[发明专利]一种单载波频域均衡系统中的载波频偏和时延的捕获方法

说明书

技术领域

本发明涉及SC-FDE(single carrier system with frequency domain equalization，单载波频域均衡)技术，尤其涉及一种SC-FDE系统中的载波频 偏和时延的捕获方法。

背景技术

目前，随着新的通信业务需求迅速增大，对无线通信系统和无线局域网的 传输速率提出了更高的要求，而传输速率的提高又给常规单载波系统带来了更 大的载波频偏、更严重的ISI(intersymbol-interference，符号间干扰)等问题。 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)技术可以 有效的克服频率选择性衰弱信道带来的码间干扰，逐渐成为无线通信及移动通 信领域的研究热点，在多种标准中被称为支撑技术。但是OFDM技术对载波同 步比较敏感，而且PAPR(Peak-to-Average Power Ratio，峰均功率比)较大， 因此SC-FDE技术被提出来。SC-FDE技术是宽带无线传输中一种很有前途的抗 多径干扰的方法，和OFDM一样采取分块传输，并且采用CP(Cyclic Prefix， 循环前缀)方式，这样就可以把信号与信道脉冲响应的线性卷积转化为循环卷 积，并且消除了多径引起的数据块的干扰。在接收端采用简单的频域均衡技术 就可以消除符号间干扰。SC-FDE系统相比OFDM系统不存在PAPR问题，所以 不需要使用昂贵的线性功率放大器，同时对载波同步也不是特别敏感，因此 SC-FDE技术目前受到越来越多的重视。

数字通信技术领域中的一个最核心问题就是同步问题，从技术上说分为载 波同步与定时同步。在经过无线移动信道后的接收端获取的基带采样信号中存 在着载波频率偏差、相位偏差及定时偏差，这些偏差一般来源于发射机和接收 机之间晶振的不匹配和无线移动信道中多普勒效应和频率选择性这几个方面， 即便是在信道相对平坦的室内环境，也会存在这些偏差。使用块传输技术的 SC-FDE系统对这些同步的偏差提出了更高的要求。SC-FDE系统的同步技术分 为载波同步和定时同步，然而，现有技术中只是将SC-FDE系统的同步过程分 为捕获和追踪两个阶段，并没有具体的算法。

发明内容

本发明提供一种SC-FDE系统中的载波频偏和时延的捕获方法，使得 SC-FDE系统中的接收端在接收数据时能够更为准确的确定出傅立叶变换窗的 起始位置。

本发明所述技术方案如下：

一种单载波频域均衡系统中的载波频偏和时延的捕获方法，接收端的采样 率为4倍采样，包括步骤：

A、对接收到的数据进行帧到达检测，当检测到有效数据帧时，确定出数 据帧的帧头位置；

B、将所述确定出的帧头位置做为起始位置对接收到的数据帧进行粗频偏 估计及补偿；

C、进行粗定时估计，确定出数据块的起始位置，将定时偏差锁定在一个 码元偏差之内；

D、结合最大似然搜索算法和O&M定时估计算法进行精定时估计，得到 精确的码元定时信息；

E、进行精频偏估计及补偿；

F、进行同步错锁判定及纠正。

较佳地，所述对接收到的数据进行帧到达检测的实现过程为：

A1、将滑动窗的起始位置点d置为d＝1；

A2、以d为起始位置连续获取两个窗长为4G采样点的采样值， R_i＝(r(d+4(i-1)G)，...，r(d+4iG-1))^T，i＝1，2，其中G＝32，表示获取的码元长 度，r(n)，{n＝1，2，3......}表示接收信号采样值；