[发明专利]基于OFDM调制的微功率无线通信系统同步信号的生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及微功率无线通信系统，尤其涉及一种基于OFDM调制的微功率无线通信系统的同步信号生成方法。

背景技术

微功率无线通信技术是采用频率调制方式把信息加载在高频电磁波上，利用空间传播来进行数据通信的方法。微功率无线通信技术在国外有完备的标准体系支持,主要的标准有IEEE 802.15.4(LR-WPAN)、EN13757(network with relaying nodes)、ZigBee、WSN,应用于欧美地区的家庭无线应用和能源计量的数据通信。但国外的标准技术并不适合我国国情。

随着我国智能电网的快速发展，微功率无线通信技术也应用于用电信息采集。目前主流的微功率无线收发芯片的调制解调技术主要是基于FSK(frequency Shift Keying，频移键控)或GFSK(Gauss frequency Shift Keying，高斯频移键控)，此类产品存在占用频带比较宽，频带利用率较低等缺陷，为了进一步提高微功率无线通信系统的性能和频带利用率，需要开发基于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)的微功率无线通信系统。

OFDM调制是一种正交多载波调制方式，基本思想是把输入信息转换成多路并行信号，利用快速傅里叶变换(FFT)对相互完全正交的一组载波进行调制形成子载波信号，同时将可用的频谱划分为许多窄带，分别传输这些子载波信号。为了获得高的频带利用率，OFDM调制中各子载波上的信号频谱相互重叠，但载波间隔的选择要满足这些子载波在整个符号周期上是正交的，即在一个符号周期内，任何两个子载波相关性等于零。这样即使各载波上的信号频谱存在重叠，也能保证在接收端不失真地恢复各子载波信息。OFDM技术频谱利用率高，具有较强的抗窄带干扰能力和抗多径衰落能力，且对时变性、频率选择性衰落有较强的抵抗能力。

虽OFDM技术具有且不限于前述的诸多优点，但是同步性能的好坏关系到整个OFDM系统的传输性能，若不能进行良好的同步，则会导致传输的信息错误，或接收端无法进行正确解调。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种基于OFDM调制的微功率无线通信系统的同步信号生成方法，生成同步性能良好的同步信号，使接收端能进行正确解码。

本发明提供以下技术方案：

一种基于OFDM调制的微功率无线通信系统的同步信号生成方法，包括以下步骤：

A、根据OFDM系统的系统参数和一组承载第一伪随机序列的BPSK调制信号，生成一段点数为N/2的OFDM短同步信号S_S；根据所述系统参数和另一组承载第二伪随机序列的BPSK调制信号，生成一段点数为N的OFDM长同步信号L_S，其中：所述第一伪随机序列和所述第二伪随机序列具有不同的长度；

B、基于所述短同步信号S_S，构造第一前导序列S_P；基于所述长同步信号L_S，构造第二前导序列L_P；其中所述第一前导序列S_P的长度小于所述第二前导序列L_P的长度；

C、将所述第一前导序列S_P置于所述第二前导序列L_P之前，组合成一个序列，构成所述同步信号Sync；

其中，所述系统参数包括OFDM系统的IFFT点数N、子载波间隔以及有效子载波个数。

优选地，所述第一伪随机序列和所述第二伪随机序列为m序列码、线性组合码或者非线性码。

优选地，所述所述第一伪随机序列PN_m1和所述第二伪随机序列PN_m2均为二进制伪随机序列。

优选地，所述步骤A中生成所述短同步信号S_S包括：根据OFDM系统的IFFT点数N、子载波间隔Δf以及有效子载波个数N_V，选取所述第一伪随机序列的m₁阶本原多项式G₁(x)，其中m₁满足根据选取的m₁阶本原多项式G₁(x)，设置第一初始相位值，生成长度为的所述第一伪随机序列PN_m1(k)；将所述第一伪随机序列PN_m1(k)映射成BPSK调制信号X(k)，其中映射规则为：X(k)＝1-2×PN_m1(k)，其中将映射后的BPSK调制信号X(k)逐一填充到IFFT点数为子载波间隔为2·Δf以及有效子载波个数为的OFDM调制载波上，经过IFFT运算后，生成所述短同步信号S_S。