[发明专利]基于导频设计的协作分集OFDM定时和频率偏移估计方法

摘要

本发明公开了一种无线通信领域中基于导频设计的协作分集OFDM系统定时和频率偏移估计方法，主要解决现有协作分集OFDM系统中由中继到目的端的定时和频率偏移估计精度低、复杂度高和传输效率低的问题。其实现步骤是：(1)设计各中继的训练序列；(2)各中继节点同时向目的端发送训练序列；(3)估计中继和目的端之间的粗定时偏移；(4)估计各中继与目的端之间的细定时偏移；(5)计算各中继与目的端之间的定时偏移估计值；(6)估计各中继与目的端之间的小数倍频率偏移；(7)估计各中继与目的端之间的整数倍频率偏移；(8)计算各中继与目的端之间的频率偏移估计值。本发明能够提高定时和频率偏移估计性能、降低运算复杂度、提高传输效率。

主权项

1.一种基于导频设计的协作分集OFDM定时偏移估计方法，包括以下步骤：(1)设计第i个中继的时域训练序列p_i由两个相同的训练符号c_i构成，即p_i＝[c_i c_i]，c_i＝[c_i，0，c_i，1，Λ，c_i，N-1]对应的频域训练符号为：i＝1，2，....，m其中，N为正交频分复用OFDM子载波数，Z_i，1，Z_i，2，Λ，Z_i，K是取值为+1或-1的伪随机序列，K为伪随机序列的长度，且K≤N/m，m为中继个数；(2)每个中继节点同时向目的端发送训练序列p_i，i＝1，2，....，m。(3)目的端对接收信号中长度为N/2-1、间隔为3N/2的两个数据块进行移动共轭对称相关，以计算中继和目的端之间的粗定时偏移ϵ^c=argmaxq{|Σu=1N/2-1r(q+u)·r(q+2N-u)|2(Σu=1N/2-1|r(q+u)|2)2}]]>其中，q为移动共轭相关起始位置，u为从q算起的数据序号，i为中继序号，L_i为中继i和目的端之间信道响应的路径总数，l为路径序号，h_i(l)为第l条路径的复增益，为第l条路径用采样周期归一化的路径时延，f_i为中继i和目的端之间用子载波间隔归一化的频率偏移，ε_i为中继i和目的端之间用采样周期归一化的定时偏移，η(s)是均值为0，方差为N₀的加性高斯白噪声，e＝2.71828182……为自然常数，j为虚数单位，j²＝-1，π＝3.1415926……为圆周率，s＝1，2，……表示接收信号的序号；(4)目的端进一步对接收信号r(s)与训练符号c_i进行分段移动相关，计算各中继与目的端之间的细定时偏移ϵ^i,f=argmaxd{Σn=1HΣv=1Vr(ϵ^c+d+(n-1)·H+v)·ci,(n-1)·H+v*}]]>d∈Ω其中，H为分段数，V为每段数据点数，且H·V≤N，n为段号，v为段内数据序号，d为分段移动相关起始位置的序号，Ω为分段移动相关的移动范围；(5)将各中继与目的端之间的细定时偏移和粗定时偏移相加得到各中继与目的端之间的定时偏移估计：i＝1，2，...，m。