[发明专利]一种用户站接收机的前导码检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用户站接收机的前导码检测方法。

背景技术

WiMAX是基于802.16协议的新一代无线宽带接入技术，它具有高数据传输速率，低复杂性，覆盖范围广等优点，世界上许多通信设备制造商和运营商都积极开展了WiMAX的研发、制造和应用活动。最近WiMAX更是被ITU-T吸收为正式的3G标准之一，被分配专用频段。

用户站SS(Subscriber Station)是相对于WiMAXBS(Base Station，基站)而言的终端设备，在SS和BS进行正常通信之前，SS需要检测前导码。根据802.16e的定义，前导码被调制在下行子帧的第一个符号上，每个前导码是预定义的伪随机系列，它们总共有96个且相互正交。前导检测就是要找出下行子帧的第一个符号上调制的是哪一条前导码(96条码之一)。这有两个作用，一是通过前导检测实现SS下行链路符号同步，以及进一步的频偏估计。OFDMA(正交频分复用接入)符号由多个子载波信号叠加构成，各个子载波之间利用正交性区分，确保这种正交性对SS来说是非常重要的。精确的同步是确保这种正交性的前提，同步主要分为两个方面：符号定时和频率偏移估计。符号定时的误差会带来接收的OFDMA符号之间的ISI(符号间干扰)，尤其当定时误差不断随时间累积，OFDMA符号之间的ISI趋于严重，SS解调会出现严重的误码。SS前导检测和符号定时同步进行，当不能准确估计符号定时，前导检测也会出现错误。频率偏移是由SS接收机频率和BS发射频率之间的偏差造成，这种偏差使得SS接收的OFDMA符号在时域产生相位旋转，如果不能准确估计和校正频偏，SS在后面的数据解调也会出现较大的误码，使得SS接收机的性能下降。二是检测到的前导用作SS下行链路数据解调和上行发送的参数。

文献[Timothy M.Schimidl and Donald C.Cox.Robust Frequency and TimingSynchronization for OFDM.IEEE Transactions on communications.Vol.45，No.12，December 1997.]提出了一种经典的OFDM同步方法，该方法能较好的估计符号定时和频偏。但它不能同时进行下行链路前导码的检测，使得在SS接收机上的适用性降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用户站接收机前导码检测方法。

本发明的一种用户站接收机前导码检测方法，包括以下步骤：

步骤(1)对于天线接收的每个正交频分复用接入OFDMA符号，计算其包含的每个滑动样点对应的相关能量，记录最大相关能量对应的符号序号和样点偏移，对下面接收的49个符号进行同样的处理，更新保存的符号序号和样点偏移即帧头粗同步位置；

步骤(2)以帧头粗同步位置为符号定时基准，估计小数倍频偏；

步骤(3)利用估计的小数倍频偏对每个符号实施频偏校正；

步骤(4)检测前导码扇区号和细定时位置；

步骤(5)检测前导码小区识别号；

步骤(6)利用步骤(4)检测的前导码扇区号以及步骤(5)检测的前导码小区识别号查找得到对应的前导码。

本发明的上述方法，其中步骤(2)进一步包括：利用同一个OFDMA符号上循环前缀CP样点的相位旋转得到小数倍频偏，即将相隔FFT_Size×2的两个CP样点共轭相乘，存储相乘结果，对所有CP样点进行同样操作，然后将结果相干累加，得到一个OFDMA符号上相位旋转矢量，为了增加频偏估计的准确性，对连续多个OFDMA符号进行同样的计算，以符号为单位对每个符号上的相位旋转矢量再次进行相干累加，根据得到的结果计算相位旋转值ΔΦ，再根据下面的公式计算小数倍频偏ΔF

ΔF=ΔΦ2π·T]]>

T为时间常数，它等于(帧周期×FFT_Size×2)/每帧样点数目，FFT_Size是快速傅立叶变换长度，为系统常数。

本发明的上述方法，其中步骤(3)进一步包括：对符号内的每个采样值按照下式进行频偏校正：

s(k)＝s(k)·exp(-j·2·π·ΔF·k·ΔT)