一种基于子载波交织分配的OFDMA系统频偏估计方法

摘要

本发明针对现有OFDMA系统上行链路盲频偏估计方法中的定时同步与频偏估计割裂、频谱利用率低的问题，公开了一种不需要预先定时同步，频谱利用率高的基于功率谱叠加的子载波频偏盲估计方法。本发明利用同一用户在各个子载波上具有相同载波频偏这一特点以及最后一个循环前缀，对自相关函数进行适当的抽取，将同一用户的多个子载波进行功率谱叠加，从而使得频谱利用率更高，估计复杂度降低，估计更精确。

主权项

1.一种基于子载波交织分配的OFDMA系统频偏估计方法，其中OFDMA是“正交频分多址”的英文缩写，其特征是，包括下述步骤：步骤1：假定接收数据第n个采样值为当前OFDM符号CP部分最后一个采样，CP为循环前缀，从位置n开始，将接收数据分成长度为N+N_cp的数据块，并取每个数据块的前N+1个数据，构造矩阵X，即取得假设的干净数据：其中N为系统子载波个数，N_cp为一个OFDM符号中CP个数；步骤2：抽取矩阵X中第iP+1，i＝0，...，Q行，得矩阵Y；步骤3：求抽取后的自相关矩阵R＝Y Y^H/N_symbol即完成功率谱叠加，其中N_symbol是一帧内可用符号数或矩阵Y的列数，然后对自相关矩阵R进行特征分解，得特征向量{u₁，...，u_Q+1}，取{u₁，...，u_Q}为信号空间特征向量，最小特征值对应特征向量u_Q+1为噪声空间特征向量；当U＜Q时，取噪声特征相量{u_U+1，...，u_Q+1}；其中：Q为子信道数；P为每个子信道包含的子载波数；U为用户数；步骤4：利用步骤3所得噪声空间特征向量或信号空间特征向量进行叠加后的功率谱估计，记录下该位置n估计的叠加后的功率谱尖峰个数；步骤5：当叠加后的功率谱估计中有U个剧烈的峰值，记录下各峰值大小和位置，并与位置n的前一个位置叠加后功率谱估计峰值比较，如果出现了急剧的下降，那么执行步骤6，否则返回步骤1，并更新起始位置为位置n+1；步骤6：记录下此时的位置n，n-1为当前OFDM符号最后一个干净CP的位置，实现定时同步，并根据出现急剧下降前记录的各峰值对应频率$\hat{f}=\{{\hat{f}}_1,...,{\hat{f}}_U\}$估计载波频偏$\Delta {\hat{f}}_i=[{\hat{f}}_i-(i-1)/U_i]U,$其中的i为用户标号。