[发明专利]一种基于滤波器多载波系统的时频同步方法

说明书

本发明公开了一种基于滤波器多载波系统的时频同步方法，包括，将实数信号进行偏移正交幅度调制，并对调制结果进行共轭和相加，获得训练序列c；根据c和伪随机加权因子r，获得FBMC‑OQAM系统定频同步所需训练序列x，将x与数据信号重叠，获得重叠信号；利用能量检测对接收端接收到的重叠信号进行粗定时估计，获得粗定时同步信号，并利用滑动窗对粗定时同步信号进行取值；将取值结果乘上r，并进行快速傅立叶变换运算，并对运算结果进行自相关运算获得二维矩阵B；通过B获得整数频偏估计值与细定时估计值，进而确定训练序列Q；利用所速傅立叶变换运算对Q进行小数频偏估计；本发明节约了频谱资源和提高了细定时估计的精确度。

技术领域

本发明涉及无线通信的技术领域，尤其涉及一种基于滤波器多载波系统的时频同步方法。

背景技术

欧洲研究计划已开发出用于动态访问和认知无线电的物理层。它基于滤波器组多载波(FBMC，Filter Bank Multi Carrier)技术，是对传统正交频分复用(OFDM，OrthogonalFrequency Division Multiplexing)方案的增强。实际上，这两种多载波技术有很多共同点，因为它们都是基于快速傅立叶变换(FFT，Fast Fourier Transform)的。区别在于，在FBMC方法中，FFT被称为多相网络(Polyphase Network)的一组数字滤波器所补充，而在OFDM方法中，在FFT之后插入了循环前缀；结果，在数据有效载荷传输期间，两个系统中的信号流会有所不同。但是，在数据包开始处的初始化阶段，由OFDM执行的许多功能可以转移到FBMC，并且可以实现高度的兼容性。

FBMC方法的动机来自两个特征；在时域中，避免使用循环前缀，这样可以充分利用辐射功率，并可以显着提高比特率。在频域中，泄漏非常小，用户可以在不同步的情况下利用独立的子信道组。此属性在上行链路传输或机会通信中至关重要。通过更好地利用频率传输掩码，还可以实现比特率的额外增加。

尽管具有FBMC-OQAM(Filter Bank Multi Carrier-Offset QuadratureAmplitude Multiplexion)的优点，但与所有其他多载波系统一样，时间同步也是FBMC-OQAM系统性能的重要问题。没有循环前缀(Cyclic Prefix，CP)保护，任何时序偏移都会影响FBMC-OQAM系统的性能，更不要说在高频偏的情况下了；而且高频偏对于定时同步的影响很大，会影响细定时估计的准确性。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明提供了一种基于滤波器多载波系统的时频同步方法，不但提高了时频同步的精确度，而且解决了频偏估计范围小的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，将实数信号进行偏移正交幅度调制，而后分别对调制结果a进行共轭和相加，获得训练序列c；将所述训练序列c进行截断后乘上伪随机加权因子r，获得FBMC-OQAM系统定频同步所需训练序列x，将所述训练序列x与数据信号重叠3.5*N个快速傅里叶变换点，获得重叠信号，而后通过发送端将所述重叠信号发送至接收端；利用能量检测对接收端接收到的重叠信号进行粗定时估计，获得粗定时同步信号，并利用一个2N的滑动窗对所述粗定时同步信号进行取值；将取值结果乘上伪随机加权因子r，而后将取值结果的前半部分与后半部分进行快速傅立叶变换运算，并对快速傅立叶变换运算的结果进行自相关运算获得二维矩阵B；通过所述二维矩阵B获得整数频偏估计值与经过整数频偏补偿过的细定时估计值，进而确定训练序列Q；利用所述快速傅立叶变换运算对所述训练序列Q进行小数频偏估计；其中，N为快速傅立叶变换点的点数。