[发明专利]OFDM信号智能接收系统及接收方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及OFDM信号接收方法。可用于在未知通信 体制的情况下对OFDM信号进行识别和参数估计。

背景技术

近几年来，随着数字通信技术和数字信号处理技术的发展，各种通信模式越来 越多，无线通信的环境日益复杂。在许多应用中都需要监视通信信号的活动情况， 区分信号的性质，甚至截获信号的内容，通信接收机应该具有越来越强的参数识别 能力，这都离不开通信信号的智能接收技术。

1992年5月，MILTRE公司的Joseph Mitola首次明确提出了软件无线电的概念。 即构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将各种功能，如工作频 段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等用软件来完成，并使宽带A/D 和D/A转换器尽可能靠近天线，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通 信系统。一般是以一个具有通用性的标准化和模块化的硬件平台为依托，通过软件 编程来实现无线电台的各种功能。软件无线电强调体系结构的开放性和全面可编程 性，通过软件的更新改变硬件配置结构，实现不同的功能。

以正交频分复用OFDM为代表的多载波调制技术广泛应用于现代通信系统，例 如基于802.11a/g的WLAN系统、数字视频广播DVB_T系统和基于802.16的WMAN 系统等。接收机为了识别通信模式，首先将信号区分为单载波信号和多载波信号， 然后估计信号参数，根据信号参数识别通信模式。如果基于OFDM的通信模式是未 知的，接收机需要识别OFDM系统的参数，以实现后续监测、解调等目的。

信号的智能接收包括信号捕获、载波估计、波特率估计、信号识别和参数估计 等。目前文献对OFDM智能接收技术的研究并没有具体实现流程，无法实现对 OFDM信号的智能接收。

对于信号智能接收系统中的信号波特率估计单元。现有的波特率估计方法可以 分为基于信号循环平稳特性的时域波特率估计和基于信号FFT变换的频域波特率估 计，主要针对单载波信号进行波特率估计。在信号的智能接收中，需要进行信号波 特率估计时，信号的类型是先验未知的。如果接收到的是OFDM信号，现有的波特 率估计算法就会无效。

对于信号智能接收中OFDM与单载波的信号识别。W.Akmouche在文 献”Detection of multicarrier modulations using 4th-order cumulants”中首次提出了利用 4阶累积量在加性高斯白噪声(AWGN)信道下OFDM和单载波的信号识别方法。 Bin Wang，Lindong Ge在文献”Blind Identification of OFDM Signal in Rayleigh Channels”中将利用高阶累积量对OFDM进行信号识别的方法推广到瑞利衰落信道， 并获得了很好的识别效果。但是利用高阶累积量对OFDM进行识别，无法区分 OFDM信号和单载波中的高阶方形QAM信号。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的不足，提出一种OFDM智能接收系统及 其接收方法，以实现对OFDM信号的接收和参数估计，并区分OFDM信号和包括 高阶方形QAM信号在内的单载波信号。

实现本发明目的的技术方案是结合小波分解、重构和傅立叶变换进行波特率估 计，利用多层小波分解进行OFDM信号识别。其系统包括：

信号捕获单元，用于对信号进行捕获接收；

预处理单元，用于对接收到的信号进行滤波、放大和A/D变换预处理；

载波估计、下变频单元，用于对经过预处理后的信号进行载波频率估计和下变频， 得到基带信号S(n)；

带宽估计单元，用于对基带信号S(n)的进行带宽估计，并将估计结果W传给后 继采样单元、OFDM参数估计单元和OFDM信号解调单元；

采样单元，用于对基带信号S(n)进行采样，得到4倍过采样基带信号S′(n)

OFDM信号识别单元，用于根据4倍过采样基带信号S′(n)判别接收信号为 OFDM信号或单载波信号；