基于四维混沌系统的OFDM同步方法

摘要

本发明属于移动通信技术领域，公开了一种基于四维混沌系统的OFDM同步方法。其技术方案是，基于四维混沌系统提出一种OFDM同步方法，包括建立四维混沌系统、符号同步、粗频偏估计、细频偏估计四个步骤；其中建立的四维混沌系统存在一个典型的混沌吸引子，符号同步采用多符号判决门限法，粗频偏估计采用序列的相关性运算实现，细频偏估计采用基于循环前缀的同步方法。本发明所建立的混沌系统动态行为难以预测、对初值极为敏感且所产生的混沌序列具有良好的相关性，基于该系统的同步方法具有计算复杂度低、频偏估计范围大、符号同步及频率同步准确、保密性高等优点。

主权项

1.一种基于四维混沌系统的OFDM同步方法，其特征是所述方法通过建立四维混沌系统、符号同步、粗频偏估计、细频偏估计四个步骤实现，具体过程是，步骤1：建立四维混沌系统，其方程如下：$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{·}{x}=a(-x+y)+\mathrm{yzu};\\ \stackrel{·}{y}=b(x+y)-\mathrm{xzu};\\ \stackrel{·}{z}=\mathrm{cy}-u+\mathrm{dxyu};\\ \stackrel{·}{u}=-\mathrm{eu}+\mathrm{xyz}\end{array}\right.$式中，a，b，c，d，e是常数，且a＝35，b＝10，c＝80，d＝0.5，e＝10，分别表示对x、y、z、u的微分运算；步骤2：符号同步：取混沌系统生成的长度为m的序列，构成一组复数序列，构成方式为c₃(k)＝c₁(k)+j*c₂(k)，其中c₁，c₂∈{x序列、y序列、u序列}，对c₃(k)进行m点傅立叶反变换，生成第一本地训练序列c(n)；对第一本地训练序列进行L倍的周期延拓生成点数N₁的第二本地训练序列t(n)＝c[nmodm]，n∈{1，2，…，N₁}，m＝128，L＝8，N₁＝m×L；利用第一本地训练序列与接收信号做延时为1点，窗口长度为m点的延时相关运算，通过门限判决方法寻找L个相关波峰，其中第一个波峰对应的位置为OFDM符号的起始位置；步骤3：粗频偏估计：对接收信号进行粗频偏估计，采用两次相关运算，第一次为第二本地训练序列与接收信号的同步序列进行对应元素共轭相乘，得到一个新的序列，第二次为对所得的新序列进行差分相关运算，取新序列的前N₁-L_inter个数构成序列1，后N₁-L_inter个数构成序列2，然后将这两个序列进行对应位共轭相乘求和，N₁＝m×L；而后对接收信号进行粗频偏补偿；步骤4：细频偏估计：利用循环前缀与OFDM符号末端数据的重复性，计算循环前缀与OFDM符号的相关值并求得细频偏估计；最后，对经过粗频偏补偿后的接收信号进行细频偏补偿。