[发明专利]一种利用循环前缀实现OFDM符号同步的方法

说明书

本发明涉及通信技术领域，公开了一种利用循环前缀实现OFDM符号同步的方法，分别计算信号当前采样点与延时采样点之间的幅度比值和相位差，如果计算出来的幅度比值与1的差值的绝对值小于门限值，同时该采样点前后2*L+1个区间内的最大值与最小值的差值的绝对值小于门限值，则该采样点为循环前缀采样点。利用循环前缀是OFDM符号末段复制的特征，逐点计算信号当前采样点与延迟一个OFDM符号长度的采样点的幅度比值和相位差值，利用幅度比值和相位差值的特征判断当前采样点是否为循环前缀，在找出所有的循环前缀点后，就可以找到符号边界，为下一步帧同步做准备。它克服了传统依靠滑动相关计算运算量大，并且无法对载波数比较少的OFDM信号进行同步的缺点。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种利用循环前缀实现OFDM 符号同步的方法。

背景技术

正交频分复用信号(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)通信技术广泛应用于无线通信领域，如4G，5G和WLAN等无线通信技术。对OFDM信号，同步对于信号的解调分析至关重要。同步技术的第一步是进行时域同步，也就是符号定时同步。OFDM符号定时同步是指获得OFDM符号或者循环前缀(Cyclic Prefix，CP)开始的精确时刻，符号定时同步直接决定了快速傅氏变换(Fast Fourier Transformation，FFT)的窗口，因此对数据解调非常重要。

OFDM是在正交的子载波上进行数据传输，因此保证各个载波的正交性是整个系统的核心，而符号同步对于正交性的影响非常大。如果符号没有同步，OFDM 系统的正交性就无法得到保证。因此，符号同步对于OFDM系统非常重要。

传统符号同步技术是基于CP使用信号采样点与延迟采样点数进行滑动相关。该方法的缺点是：1.滑动相关会涉及大量的数据的共轭相乘，运算量大。2.当OFDM 信号实际使用的OFDM子载波数比较少的时候，滑动相关很难得到明显的峰值特征，导致符号同步不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用循环前缀实现OFDM符号同步的方法，旨在解决现有技术中，OFDM符号同步不准确的问题。本发明通过计算采样点与延迟采样点数的幅度比值和相位差，并利用幅度比值和相位差的特征进行符号同步，不会涉及相关运算，同时对子载波比较少的OFDM也能实现精确的符号同步。

为达到上述目的，本申请是通过如下技术方案实现的，一种利用循环前缀实现OFDM符号同步的方法，该方法分别计算信号当前采样点与延时采样点之间的幅度比值和相位差，如果计算出来的幅度比值与1的差值的绝对值小于门限值，同时该采样点前后2*L+1个区间内的最大值与最小值的差值的绝对值小于门限值，L为自然数，表示半个窗口长度，则该采样点为循环前缀采样点。该方法不需要进行大量的滑动相关运算，可以节省大量硬件资源。

可选的，包括以下步骤：

步骤一，S(k)代表时域采样序列，k为自然数，k＝0,1,2,3…；计算当前采样点S(k)与延时采样点S(k+FFTSize)的相位差值P(k)，FFTSize表示OFDM信号的FFT点数；

步骤二，计算P(k)前后2*L+1个区间内的最大值与最小值的差值的绝对值 Pd(k)；

步骤三，计算当前采样点S(k)与延时采样点S(k+FFTSize)的幅度比值M(k)；

步骤四，通过M(k)和Pd(k)判定第k个采样点是否属于循环前缀，如果是循环前缀则将循环前缀指示值A(k)设为1，否则将循环前缀指示值A(k)设为0；

步骤五，对A(k)取差分，即令B(k)＝A(k+1)-A(k)；

步骤六，如果B(k)大于0.5，则k为循环前缀CP的边界。

可选的，步骤二中L值的具体大小需要根据信号质量进行调整。