[发明专利]正交频分复用系统中帧同步和频偏精确估计的方法

说明书

技术领域

本发明涉及OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)领域，特别是涉及一种OFDM系统中帧同步和频偏精确估计的方法。

背景技术

在正交频分复用系统中，帧同步是所有算法的起点，首先必须准确的确定各帧数据的起始位置才能顺利进行各种后续的算法。一般情况下将PRBS(Pseudo-Random Binary Sequence，伪随机二进制序列)作为帧头，由于PRBS有着良好的自相关特性：其自相关函数R(τ)在τ＝0时，其模有较大的峰值；而τ≠0时，其模几乎为零。因此通过设置门限能准确判断判断帧头的位置。以长度为L(L一般为2^l，l为整数)的PRBS为例，当其为0时，输出为-1-i；当其为1时，输出为1+i；构成长度为L的同步定时帧头[a₁，a₂，…，a_L]，在接收端设定接收窗口长度为L(由发送序列同步帧头确定)，将其同本地帧头的共轭序列做互相关运算；当接收到的帧头与本地共轭序列对齐时，其互相关输出值为：

Σi=1Lai×ai*=Σi=1L2=2L---(1.1)]]>

通常情况下取其模的平方进行判断，因此最终输出值为4L²，其值远大于其他条件下的相关值，因此通过设定门限可以确定其帧头的位置。

然而在相干接收时，发送序列载波的中心频率和本地同步载波中心频率会有一定差别，因此导致在最终恢复的信号中产生一定的频率偏移，频偏在时域上表现为接收到的序列会在相位上有一个线性的相位差，如：[a₁e^{j[2πΔfΔt+α]}，a₂e^{j[2πΔf(2Δt)+α)}，…，a_Ne^{j[2πΔf(LΔt)+α]}]，其中Δf为频偏，Δt为抽样时间间隔，α为初始相位。在有频偏的条件下，其与本地的共轭序列相关的输出结果为：