[发明专利]一种OFDM系统采样时钟同步方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及同步方法，尤其涉及具有高阶调制的OFDM系统中采样的时钟同步方法。

背景技术

OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing　即正交频分复用技术）系统中，由于收发两端采样时钟不完全一致，其导致的采样频率偏差可能造成以下两个方面的问题：一方面是使子载波发生相位偏转，同时引入载波间干扰（ICI），造成信噪比损失；另一方面导致缓慢符号定时偏移，使FFT开窗不准确，引入符号间干扰（ISI）。而对于具有高阶调制的OFDM系统比如1024QAM，这些系统对采样时钟偏差更为敏感，需要高精度的采样时钟同步算法支持。目前使用较广泛的OFDM系统通常调制阶数只达到64QAM（如802.11a,802.16，DVB等），所以目前的采样时钟同步技术大多数以满足64QAM调制的需求为目的，缺少高精度的采样时钟同步算法。

发明内容

本发明的目的是是提供一种精度高，算法简单，开销小的采样时钟同步方法，该方法首先利用两个训练序列估计出采样时钟频率偏差，然后通过采样时钟频率偏差信息利用多项式插值滤波器来实现采样率的转换，纠正采样时钟频率偏差，对于残留采样时钟偏差(小于5ppm)导致的相位偏转，使用少量频域离散导频对其进行纠正。使用本方案可完全克服采样时钟频率偏差对系统造成的影响，达到高精度采样时钟同步的目的。

本发明为了实现其技术目的而采用的技术方案为：一种OFDM系统采样时钟的同步方法，包括以下步骤：

步骤A、对采样时钟频率偏差进行估计；

步骤B、利用步骤A估计出的采样时钟频率偏差进行三阶cubic插值滤波器滤波以实现采样率转换，纠正采样时钟频率偏差；

步骤C、利用少量离散导频符号对残余采样时钟频率偏差引起的相位偏转进行纠正。

进一步的，上述的一种OFDM系统采样时钟的同步方法中：所述的步骤A中是利用两个训练序列按下列方法对采样时钟频率偏差进行估计：

　　                                                

式中：为收到的训练序列经FFT和信道均衡后各个子载波上的符号, 为训练序列对应的各子载波上的导频符号, 为OFDM符号索引，由于只有两个训练序列，所以取1和2，为子载波编号索引，, 与的取值分别为

 

 

其中；

求出后，由，求出采样时钟偏差，得到最终的采样时钟偏差,其中，分别为FFT的长度加保护间隔长度，FFT的长度。

进一步的，上述的一种OFDM系统采样时钟的同步方法中：所述的步骤C中采用以下方法对残余采样时钟频率偏差引起的相位偏转进行纠正：

 

式中为相位偏差，为经过相位补偿后的符号。

本发明具有以下效果：

第一，本发明对于采样时钟偏差的估计使用了两个训练序列（所有子载波上都为导频符号），并且对其求均值，大大提高了估计精度。

第二，本发明在数据符号接收之前就进行采样时钟偏差估计，估计结果直接用于对数据信息的后续处理，避免了时延影响。

第三，本发明不仅进行了采样时钟频率偏差纠正，并且还对残余采样时钟频率偏差引起的相位偏转进行了补偿，具有极高的精确度，能够充分满足带有高阶调制的OFDM系统的需要。

下面结合附图说明和具体实施方式，对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图 1 是本发明实施例1流程图。

图2是采用目前OFDM系统采样时钟的同步方法获得的星座图。

图3是采用实施例1方法获得的星座图。

具体实施方式   

实施例1、如图1所示：本实施例采用如图1所示的功能模块：采样时钟频率偏差估计模块，基于多项式插值滤波器的采样率转换模块，相位补偿模块。

第一步 利用两个训练序列对采样时钟频率偏差进行估计，估计方法为

 

其中为收到的训练序列经FFT和信道均衡后各个子载波上的符号, 为训练序列对应的各子载波上的导频符号, 为OFDM符号索引，由于只有两个训练序列，所以取1和2，为子载波编号索引，, 与的取值为

 

 

其中。

求出后，由，求出采样时钟偏差，得到最终的采样时钟偏差,其中，分别为FFT的长度加保护间隔长度，FFT的长度。