[发明专利]一种OFDM系统下定时误差估计的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种OFDM系统下定时误差估计的方法。

背景技术

OFDM(正交频分复用)是目前最为流行的多载波通信技术，它很好的适用于频选宽带高速率通信场景。它具有高的频谱利用率，优良的抗ISI性能，灵活的资源分配能力，易于与多天线技术结合等等优势。它被广泛的应用于当今的无线通信中，成为多种通信标准采用的物理层关键技术，例如WIFI，WIMAX，LTE等等。

定时同步问题是影响OFDM系统性能的关键问题，定时同步方法大致可分为以下两种：一种是盲估计，例如利用OFDM固有的循环前缀来估计；另一种是基于训练序列的，例如LTE系统中的PPS、SSS信号。现有一些算法要么复杂度太高要么抗噪能力差，特别得，没有对小数倍定时偏差给予足够重视，对小数倍定时偏差的估计性能很差，而实际上准确估计小数倍定时偏差意义重大，小数倍的定时偏差造成的多径强度估计偏差最多可达3.9db，另外它对OFDM系统定位问题极其重要。

发明内容

提供一种OFDM系统下定时误差估计的方法，解决现有定时误差估计技术复杂度高抗噪能力差的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种OFDM系统下定时误差估计的方法，所述方法包括以下步骤：

1)对接收的信号做符号定时粗同步；

2)提取接收到的参考信号；

3)利用接收端参考信号和本地参考信号得到无线信道PDP；

4)利用PDP与定时误差的关系确定定时误差。

所述步骤1对接收信号做符号定时粗同步具体包括如下步骤：

101)利用基于循环前缀的或基于训练序列的符号定时粗同步技术，得到帧同步的同步头head；

102)根据所述同步头head向CP内推若干点，选取CP长度CPLength的四分之一，使得同步头落在循环前缀中，head＝head-cplength/4。

所述步骤2提取接收到的参考信号包括：

201)首先将同步后的基带数据去除CP，通过FFT转到频域，得到时频网格；

202)按照导频的时频位置在时频网格中提取包含了定时误差信息的参考信号R_k,t，k＝0,1,2...M-1M为参考信号占用载波数目,t为时间。

所述步骤3得到无线信道PDP包括：

301)将接收端参考信号R_k,t除以本地参考信号S_k,t，得到H_k,t，即CFR；

302)对CFR做M点IFFT得到h_n,t，n＝0,1,2...M-1，即CIR；

303)对若干时间上的CIR取模平方再平均得到无线信道PDP,即Snapshot为统计的CIR个数，要求统计的CIR在相干时间内。

所述步骤4确定定时误差包括：

401)确定PDP上第一径到原点的距离N_i，根据需要的精度穷举N_f,穷举次数为exhausttimes，穷举范围为[-0.5,0.5]，穷举定时误差N_i+N_f,n，n＝0,1,2...exhausttimes-1；

402)分别按照定时误差与信号相位关系补偿到CFR上,得到重新计算得到exhausttimes个PDP_n'；

403)判断哪个穷举误差N_i+N_f,n对应的PDP_n'原点值最大，既将第一径搬移至原点并抑制它的泄漏，此时N_i+N'_f下，PDP_n'原点值最大，则定时误差为Δτ₀＝N_i+N'_f。

本发明的有益效果如下：

本发明利用了OFDM系统中定时误差与无线信道PDP的关系，估计了定时误差，与现有技术相比，具有良好的抗噪性能，且复杂度低。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明系统流程图。

图2示出本发明确定同步头示意图。

图3示出本发明未补偿定时误差时无线信道PDP示意图。

图4示出本发明未补偿定时误差时接收数据星座图示意图。