[发明专利]一种基于共轭反对称训练序列的自相关OFDM符号同步方法

说明书

本申请公开了一种基于共轭反对称训练序列的自相关OFDM符号同步方法，包括对复PN序列进行IFFT产生序列U；根据序列U产生训练序列；发送端将训练序列加入数据帧；数据帧在数据传输信道中传输；接收端接收包括训练序列的数据帧；接收端计算信号自相关值；接收端计算训练序列能量值的1/2值；接收端利用训练序列能量值的1/2值对信号自相关值进行归一化，得到归一化值；接收端根据归一化值进行OFDM符号同步。本发明通过运用复PN序列的镜像序列、共轭序列和相反数序列，合理设置训练序列结构，提高了OFDM系统中符号定时同步精度和光信号传输性能。

技术领域

本发明属于OFDM符号定时同步技术领域，涉及一种基于共轭反对称训练序列的自相关OFDM符号同步方法。

背景技术

正交频分复用(Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术的提出是为了最大限地提高系统传输速率，并将因频率选择性信道引起的载波间干扰(Inter carrier Interference,ICI)和符号间干扰(Inter Symbol Interference,ISI)降至最低。OFDM与单载波调制相比具有一些优势，包括抗频率选择性衰落信道的特点，简单有效的均衡，可扩展的高速传输能力，高效的频谱利用率，子载波分配的灵活性以及载波调制的自适应性。

在OFDM系统中，IFFT(Inverse Fast Fourier Transform,逆快速傅里叶变换)和FFT(Fast Fourier Transform,快速傅里叶变换)是发射机和接收机进行调制和解调所需的基本功能，为了在系统的接收端正确地实施FFT调制，需要对发送的OFDM符号进行准确采样，接收端必须要有符号定时同步这一功能。实时的判断OFDM符号的起始位置，可以让OFDM系统得到更准确的采样值。在现有OFDM系统符号定时同步算法中，部分算法由于峰值平台问题会导致对OFDM符号的起始位置判断不够准确，有些算法则由于副峰可能对符号定时位置判断错误。

同步对于OFDM系统来说是一个非常重要的过程，符号定时同步会保持OFDM中子载波的正交性。符号定时同步的目的就是为了正确的判断接收到的OFDM符号的正确起始位置，即FFT窗的起始位置。FFT窗的位置有错，破坏了子载波之间的正交性，引起符号间干扰，给系统的传输性能带来影响。为了实现OFDM符号同步，基于训练序列的自相关符号同步算法的OFDM帧结构如图1所示。

现有OFDM系统符号定时同步算法介绍如下：

1.1SchmidlCox算法

SchmidlCox算法是一种基于训练序列的同步方法，该方法可被用于符号定时同步，训练序列结构如图2所示。此训练序列在时域上由两个相同的长度为N/2的序列构成，并且在通过信道之后保持不变。

该算法在偶数载波上发PN序列，在奇数载波上发零，这样经过IFFT变换到时域上，会生成两个相同的序列。Schmidl提出利用滑动自相关算法进行符号定时同步，符号定时度量通过计算训练序列的左N/2序列和右N/2序列的相关值得到。SchmidlCox算法在接收端，通过使用一个长度为L的滑动窗口来计算OFDM信号的相关值。此窗口可随时间滑动，以相关的方式搜索左半部分训练符号。该算法将滑动自相关值除上右半部分符号能量值得到定时度量。当滑动窗口的位置在循环前缀内，定时度量得到一个最大值，因此会出现一个“平台”，这会导致对OFDM符号的起始位置判断不够准确。

1.2Minn算法