[发明专利]确定正交频分复用系统导频位置的方法、装置及解调设备

说明书

技术领域

本发明涉及正交频分复用(OFDM)技术，更具体而言，涉及确定OFDM频域符号中导频子载波的位置的方法、装置及其解调设备。

背景技术

正交频分复用技术调制因其信道利用率很高、有很好的抗衰落能力而被广泛应用于通信领域，如802.11、DAB、DVB、DSL等通信协议标准中。在使用OFDM技术的通信系统中，保证子载波之间的正交性是正确接收数据的关键因素之一，这需要精确的频率同步。并且为使接收机正确接收数据，需要进行信道估计，通常也可以利用导频信号进行计算，在此之前必须要完成帧同步。这些都需要确定接收的OFDM频域符号中导频子载波的位置。

OFDM系统将传送的数据信号、导频信号放在多个子载波信道上传输。其中，导频子载波的位置一般在时域和频域上呈周期性的规律分布，而导频信号也具有已知的特定幅度和相位，因此可以通过确定导频子载波的位置来完成频率同步以及帧同步。需要说明的是，在此之前必须要完成分数频偏的估计和纠正，使得OFDM频域符号中子载波之间的正交性得以保留，其实现方法在诸多文献中已有介绍，此处不再介绍。

现有技术中主要采用两种方法来确定OFDM频域符号中导频子载波的位置。其中一种方法是利用导频子载波在频域上的周期性分布以及导频子载波信号的能量比数据子载波信号的能量大的特点，在一个符号周期内分辨出导频子载波的位置。该方法的优点是所用时间短，缺点是导频子载波和数据子载波之间的能量差异不明显，在多径衰落严重及低信噪比情况下准确度会较差。另一种方法是利用导频子载波在时域和频域上的周期性规律分布，以及导频信号的相关性很强、数据信号相关性很弱的特点，通过计算相邻OFDM符号的导频信号之间的相关，分辨出导频子载波的位置，例如，中国申请号为“200410092778.6”、发明名称为“一种正交频分复用整数频率同步的方法”的专利就提出了一种这样的实现方案。尽管该方法的分辨性能很高，但是该方法需要至少两个OFDM符号周期，且对时钟频率偏移造成的误差较敏感，这是因为发射机和接收机的时钟频率之间不可避免的存在差别，而时钟频率的偏移会在不同频率上引入不同的相位旋转，从而减弱相干叠加的效果，甚至在特定的时钟频率偏移下会产生相干抵消的作用，而导致判断错误。

因此，需要提供一种既可以在短时间内(最短在一个符号周期内)确定OFDM频域符号中导频子载波的位置，又不受时钟频率偏移的影响的方法及其装置。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种能够在短时间内确定OFDM频域符号中导频子载波的位置的方法及其装置，其中最短可以在一个符号周期内准确确定导频子载波的位置，且不受时钟频率偏移的影响，从而大大缩短了确定位置所需的时间，还大大提高了准确度。

根据本发明的第一方面，提供一种确定OFDM频域符号中导频子载波的位置的方法，其中分数频偏已经补偿，所述方法包括下述步骤：(1)根据单个理想OFDM频域符号中导频子载波在频域上的可能分布，提取导频子载波的分量并组成理想导频序列；(2)根据单个接收的OFDM频域符号中导频子载波在频域上的可能分布，提取可能是导频子载波的分量并组成假想导频序列；(3)分别计算各个所述理想导频序列和所述假想导频序列中相邻元素之间的相关，得到相应的理想相关序列和假想相关序列；(4)将所述理想相关序列与所述假想相关序列相对应，计算相对应的相关序列之间的各个对应元素之间的共轭乘积得到乘积序列；(5)对每个所述乘积序列求和；(6)选取所述和中模值最大者所对应的导频子载波的位置作为所求位置。

根据本发明的第二方面，提供一种确定OFDM频域符号中导频子载波的位置的装置，其中分数频偏已经补偿，所述装置包括：子载波提取器，用于根据理想OFDM符号中导频子载波在频域上的可能分布，提取导频子载波的分量并组成理想导频序列，以及用于根据接收的OFDM频域符号中导频子载波在频域上的可能分布，提取可能是导频子载波的分量并组成假想导频序列；相关器，用于分别计算各个所述理想导频序列和假想导频序列中相邻元素之间的相关，得到理想相关序列和假想相关序列；分组相关累加器，用于计算各种可能性下理想相关序列和对应假想相关序列中各个对应元素之间的共轭乘积得到乘积序列，并对每个所述乘积序列求和；以及比较器，用于比较各个所述和，并选取所述和中模值最大者所对应的导频子载波的位置作为所求位置。

根据本发明的第三方面，提供一种解调设备，包括如第二方面所述的确定OFDM频域符号中导频子载波的位置的装置。