在正交频分复用系统中插入恒定导频的精频偏估计方法

摘要

本发明属于OFDM系统的精频偏估计技术领域，其特征在于，针对单发单收OFDM系统，或多发多收OFDM系统，在已完成粗频偏估计并选择好最佳循环前缀截取位置的前提下，在每个OFDM符号的某个子载波位置插入频域导频，并根据此计算出该导频的时域波形c^*(n)，使该波形与第i跟接收天线上任意选定的第j个OFDM符号的对应时域值作相关，便可求出相关后值的相角，再对此相角进行接收天线合并得到平均相角，由此便可求出两个相邻OFDM符号的平均相角之差，进而得到瞬时频率偏差估计值，对瞬时值平滑滤波后便可得到精确频率偏差估计值。本发明可估计出1个子载波偏差内的的精细频偏，有很强的使用价值。

主权项

1.在正交频分复用系统中插入恒定导频的精频偏估计方法，其特征在于，针对单发单收OFDM系统，或多发多收OFDM系统，该方法是在接收端用一块数字集成电路芯片依次按以下步骤实现精确频偏估计：步骤(1)设定该系统有N_t根发送天线，N_r根接收天线，每根发送天线都采用OFDM调制方式，OFDM符号包括数目为NFFT的子载波，用0至NFFT-1序列编号，在每个OFDM符号某个固定子载波位置a插入频域导频c_a，OFDM符号循环前缀长度CP，相邻两个OFDM符号的频域导频c_a相距Δl个采样点，每个子载波带宽f，频域导频c_a的功率为P；步骤(2)计算时域导频波形c^*(n)，令其中k＝0，1，…NFFT-1，$c^{*}\left(n\right)=\frac{1}{\mathrm{NFFT}}\underset{k=0}{\overset{\mathrm{NFFT}-1}{\Sigma }}{C}^{*}\left(k\right)e^{-\frac{j2\mathrm{\pi kn}}{\mathrm{NFFT}}},$(n＝0，1，…NFFT-1)把c^*(n)预存入一个RAM中；步骤(3)做完时间同步和粗频率估计后，根据设定的最佳循环前缀截取位置，截取第i根接收天线上第j个OFDM符号的NFFT点时域值r(i，j，n)，其中n＝0，1，…NFFT-1，i＝0，1，…N_r-1，j＝0，1，…；步骤(4)从所述RAM中读取时域波形c^*(n)，并与步骤(3)得到的序列r(i，j，n)做相关，得到值Z(i，j)：$Z(i,j)=\underset{n=0}{\overset{\mathrm{NFFT}-1}{\Sigma }}r(i,j,n)·c^{*}\left(n\right);$步骤(5)求出步骤(4)所得值Z(i，j)的相角A(i，j)，A(i，j)＝Angle(Z(i，j))，其中Angle()代表求相角的操作；步骤(6)在各接收天线接收信号幅度设定近似相等的情况下，用下述等增益合并算法计算N_r个接收天线的平均相角B(j)：$B\left(j\right)=\underset{i=0}{\overset{\mathrm{Nr}-1}{\Sigma }}A(i,j),$B(j)称为主相角；步骤(7)计算相邻两个OFDM符号的主相角差D(j)：D(j)＝B(j)-B(j-1)；步骤(8)求出第j个OFDM符号的瞬时频偏估计值k₁(j)，单位Hz，$k_1\left(j\right)=\frac{\mathrm{NFFT}\times D\left(j\right)}{2\mathrm{\pi \Delta l}}\times f;$步骤(9)对步骤(8)得到的瞬时频偏估计值k₁(j)做平滑滤波，得到精频偏估计值kk(j)，单位Hz，滤波公式为：kk(j)＝αkk(j-1)+(1-α)k₁(j)其中α为待定的平滑滤波参数。