[发明专利]一种分布式MIMO-OFDM定时同步快速相关算法

说明书

本发明涉及一种应用于分布式MIMO‑OFDM定时同步快速相关运算的算法，包括：(1)基于传统的CAZAC序列的定时同步方法，提出一种降低运算复杂度，提高分布式MIMO‑OFDM定时同步效率的算法，尤其针对于用户数较多的系统，效果更加明显；(2)在降低运算复杂度的同时不会以消耗定时同步准确性为代价，该方法既能保证定时同步的准确性又可以提高时间效率。(3)改善传统算法在多径信道环境下无法准确估计第一径位置的问题，提出了一种适用于多径衰落信道的MIMO‑OFDM系统的定时同步算法，该算法无论在加性高斯白噪声(AWGN)信道下还是多径信道下都能具有良好的同步性能。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种基于CAZAC序列分布式MIMO-OFDM系统定时同步方法。

背景技术

随着互联网的迅猛发展，多输入多输出(MIMO)系统和正交频分复用(OFDM)技术的结合存在诸多优点，而且MIMO-OFDM是下一代移动通信系统的关键技术，MIMO-OFDM技术可以极大地提高频谱利用率、信道容量和传输的可靠性，因此受到越来越多的关注。

为了进一步提高无线通信系统的系统容量，分布式MIMO系统被提出，它的发射天线分布于不同的地理位置而接收天线集中与相同的地理位置，或者发射天线和接收天线均分布于不同的地理位置。分布式MIMO系统以其高容量、低功耗、更好地覆盖、开放式的结构、易扩展、组网灵活等优点，成为了第四代移动通信系统的显著特征之一。信号同步(包括定时同步和采样频率同步)是OFDM技术的难点之一。分布式MIMO-OFDM对于定时偏差非常敏感，由于定时偏差导致信号在频域上产生相位的旋转，这些偏差会造成系统的载波间干扰(ICI)和符号间干扰(ISI)，还会引起天线间干扰(MAI)。因此，对于分布式MIMO-OFDM定时同步估计尤为重要。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提出了一种高精度、低复杂度，适用于多径信道的的基于CAZAC序列的定时同步方法。

为了实现上述目的，本发明提出的方法具体步骤如下：

S1.在发送端各个发射天线端口分别插入不同根值的CAZAC同步序列；

S2.将各个发送端的CAZAC同步序列s_i(k)与已知的时域信道响应h_i(l)分别作卷积运算得s′_i(k)；

S3.取接收端m个OFDM符号r(k)记共有L个子载波数作FFT变换记为R(k)，并将步骤S2.得到的不同发送端的s′_i(k)后补零至子载波数为L作FFT变换记为S′_i(k)，其中i代表发送端的端号；

S4.取接收端m个OFDM符号r(k)记共有L个子载波数，将r(k)取绝对值后作FFT变换记为T(k)，并将步骤S2.得到的不同发送端的s′_i(k)后补零至子载波数为L后取绝对值后作FFT变换记为U_i(k)，其中i代表发送端的端号；

S5.分别将不同发送端得到的S′_i(k)与R(k)作点乘运算后作IFFT变换后取绝对值记为M(k)；

S6.分别将不同发送端得到的U_i(k)与T(k)作点乘运算后作IFFT变换后记为N(k)；

S7.分别对于每个的发送端作由于利用了接收端m个OFDM符号，因此对于每一个发送端可以得到m个峰值，计算峰值所在符号内的子载波数，并求平均值降低噪声的影响，得到最终估计值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明提供的方法，克服WPS算法无法区分不用发送端相关峰值的问题，同时与UPSP算法相比，计算的复杂度大大降低，提高定时同步估计的效率。