CN101969422B - 一种适用于ofdm-uwb系统的精同步方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种适用于OFDM-UWB系统的精同步方法,其特征在于包括如下步骤:(1)将接收的符号与本地信道估计序列进行滑动互相关;(2)对于经过滑动互相关后的符号,将其相邻的两个符号进行自相关,将自相关后的结果通过一个矩形窗滤波器;(3)将经过滤波器的结果求其能量,并进行累加,当累加的能量大于某一门限值时,即可得符号中第一径的位置。本发明适用于OFDM-UWB系统的精同步方法,具有适用于密集多经信道,实现复杂度低,易于硬件实现的特点,即使在最恶劣的多经信道环境下,使用本精同步算法的误差可以稳定在8个点以内,并且使后续数据解调部分的误码率达到了系统的要求。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信传输领域,具体涉及到一种适用于OFDM-UWB系统的精同步方法。
背景技术
超宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术是在20世纪90年代以后发展起来的一种具有巨大发展潜力的新型无线通信技术。UWB具有传输速率高、系统容量大、抗多径能力强、功耗低、功率谱密度低和频谱共存等特点,因此,超宽带技术被视作短距离、高速无线连接最具开发潜力的物理层技术之一。而0FDM(orthogonal frequeney division multiplexing:正交频分复用)是指将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输,成为UWB主流实现方案之一。在标准ECMA-368中对UWB和OFDM技术的融合提供了规范。
OFDM-UWB系统对系统定时精确度要求很高,定时误差的存在不仅会造成符号相位的旋转,甚至可能会造成数据的丢失。在ECMA368中,使用30个前导(preamble)符号进行两次定时,其中,第一次使用同步(Packet Synchronization,PS)序列进行粗定时,目的是找到帧同步位置,即将起始位置定在37点零填充(Zero Padded,ZP),称为粗同步;第二次使用信道估计序列(Channel Estimation,CE),目的是找到符号第一径和主径所在位置,称为精同步。
传统的同步方法主要通过单纯的接收序列与本地序列进行相关来实现,这种方法对于高斯信道或者最强径在第一径的多经信道环境下比较有效,但是在第一径不是最强径的信道环境下效果不甚理想。OFDM-UWB系统的信道是典型的密集多经环境,因此需要一种能够在密集多径环境下依然有良好性能的精同步方法。
发明内容
发明目的:本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种适用于OFDM-UWB系统的能够适应密集多径的精同步方案,并且本发明方法复杂度低,适合以后的硬件实现。
技术方案:本发明所述的适用于OFDM-UWB系统的精同步方法,包括如下步骤:
(1)将接收的符号与本地信道估计序列进行滑动互相关;
(2)对于经过滑动互相关后的符号,将其相邻的两个符号进行自相关,将自相关后的结果通过一个长度为4,幅度为1的矩形窗滤波器;
(3)将经过滤波器的结果求其能量,并进行累加,当累加的能量大于某一门限值时,即可得符号中第一径的位置。
本发明与现有技术相比,其有益效果为:本发明适用于OFDM-UWB系统的精同步方法,具有适用于密集多经信道,实现复杂度低,易于硬件实现的特点,即使在最恶劣的多经信道环境下,使用本精同步算法的误差可以稳定在8个点以内,并且使后续数据解调部分的误码率达到了系统的要求。
具体实施方式
下面对最佳实施例进行详细说明,但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例:一种适用于OFDM-UWB系统的精同步方法,包括如下步骤:
(1)在存储接收数据的delay_line中从粗同步的位置开始取出330个数据点r[330],将这330个点与本地信道估计序列c[128]进行滑动匹配相关,得到的结果记为y[330],这一步的目的是通过与本地序列的匹配相关增强接收数据的信噪比;
(2)将y[330]中前165点与后165点进行点乘自相关,记y_corr[n]=y[n]*y[n+165],其中,n=0,1…,164;然后将y_corr通过一个长度为4,幅度为1的矩形窗滤波器,这一步的目的是得到符号中多经的能量,并且使能量更加集中;
(3)求y_corr的能量并对其进行归一化,求能量即是对其各点求平方和,然后除以归一化系数128*4,得到y_eng[165],然后将y_eng中的点依次进行累加,Eng=Eng+y_corr[i],i=0,1,2…,164,当Eng大于某一门限值时,第一径的位置在(i-128)的位置上,如果i-128的值小于0,第一径的位置在“0”位置上;通过仿真,当门限值选为(4*(y_corr[63]+y_corr[64]+…+y_corr[117])/54)时性能比较理想。
熟知本领域的人士将理解,虽然这里为了便于解释已描述了具体实施例,但是可在不背离本发明精神和范围的情况下做出各种改变。因此,除了所附权利要求之外,不能用于限制本发明。
Claims (1)
1.一种适用于OFDM-UWB系统的精同步方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)将接收的符号与本地信道估计序列进行滑动互相关;
(2)对于经过滑动互相关后的符号,将其相邻的两个符号进行自相关,将自相关后的结果通过一个矩形窗滤波器,所述矩形窗滤波器的长度为4,幅度为1;
(3)将经过滤波器的结果求其能量,并进行累加,当累加的能量大于某一门限值时,即可得符号中第一径的位置,即:当Eng大于某一门限值时,第一径的位置在(i-128)的位置上,如果i-128的值小于0,第一径的位置在“0”位置上;其中,Eng为累加值,i=0,1,2…,164。
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