[发明专利]一种低轨卫星宽带OFDM通信系统的载波同步方法

权利要求书

1.一种低轨卫星宽带OFDM通信系统的载波同步方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1：输入信号r(n)经过相关窗R1运算，得到相关峰搜索窗的起始位置d′₁；

S2：输入信号r(n)延迟N个符号经过相关窗R2运算，得到相关峰搜索窗的起始位置d′₂；

S3：根据d′₁和d′₂可以估计出定时偏差和整数倍频偏

S4：将输入信号r(n)与相乘得到r₁(n)，完成整数倍频偏补偿，其中，π＝3.14，e为自然指数，N为OFDM长度；

S5：根据估计出的定时位置将补偿后的信号r₁(n)与起始位置为的相关窗R3运算，并将结果与本地CAZAC序列的平方相乘，得到小数倍频偏估计

S6：将经过整数倍频偏补偿后的信号r₁(n)与相乘得到r₂(n)，完成小数倍频偏补偿；

S7:将经过补偿的输出信号r₂(n)与相乘得到s(n)，然后，s(n)进行FFT变换处理得到x(n)；

S8：对x(n)利用残余频偏造成解调数据相位旋转的特点估算出频偏值

S9:将小数倍频偏补偿后的信号r₂(n)与相乘，完成进行残余频偏校正。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据d′₁和d′₂可以估计出定时偏差和整数倍频偏的计算公式为：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s(n)进行FFT变换处理得到x(n)，其中FFT运算表达式为：

其中，∑(*)为求和运算。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CAZAC序列的c(n)表达式为：

其中，exp(*)为自然数指数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述相关窗R1运算和相关窗R2运算的计算公式F₁(d′)和F₂(d′)分别为：

其中，c^*(n)为c(n)的共轭。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述相关窗R1运算和相关窗R2运算的相关峰d′₁和d′₂位置计算公式分别为：

d′₁＝max(F₁(d′))

d′₂＝max(F₂(d′))

其中，max(*)为最大值函数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述小数倍频偏估计方法计算公式如下：

其中，angle(*)为取角度函数。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对残余频偏的跟踪的方法包括如下步骤：

步骤A：求出第m个符号的相位偏移和第m+1个符号的相位偏移计算公式如下：

其中，real(*)为取s(n)的实部，iamg(*)为取s(n)的虚部，函数f(x)为QPSK调制的判决函数，其计算表达式为：

步骤B：根据相邻符号相位和相位可计算相邻符号相位偏移差为：其中，N_G为OFDM的循环前缀；

步骤C：求得残余频偏估值为：