一种低复杂度OFDM快速同步的方法

摘要

本发明公开了一种低复杂度OFDM快速同步的方法，其特征在于发端将某个PN序列重复一次；收端每接收到L个数据就进行一次自相关，找到超过门限的第一个值所在的位置，再从此位置之前开始进行M+1次互相关，并对相邻两个互相关值进行共扼相乘，最后在这M个共扼乘积的模中找到第一个超过门限的值所在的位置，得到时间同步的准确位置，从而实现快速时间同步。采用本发明方法可以降低实现复杂度并且提高了接收机的时间同步速度。

主权项

1、一种低复杂度OFDM时间同步的方法，它包含下列步骤：发端对发射信号的处理步骤如下：步骤1：将输入数据进行调制(2)和加PN序列(11)，形成一个长度为N的数据序列d[k]k∈[0，N-1]，对数据序列d[k]依次进行串并转换(1)、IFFT(3)，并串转换(4)和加CP(5)后，得到发射数据s[k]，其中，N为OFDM系统中的FFT点数，PN序列m[n]n∈[0，N_m-1]取值为复数形式，即m[n]∈{1+j，-1-j}；步骤2：发射数据s[k]经过信道(6)、去CP(8)、串并转换(1)、FFT(9)和并串转换(4)后得到接收数据信号r[k]；其特征在于它还包括收端对接收信号的处理步骤：步骤3：对于步骤2中的接收数据信号r[k]，当收端收到L个接收数据信号r[k]，k＝0，1，...，L-1后，将接收数据信号r[k]和滞后接收数据信号N_m长度的序列r[k+N_m]进行长度为N_m的自相关运算，得到r[k]的自相关值Q[l]； $Q\left[l\right]=\underset{k=0}{\overset{N_m-1}{\Sigma }}r[k+N_m+l]·r^{*}[k+l],l=0,L,2L,...$(3)其中，N_m是PN序列的长度，L＜2N_m，N是OFDM符号的长度；L、N和N_m均为正整数，*表示求共扼运算；步骤4：对步骤3中得到的自相关值Q[l]进行求模和归一化的操作，得到的相关输出归一化幅度 $\tilde{Q}\left[l\right]=\frac{Q\left[l\right]}{\left|Q\right[l+L\left]\right|},l=0,L,2L,...$(4)其中，N_m为训练序列的长度；l为接收序列中接收数据信号r[k]的相对位置；步骤5：设定判决门限：为步骤6：当步骤4中接收数据信号r[k]的相关输出归一化幅度大于步骤5中的门限时，即认为实现了OFDM的时间粗同步，此时相关输出归一化幅度对应的接收数据信号r[k]的相对位置l令为步骤7：当 $k=\tilde{l}-L_g$时，将接收到的信号数据r[k]与本地PN序列t[n]进行长度为N_m的互相关运算，得到接收到的数据信号r[k]和本地PN序列t[n]的互相关值E[a]； $E\left[a\right]=\underset{k=l-L_g}{\overset{\tilde{l}-L_g+N_m}{\Sigma }}r[k+a]·t^{*}\left[k\right],a=\mathrm{0,1},...,M$(5)其中，t[n]为本地的PN序列，它与发端的PN序列m[n]n∈[0，N_m-1]是完全一样的，r[k]为接收信号，N_m为PN序列的长度，a为接收序列相对本地训练序列滑动距离，*表示求共扼运算， $L\le L_g<\tilde{l},$M≥2L，L是步骤3中提到的参数，L_g和M均为正整数；步骤8：将步骤7中得到的接收到的数据信号r[k]和本地PN序列t[n]的互相关值E[a]进行共扼相乘运算，得到互相关值E[a]的共扼相关值 $\tilde{E}\left[a\right]=E^{*}\left[a\right]E[a+1],a=\mathrm{0,1},...,M-1$(6)其中，*表示求共扼运算；步骤9：求出步骤8中互相关值E[a]的共扼相关值的幅度M[a]； $M\left[a\right]=|\tilde{E}\left[a\right]|,a=\mathrm{0,1},...,M-1$其中，||表示求模运算；步骤10：找到第一个超过门限的幅度M[a]所对应的接收序列相对本地训练序列的滑动距离即实现了时间精同步；步骤11：将实现了时间精同步的数据进行去PN序列(14)和解调(10)；经过以上步骤，就可以达到OFDM快速时间同步。