[发明专利]一种多载波同步系统和同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字通信领域，具体涉及一种OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）多载波系统的同步系统和同步方法。

背景技术

OFDM是一种具有高速数据传输能力的多载波通信技术，具有频谱利用率高、抗干扰、抗衰落能力强等优点，已成为通信领域的核心技术，并广泛用在多种通信系统中，如无线局域网、数字音/视频广播等，具有广阔的应用前景。

同步技术是任何一个通信系统都需要解决的实际问题，其性能直接关系到整个通信系统的质量。OFDM多载波系统对同步误差非常敏感，一个很小的同步误差都可能引起整个系统的性能严重下降。OFDM系统中的同步可分为频率同步和定时同步，频率同步主要用于补偿载波频偏，定时同步用于确定OFDM符号和有效数据的起始位置，可分为符号同步和帧同步。在没有上/下变频、速率不高、对载波相位不敏感的系统中，频率同步可以忽略，但定时同步一般都需要做。

目前比较流行的符号同步方法有两种，一是延时相关的检测法，该方法需要归一化处理相关值，需要大量的乘除法运算，硬件资源开销大，另外，相关结果受信噪比影响较大，相关输出是一个平台，边界点模糊，不易检测，可能导致符号同步不准确或不能同步；二是自相关峰值检测法，该方法相关峰值尖锐，容易检测，且本地序列的能量是已知的，减少了一部分运算量，但也需要归一化相关值，同样也存在易受噪声影响的问题，低信噪比时，可能会出现主峰值达不到门限或干扰峰的值超过门限的现象。对于帧同步，比较常用的是时域相关法，通过检测特殊的峰值点得到，比如寻找峰谷，存在同样的上述问题。因此，这成为本申请人致力于解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种多载波同步系统和同步方法，对比现有同步技术，具有复杂度小，准确度高，且易于硬件实现的优点。

实现上述目的的技术方案是：

本发明之一的一种多载波同步系统，应用于OFDM多载波系统，所述多载波同步系统包括相互连接的符号同步模块和帧同步模块，其中：

符号同步模块，将接收序列与本地序列进行相关计算，通过检测连续符号窗口的相关峰值，确定符号同步位置；

帧同步模块，根据符号同步位置，计算当前符号的相位与之前符号的平均相位的差值的累加和，并将累加和与预设判决门限比较，判决找到帧同步的位置。

在上述的多载波同步系统中，所述符号同步模块包括依次连接的均值滤波器、取符号单元、相关器和峰值检测器，其中：

均值滤波器，用于对接收的输入信号进行均值滤波；

取符号单元，用于对均值滤波后的输入信号取符号位，并交给所述相关器；

相关器，用于将接收的符号位与本地序列进行自相关计算，得到相关值；

峰值检测器，用于比较相关值与预设峰值门限的大小，根据相关值检测连续符号窗口峰值，从而确定符号同步的位置。

在上述的多载波同步系统中，所述均值滤波器用于对连续N个符号取均值，N为正整数且N≥2，每个符号的长度为L；所述均值滤波器包括第一加法器和第一存储器，其中，

第一存储器，用于依次接收输入信号，并排序存储；

第一加法器，用于将当前采样点输入信号与所述第一存储器存储的之前的第L个、2L个…以及（N-1）L个采样点累加后输出给所述取符号单元。

在上述的多载波同步系统中，所述取符号位单元取符号位指：输入大于0时输出1，小于0输出时-1，等于0输出时0。