[发明专利]一种分频分时高精度OFDM同步方法和系统

说明书

本发明公开了一种分频分时高精度OFDM同步方法和系统，该方法利用频域拷贝法构造多个低带宽、数据频域不重叠的序列，在保证高增益的同步性能下解决低带宽下相关峰的平台效益；利用分时发送不同频率成分的前导序列，接收端粗同步利用分时序列的相似性，精同步利用序列的相关性，由粗到精的处理技术相结合，在粗同步之后进行精同步时，避开精同步对阀值的需求，只需要在固定长度的相关峰结果中搜索最大值，成功解决次高峰对相关峰的影响；具有同步精度高、效果好的优点。

技术领域

本发明涉及OFDM同步技术，特别涉及一种分频分时高精度OFDM同步方法和系统。

背景技术

在OFDM通信系统中，同步系统的性能决定着通信系统是否能够正常工作，是最为关键的技术。在OFDM系统中，发射端和接收端分别有IFFT和FFT运算单元，因此需要完成数字信号的解调运算，首先的确定FFT和IFFT运算窗口，由于OFDM接收端并不清楚数据信号准确的起始位置，并且在无线信道的多径和噪声的干扰下，也会导致接收端无法准确的找到IFFT和FFT的运算窗，若同步符号的位置落在循环前缀以外，便会导致符号间干扰(ISI)，从而严重影响通信性能，因此同步技术在OFDM系统中最为关键。

目前基于前导序列的同步算法中在每帧数据的前段添加已知的前导序列，利用已知前导序列与本地模板序列进行的互相关操作完成定时同步，以及利用自身序列的相似性，完成频率估计，即完成频率同步。但是，目前现有的同步技术中当已知前导序列较长时，难以找到相关性较好的前导序列，导致其相关结果中存在相关峰值平台效应，从而定时同步精度不高；若为了解决长序列的相关结果平台效应而设计前导序列，会在主峰附近产生次高峰，在低信噪比情况下基于门限法可能造成定时错误。其次为了提高同步的性能，采用调整前导序列的带宽低于数据段带宽，有助于提升同步性能，但是低带宽下前导序列，在数据采样率下每个符号存在多个采样点，因此存在低信噪比情况下同步精度不高的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种分频分时高精度OFDM同步方法和系统，利用频域拷贝方法构造多个不同频点的序列，在保证高增益的同步性能下解决低带宽下相关峰的平台效益；利用分时发送不同频率成分的前导序列，接收端粗同步利用分时序列的相似性，精同步利用序列的相关性，由粗到精的处理技术相结合，在粗同步之后进行精同步时，避开精同步对阀值的需求，只需要在固定长度的相关峰结果中搜索最大值，成功解决次高峰对相关峰的影响。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种分频分时高精度OFDM同步方法，包括：

步骤1：采用分时分频的方法利用P序列构造前导序列时域数据及本地模板频域序列数据，发射所述前导序列时域数据；

步骤2：接收所述前导序列时域数据，并将其复制为三路时域数据，分别为第一序列时域数据、第二序列时域数据和第三序列时域数据；

步骤3：对所述第一序列时域数据、第二序列时域数据进行预处理，利用预处理后的第一序列时域数据和所述第二序列时域数据进行粗同步运算，设置门限，计算粗同步相关峰最大值的位置；

步骤4：根据所述粗同步相关峰最大值的位置从所述第三序列时域数据取出固定长度的数据构造第四序列时域数据；

步骤5：对所述第四序列时域数据进行分时傅里叶变换，得到不同频域下的子序列频域数据；

步骤6：剔除步骤5得到的不同频域下的子序列频域数据中的零频点数据，并按照频点数据的顺序排列形成第五序列频域数据；

步骤7：对所述第五序列频域数据与所述本地模板频域序列数据进行精同步处理，得到精同步序列相关峰，根据所述精同步相关峰的最大值得到定时同步的位置。

优选的，所述步骤1具体包括：