[发明专利]一种基于OFDM系统的符号残留相位偏差补偿方法

说明书

本申请公开一种基于OFDM系统的符号残留相位偏差补偿方法。该方法从首先对OFDM符号中的子载波数据取四次方，并设定初始并相位搜索区间和搜索步长，以四次方数据的残留相位方差最小为准则，采用盲搜索策略估计符号残留相位偏差并进行补偿，直到满足最小残留相位阈值。相较于传统的相位偏差估计算法，本算法在非合作通信场景下，能很好地估计出残留的符号相位偏差，并且在相位偏差较大时，也具有较高的估计精度。计算机仿真证明本算法在子载波采用BPSK、QPSK或者QAM调制时，都可以准确地估计出OFDM符号的残留相偏，具有很好的工程应用价值。

技术领域

本申请涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种对于OFDM系统的符号定时同步技术中符号残留相位偏差补偿方法。

背景技术

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing即正交频分复用技术)系统是以OFDM符号作为基本单位来传输信号的，考虑到信道的时延性，所以导致接收的OFDM信号数据起始点的不确定性，从而引入了符号定时同步的问题。定时同步一般包括帧检测(粗同步)和符号同步(细同步)两个部分。由于在非协作通信中，接收端对于发射端的任何信息是未知的，故系统首先需要搜索确认到有效帧数据，之后用符号同步来确定FFT(FastFourier Transformation,快速傅里叶变换)解调窗口的起始位置，而循环前缀CP的应用，使得系统对符号定时的要求大大降低了，只要能将起始位置定在循环前缀内，后续操作就能通过补偿来恢复系统的性能，在参数盲估计中，符号定时估计会存在较大偏差，对系统的影响较大，符号定时超前会导致相位的旋转，而符号定时滞后会使得FFT窗口包含了其他符号的信息，造成符号间干扰，使得FFT后星座图产生扩散和旋转。

发明内容

为解决上述存在的问题，针对OFDM系统在非协作通信时会存在符号定时偏差导致相位旋转的问题，本申请提出一种基于OFDM系统的符号残留相位偏差补偿方法，其在非合作通信场景下，能很好地估计出残留的符号相位偏差，并且该方法具有较高的估计精度。

为实现上述目的本申请采用如下技术方案：

一种基于OFDM系统的符号残留相位偏差补偿方法，所述方法包括：

首先对OFDM符号中的子载波数据进行处理；

设定初始相位搜索区间和搜索步长；

以处理的数据的残留相位方差最小为准则，并采用盲搜索策略估计符号残留相位偏差并进行补偿；

直至满足最小残留相位阈值。该方法/算法在非合作通信场景下，能很好地估计出残留的符号相位偏差，并且该方法具有较高的估计精度。

在一实施方式中，该对OFDM符号中的子载波数据进行处理包括：

获取需监测的OFDM信号，计算其四次方数据，并做归一化处理，对子载波调制信号是否为恒包络信号做判别，并获取满足判别条件的目标子载波位置的数据。

在一实施方式中，该对子载波调制信号是否为恒包络信号做判别包括对于恒包络调制波形无需做幅值大小判断，则取所有子载波位置。

在一实施方式中，该对子载波调制信号是否为恒包络信号做判别包括对于非恒包络调制波形做幅值大小判断。

在一实施方式中，该设定初始相位搜索区间和搜索步长包括

确定初始盲搜索相位区间搜索步长取预设值。

在一实施方式中，该以处理的数据的残留相位方差最小为准则，并采用盲搜索策略估计符号残留相位偏差并进行补偿包括：

借助区间内每一个搜索相位来估计符号残留相位偏差并进行补偿，