[发明专利]时域同步正交频分复用接收机的载波恢复方法及其系统

摘要

TDS－OFDM数字电视接收机载波恢复方法，属于数字信息传输技术领域。该载波频率估计分为三个阶段完成：a)接收机先进行粗频率估计(Coarse Frequency Estimation，CFE)，使频偏校正到一个较小范围；b)在未完全获得定时信息情况下，进行非相干AFC(Auto Frequency Estimation，AFC)；c)在完全获得定时信息情况下，即接收机进入锁定状态时，进行相干AFC估计。得到的频率估计，使用一个一阶跟踪环路完成数据的载波频率校正。本发明已在清华DMB－T系统的FPGA、ASIC版本接收机中得到实现，实际试播和测试证明其性能明显优于现有的其它系统。

主权项

1、时域同步正交频分复用接收机载波恢复方法，其特征在于，它是在数字电路上实现的，它依次含有以下步骤：(1)把经过频率校正得到的TDS-OFDM即时域同步正交频分复用信号帧分解为PN码帧同步和DFT数据；(2)根据接收机的同步状态，依次使用下述方法进行频率估计：a)当开机初始状态时，选择粗频率估计，即CFE，它依次含有以下步骤：a1)把接收到的PN序列r(k)取平方并将平方结果延时后取共轭，延时长度为l1，得到下式(r(k-l1)*)2；a2)把共轭输出与r(k)的平方输出相乘后进行累加，得到R(l1)，累加的长度为PN序列的长度K：$R\left(l_1\right)=\underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}{(r\left(k\right)·r{(k-l_1)}^{*})}^2$ a3)把R(l1)的模乘上1/2l1即得到当前信号帧的粗频率估计，用表示，其中，T为PN序列周期，为归一化频偏的估计值，再经滤波输出：${\hat{\Omega }}_{\mathrm{CFE}}T=\frac{1}{{2l}_1}\arg \left(R\left(l_1\right)\right)$ 其中arg()表示取模操作；b)当未完全获得定时信息时，选择非相干自动频率控制估计，用NAFC表示，它依次含有以下步骤：b1)把接收到的PN序列r(k)取并将平方结果延时后取共轭，延时长度为l2，得到下述表达式(r(k-l2)*)2；b2)共轭输出与r(k)的平方输出相乘后进行累加，得到R(l2)，累加的长度为PN序列的长度K：$R\left(l_2\right)=\underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}{(r\left(k\right)·r{(k-l_2)}^{*})}^2$ b3)把R(l2)的模乘上1/2l2即得到当前信号帧的NAFC频率估计，用表示，其中，T为PN序列周期，为归一化频偏的估计值，再滤波输出：c)当完全获得定时信息时，即接收机进入锁定状态，选择相干自动频率控制估计，用CAFC表示，它依次含有以下步骤：c1)把本地产生的PN序列c(k)取共轭，并与接收到的PN序列r(k)相乘得到z(k)：z(k)＝r(k)c(k)*＝|c(k)|2·ej(ΩkT+θ)+n(k)c(k)* r(k)＝c(k)·ej(ΩkT+θ)+n(k)1≤k≤K其中Ω为归一化频偏，θ为载波初始相偏，n(k)为信道高斯白噪声，K为PN序列的长度；c2)把z(k)延时，再取共轭，延时长度为l2，得到z(k-l2)*；c3)把步骤c2)中的共轭输出与z(k)相乘后进行累加，得到R(l2)，累加的长度为PN序列的长度K，得到$R\left(l_2\right)=\underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}z\left(k\right)·z{(k-l_2)}^{*}$ c4)R(l2)的模乘上1/l2，得到当前信号帧的CAFC频率估计，用表示，再滤波输出。