[发明专利]一种基于导频的采样时钟同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及可见光通信技术领域，尤其涉及一种基于导频的采样时钟同步方法。

背景技术

OFDM技术因为能够有效的对抗衰落和符号间干扰而被广泛应用于通信系统中，但是OFDM技术的缺点中众所周知的是对同步很敏感。

可见光OFDM系统中，接收机和发射机需要DAC(Digital-to-Analog Converter)和ADC(Analog-to-Digital Converter)，信号在可见光OFDM系统的发射机通过IFFT调制后，形成数字信号，然后通过DAC转化成模拟信号，信号经过光信道到达接收机再由接收机的ADC模块把模拟信号转换成数字信号，最后FFT解调。发射机的DAC模块和接收机的ADC模块的时钟无法做到完美同步，接收机的信号将会发生相位旋转和信道间干扰ICI(Inter-Carrier Interference),可见光系统的性能将被严重破坏。

采样时钟同步(SCS,Sampling Clock Synchronization)是把接收机的采样时钟与发射机同步。SCS分为两种类型：同步采样时钟同步和异步采样时钟同步。在同步时钟系统中，同步算法用来控制压控振荡器(VCXO，Voltage-control Crystal Oscillator)的频率和相位，使接收机的采样时钟与发射机一致。在异步时钟系统中，发射机和接收机的VCXO独立，同步算法用来精确检测发射机和接收机时钟偏移，进而在数字域进行补偿。

相比于异步采样系统，同步时钟系统由相位噪声引起的定时抖动更大，收敛时间更长，不适合突发传输模式。异步时钟系统主要包括时域内插和频域补偿两种方法。非理想内插将引起周期性的追踪误差，且时域内插计算复杂性大，需要较长的处理时间。无线系统中在频域利用导频信号，进行采样时钟偏移(SCO)估计和相位补偿的方法，较时域内插方法，实现复杂性小。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种基于导频的采样时钟同步方法，复杂度更低，硬件实现简单。

技术方案：本发明所述的基于导频的采样时钟同步方法包括：

(1)从接收机接收的OFDM符号上提取出导频信号集合其中，Y_l表示从OFDM符号l上提取出的导频信号集合，表示从OFDM符号l上提取出的第k_s个子载波上的导频信号，M为OFDM符号l上插入的导频总数，k_s表示插入的导频的位置；

(2)根据信道频域响应观测值和提取的导频信号集合Y_l计算所有导频上的相位旋转值，其中，

式中，表示的相位旋转值，表示对应的信道频域响应观测值，表示第k_s个子载波上的导频信号的信号功率，*号表示取共轭，angle()表示求相位角；

(3)根据所有导频上的相位旋转值计算OFDM符号的相位旋转因子，其中，

式中，s_l表示OFDM符号l的相位旋转因子；

(4)根据OFDM符号的相位旋转因子计算该符号的所有子载波上信号的相位旋转值，其中，

ψ_l,k＝s_lk,k＝1,…,N

ψ_l,k表示OFDM符号l的子载波k上信号的相位旋转值，N表示子载波的个数；

(5)对OFDM符号l进行相位补偿并输出补偿后的数据，其中，子载波k上信号的相位补偿值为ψ_l,k。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本申请提出了一种改进的基于导频的采样时钟同步方案。该方案的复杂度较低，易于实现，可以在较低复杂度情形下修正由于采样时钟偏差引起的相位旋转。

附图说明

图1是本发明的硬件实现结构图。

具体实施方式

1、问题分析