[发明专利]一种检测载波频率偏移与采样频率偏移的方法与电路

说明书

技术领域

本发明关于正交频分复用调制(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplex)系统，尤其关于OFDM系统中检测载波频率偏移和采样频率偏移的方法与电路。

背景技术

目前，在数字广播系统中广泛使用OFDM调变技术。OFDM调变技术最主要的优点在于抗多路径衰退的能力强，然而对于载波频率偏移或采样频率偏移却非常敏感。尤其在基频信号采用高阶数正交调幅(QAM，QuadratureAmplitude Modulation)调变时，以64QAM为例，其可容忍的载波频率偏差约在千分之一。故检测载波频率偏移或采样频率偏移为OFDM系统中重要的课题。

在一般采用OFDM调变技术的数字电视(DVB-T，Digital VideoBroadcasting-Terrestrial)或数字音讯广播(DAB，Digital AudioBroadcasting)的接收器中所采用的检测载波频率偏移或采样频率偏移的方法先将接收信号R进行快速傅立叶转换(FFT，Fast Fourier Transform)得到频率域的信息z(l，k)。其中k代表子载波的序号，l代表OFDM符号的时序序号。在FFT窗口正确，载波间互扰(ICI，Inter Channel Interference)很小的情况下，可以表示为：

c(l，k)、H(l，k)、f、ζ、n(l，k)分别表示发送的码元、信道频率响应、载波频率偏移、采样频率偏移、载波初始相位偏差、相位噪声和接收端引起的高斯白噪声。连续导引信号(CP，Continual Pilot)在各个OFDM码元中相同位置的发送值一样，将相邻两个码元相同位置上的导引信号作相关运算，可得到：

现有的载波频率偏移和采样频率偏移的检测技术如下所述。先将z_d(l，k)依子载波分成两部分。第一部分CP_-是分布在中心载波左边的子载波，k∈[-(K-1)/2，0)。第二部分CP₊是分布在中心载波右边的子载波，k∈[0，+(K-1)/2)。将第一部分与第二部分的相位部分累加，得到：

θ+(l)=argΣk∈CP+zd(l,k)]]>

θ-(l)=argΣk∈CP-zd(l,k)]]>

通过θ₊(l)与θ_-(l)配合适当电路进行运算即可得到载波频率偏移和采样频率偏移的检测值。

此现有检测方法在实际上容易实现，但是在信号噪声比较小，或者频率选择性衰落严重的情况下误差较大，且收敛速度较慢。有鉴于此，本发明提出一种利用最小均方误差技术在信号噪声比较小且频率选择性衰落严重的情况下，仍能精确检测载波频率偏移和采样频率偏移的方法，以符合对OFDM系统更强烈的需求。

发明内容