时域的偏移对应于频域的相位旋转。如果定时的偏移量与信道最大时延扩展的长度小于循环前缀的长度，此时，子载波之间的正交性仍然成立，没有ISI（Inter-symbol Interference，符号块间干扰）和ICI（inter-carrier interference，子载波间干扰）；但是如果定时的偏移量与信道最大时延扩展的长度大于循环前缀的长度，就会破坏子载波之间的正交性，导致ISI和ICI，严重降低系统性能。

另一方面，载波频率偏差简称频偏，主要是由发送端和接收端在本地的载波频率之间的偏差、多普勒频移等引起的。整数倍载波频偏不会引起ICI，但是会导致接收端解调出来的信息符号的错误概率为50%；小数倍载波频偏破坏子载波间的正交性，会引起ICI。为了使得发送端和接收端的载波频率同步，首先需要进行频偏估计，然后再进行频偏补偿。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：由于LTE相关协议只定义上行发送端的各种规范，并不定义下行接收端的具体实现，所以随着同步技术的发展，已经涌现出来非常多、各不相同的定时同步和频偏估计方法。现有的一些定时同步和频偏估计方法，虽然具有较高的同步精确度，但是大多存在着耗时较长的缺点。其中耗时较长的主要原因是，这些定时同步和频偏估计方法采用了非常大的计算量来进行相关运算。

发明内容

为了解决现有定时同步和频偏估计方法在获得较高的同步精确度时需要进行非常大的计算量，导致耗时较长的问题，本发明实施例提供了一种信号同步方法、接收端和系统。所述技术方案如下：

根据本发明的第一方面，提供了一种信号同步方法，用于接收端中，所述方法包括：

从接收到的时域信号中获取待分析序列y；

对所述待分析序列y进行α倍降采样后得到降采样序列，根据所述降采样序列和n个不同的预设整数倍频偏候选值进行定时初估计，确定初定时位置T_coarse、整数倍频偏估计值和与所述待分析序列y所对应的主同步序列；

对所述待分析序列y按照所述整数倍频偏估计值进行频偏补偿后，利用所述初定时位置T_coarse和所述确定的主同步序列进行频偏初估计，获得小数倍频偏估计值

对所述待分析序列y按照所述整数倍频偏估计值和小数倍频偏估计值进行频偏补偿后，根据所述初定时位置T_coarse和所述确定的主同步序列进行定时再估计，获得精确定时位置T_fine；

其中，所述n为大于等于1的正整数。

进一步地，所述获得精确定时位置T_fine之后，还包括：

根据所述精确定时位置T_fine在所述待分析序列y中提取待分析辅序列段；

将所述待分析辅序列段按照所述整数倍频偏估计值和所述小数倍频偏估计值进行频偏补偿后，根据互相关运算确定与所述待分析辅序列段对应的辅同步序列和无线数据帧的定时位置；

其中，m为大于等于1的正整数。

进一步地，所述将所述待分析辅序列段按照所述整数倍频偏估计值和所述小数倍频偏估计值进行频偏补偿后，根据互相关运算确定与所述待分析辅序列段对应的辅同步序列和无线数据帧的定时位置之后，还包括：