CN103475621B - 一种多载波同步系统和同步方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多载波同步系统和同步方法，应用于OFDM多载波系统，系统包括：符号同步模块和帧同步模块，符号同步模块将接收序列与本地序列进行相关计算，通过检测连续符号窗口的相关峰值，确定符号同步位置；帧同步模块根据符号同步位置，计算当前符号的相位与之前符号的平均相位的差值的累加和，并将累加和与预设判决门限比较，判决找到帧同步的位置。方法包括：接收信号均值滤波后与本地序列进行相关计算，通过检测连续窗口的相关峰值，确定符号同步位置；根据符号同步位置，通过计算连续两个符号的相位偏差，判断帧是否同步。本发明对比现有同步技术，具有复杂度小，准确度高，且易于硬件实现的优点。

Description

一种多载波同步系统和同步方法

技术领域

本发明涉及数字通信领域，具体涉及一种OFDM（Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用）多载波系统的同步系统和同步方法。

背景技术

OFDM是一种具有高速数据传输能力的多载波通信技术，具有频谱利用率高、抗干扰、抗衰落能力强等优点，已成为通信领域的核心技术，并广泛用在多种通信系统中，如无线局域网、数字音/视频广播等，具有广阔的应用前景。

同步技术是任何一个通信系统都需要解决的实际问题，其性能直接关系到整个通信系统的质量。OFDM多载波系统对同步误差非常敏感，一个很小的同步误差都可能引起整个系统的性能严重下降。OFDM系统中的同步可分为频率同步和定时同步，频率同步主要用于补偿载波频偏，定时同步用于确定OFDM符号和有效数据的起始位置，可分为符号同步和帧同步。在没有上/下变频、速率不高、对载波相位不敏感的系统中，频率同步可以忽略，但定时同步一般都需要做。

目前比较流行的符号同步方法有两种，一是延时相关的检测法，该方法需要归一化处理相关值，需要大量的乘除法运算，硬件资源开销大，另外，相关结果受信噪比影响较大，相关输出是一个平台，边界点模糊，不易检测，可能导致符号同步不准确或不能同步；二是自相关峰值检测法，该方法相关峰值尖锐，容易检测，且本地序列的能量是已知的，减少了一部分运算量，但也需要归一化相关值，同样也存在易受噪声影响的问题，低信噪比时，可能会出现主峰值达不到门限或干扰峰的值超过门限的现象。对于帧同步，比较常用的是时域相关法，通过检测特殊的峰值点得到，比如寻找峰谷，存在同样的上述问题。因此，这成为本申请人致力于解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种多载波同步系统和同步方法，对比现有同步技术，具有复杂度小，准确度高，且易于硬件实现的优点。

实现上述目的的技术方案是：

本发明之一的一种多载波同步系统，应用于OFDM多载波系统，所述多载波同步系统包括相互连接的符号同步模块和帧同步模块，其中：

符号同步模块，将接收序列与本地序列进行相关计算，通过检测连续符号窗口的相关峰值，确定符号同步位置；

帧同步模块，根据符号同步位置，计算当前符号的相位与之前符号的平均相位的差值的累加和，并将累加和与预设判决门限比较，判决找到帧同步的位置。

在上述的多载波同步系统中，所述符号同步模块包括依次连接的均值滤波器、取符号单元、相关器和峰值检测器，其中：

均值滤波器，用于对接收的输入信号进行均值滤波；

取符号单元，用于对均值滤波后的输入信号取符号位，并交给所述相关器；

相关器，用于将接收的符号位与本地序列进行自相关计算，得到相关值；

峰值检测器，用于比较相关值与预设峰值门限的大小，根据相关值检测连续符号窗口峰值，从而确定符号同步的位置。

在上述的多载波同步系统中，所述均值滤波器用于对连续N个符号取均值，N为正整数且N≥2，每个符号的长度为L；所述均值滤波器包括第一加法器和第一存储器，其中，

第一存储器，用于依次接收输入信号，并排序存储；

第一加法器，用于将当前采样点输入信号与所述第一存储器存储的之前的第L个、2L个…以及（N-1）L个采样点累加后输出给所述取符号单元。

在上述的多载波同步系统中，所述取符号位单元取符号位指：输入大于0时输出1，小于0输出时-1，等于0输出时0。

在上述的多载波同步系统中，所述相关器通过公式：求得相关值，其中，corr_result(n)为第n个输入采样点r(n)的相关值，n为正整数；p为本地已知符号序列；sign表示取符号位，L为符号长度。

在上述的多载波同步系统中，所述峰值检测器包括绝对值模块、峰值检测模块和峰值门限模块，其中：

绝对值模块，用于将接收的相关值绝对值化；

峰值门限模块，用于存储预设峰值门限；

峰值检测模块，将绝对值化后的相关值与预设峰值门限比较，若相关值大于门限，保存峰值Peak_value，然后在一个符号窗口内搜索更新峰值，若窗口最后一个采样点之前出现了更大的峰值，更新峰值Peak_value，并在一个新的符号窗口内搜索新的峰值，否则，若窗口最后一个采样点的相关值小于预设峰值门限，复位保存的峰值Peak_value，并重新检测；若大于门限，该点为一个符号的最后一个采样点，便确定了符号同步位置，亦可再检测若干个符号后才确定符号同步的位置。

在上述的多载波同步系统中，所述的预设峰值门限，是基于本地序列绝对值的累加和的小数倍，结合硬件实现，小数倍的值取2的负幂次的组合。

在上述的多载波同步系统中，所述帧同步模块包括依次连接的缓存器、FFT（快速傅里叶变换）模块、均值模块、相位差计算模块和判决模块，FFT模块和相位差计算模块相接，其中:

缓存器，用于缓存一个完整的符号；

FFT模块，用于实现缓存符号的时域到频域的变换，将得到的当前符号FFT变换值分别传给所述均值模块和相位差计算模块；

均值模块，用于计算当前符号FFT结果的平均值并实现存储，把存储更新之前的值传给所述的相位差计算模块；

相位差计算模块，用于计算当前符号的相位与之前符号的平均相位的差值的累加和；

判决模块，用于将累加和与预设判决门限比较，若累加和小于预设判决门限，则确定帧同步的位置。

在上述的多载波同步系统中，所述均值模块包括第二加法器和第二存储器，其中：

第二加法器，用于计算所述FFT模块的当前输出与所述第二存储器中的对应数据的加法，结果输出给所述第二存储器；

第二存储器，一方面，将其存储的当前符号更新之前的值给所述相位差计算模块；另一方面，将当前符号FFT变换值与其存储的值通过所述第二加法器对应相加后覆盖存储，得到新的符号频域均值，该存储器初始化为0。

在上述的多载波同步系统中，所述相位差计算模块包括取共轭模块、乘法器、取实部的符号位单元和累加模块，其中：

取共轭模块，对输入信号取共轭运算，结果给所述乘法器；

乘法器，用于将接收的符号频域均值取共轭后的值与当前符号FFT变换值相乘，得到复数乘积；

取实部的符号位单元，用于对所述乘法器输出的复数乘积取实部的符号位；

累加模块，用于将各个实部的符号位累加后输出。

在上述的多载波同步系统中，所述的预设判决门限为0。

本发明之二的一种多载波同步方法，应用于OFDM多载波系统，所述同步方法包括：

符号同步步骤，将输入信号均值滤波后，取符号位与本地序列进行自相关计算，得到的相关值与预设峰值门限比较，检测峰值并更新，若检测到连续若干个等窗口间隔的峰值，该峰值点为符号同步位置；以及

帧同步步骤，根据符号同步位置，计算当前符号的相位与之前符号的平均相位的差值的累加和，并将累加和与预设判决门限比较，判决找到帧同步的位置。

在上述的多载波同步方法中，所述的均值滤波指：对连续N个符号取均值，N为正整数且N≥2。

在上述的多载波同步方法中，每个符号的长度为L，所述的对连续N个符号取均值，指：当前采样点输入信号与之前的第L个、2L个…以及（N-1）L个采样点累加后输出。

在上述的多载波同步方法中，所述的取符号位指：输入大于0时输出1，输入小于0时输出-1，输入等于0时输出0，输入指均值滤波的输出。

在上述的多载波同步方法中，所述的相关计算指：通过公式求得相关值；其中，corr_result(n)为第n个输入采样点r(n)的相关值，n为正整数；p为本地已知符号序列。

在上述的多载波同步方法中，所述的峰值检测包括：

步骤a，当前相关值与预设峰值门限比较，若相关值大于预设峰值门限，保存峰值Peak_value，启动峰值搜索步骤b；

步骤b，在一个窗口内搜索更新峰值，窗口长度等于一个符号长度，若窗口最后一个采样点之前出现了更大的峰值，更新峰值Peak_value，并在一个新的窗口内搜索新的峰值，否则，若窗口最后一个采样点的相关值小于预设峰值门限，复位保存的峰值Peak_value，回到步骤a；若大于预设峰值门限，该点为一个符号的最后一个采样点，便确定了符号同步位置;

步骤c，重复步骤b，再检测若干个符号后才确定符号同步的位置。

在上述的多载波同步方法中，所述的预设的峰值门限，是基于本地序列绝对值的累加和的小数倍，结合硬件实现，小数倍的值取2的负幂次的组合。

在上述的多载波同步方法中，所述的帧同步步骤包括：

步骤S1，基于符号同步，缓存一个符号进行FFT处理，得到第一符号FFT变换值；

步骤S2，将第一符号FFT变换值与预先存储的数据对应相加，得到符号频域均值并覆盖存储；

步骤S3，缓存下一个符号进行FFT处理，得到第二符号FFT变换值；

步骤S4，将符号频域均值取共轭后与第二符号FFT变换值相乘，然后取实部的符号位累加，得到累加和；

步骤S5，将第二符号FFT变换值与存储的符号频域均值对应相加，得到符号新的频域均值并覆盖存储；

步骤S6，将累加和与预设判决门限比较并判决，若累加和小于预设判决门限，则确定帧同步的位置，若大于，返回步骤S3。

在上述的多载波同步方法中，所述的预设判决门限为0。

本发明的有益效果是：本发明中，符号同步基于时域自相关实现，取符号为运算即能减少噪声的干扰又能大大减少运算量；另外，通过峰值检测多次检测相关峰值提高了符号同步的准确性；帧同步通过在频域计算相位差实现，抗噪声抗多径能力强，同步性能好，结构简单，硬件资源消耗小。

附图说明

图1为本发明中同步系统的结构图；

图2为本发明实施例提供的OFDM帧结构图；

图3为本发明符号同步模块的结构图；

图4(a)为本发明中符号同步模块的均值滤波器的结构图；

图4(b)为本发明中符号同步模块的取符号单元与相关器的结构图；

图4(c)为本发明中符号同步模块的峰值检测器的结构图；

图5为本发明中帧同步模块的结构图；

图6(a)为本发明中帧同步模块的FFT单元及均值模块的结构示意图；

图6(b)为本发明中帧同步模块的相位差计算模块及判决器的结构示意图；

图7为本发明实施例仿真所设置的发送信号与接收信号波形图；

图8为本发明实施例中符号同步仿真结果；

图9为本发明实施例中帧同步仿真结果。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图2，本实施例提供的OFDM帧结构包括帧头部分和帧体部分，同步的实现基于帧头部分，其至少有两个连续的P符号和一个M符号组成，M符号是P符号的反向；本实施例参考ITU–T G.9903电力线载波标准的帧结构，帧头由8个连续的P符号和1.5个M符号组成，每个符号的长度L为256，通过检测P符号完成符号同步，通过检测P符号和M符号的反向边界完成帧同步。

以下分为结构化的多载波同步系统和流程化的多载波同步方法，对本发明进行说明：

请参阅图1，本发明之一的多载波同步系统，包括分别接收输入信号并相互连接的符号同步模块11和帧同步模块12，其中：

符号同步模块11将接收序列与本地序列进行计算，通过检测连续符号窗口的相关峰值，确定符号同步位置（符号窗口的结束位置），即：检测到连续若干个等窗口间隔的峰值，峰值点所对应的采样点即为符号同步位置，一个窗口长度等于一个符号长度，本实施例中为L=256；如图3所示，符号同步模块11包括依次连接的均值滤波器110、取符号单元111、相关器112和峰值检测器113，其中：

均值滤波器110用于对输入信号均值滤波，即：对连续N个符号取均值，N为正整数且N≥2，每个符号的长度为L；均值滤波器110的结构如图4（a）所示，包括第一加法器1101和第一存储器1102，其中，

第一存储器1102用于依次接收输入信号，并排序存储；

第一加法器1101用于将当前采样点输入信号与第一存储器1102存储的之前的第L个、2L个…以及（N-1）L个采样点累加后输出；具体指：当N为2时，当前采样点输入信号与之前的第L个采样点累加后输出，本实施例中L为256；当N为3时，当前采样点输入信号与其之前的第L个采样点以及之前的第2L个采样点累加后输出，依次类推；

均值滤波起到平滑噪声的作用，当采用越多的符号做平均时，滤噪性能越好，代价是延时增大，资源消耗增大，本实施例延时的长度为1个P符号；

取符号单元111对均值滤波后的输入信号进行处理，取符号位后交由相关器112；取符号位单元111取符号位指：输入大于0时输出1，小于0输出时-1，等于0输出时0，“输入”指均值滤波器110的输出；如图4（b）所示，图中sign表示取符号位；只使用符号位与本地序列相关，取符号位起到避免使用乘法，大大降低运算量和资源消耗的作用，减少了噪声干扰，相关峰更加突出，易于检测，使得符号同步可与前端的自动增益控制（AGC，AutomaticGain Control）同时工作，不受AGC是否收敛的限制，方便实现快速同步；

相关器112用于将接收的符号位与本地序列进行自相关计算，得到相关值；如图4（b）所示，通过公式：求得相关值；其中，corr_result(n)为第n个输入采样点r(n)的相关值，n为正整数；p为本地P符号序列；sign表示取符号位。每完成一次相关运算，接收序列左移一位，本地P符号序列不动。

峰值检测器113用于比较相关值与预设峰值门限的大小，并更新峰值，进而确定符号同步位置；如图4（c）所示，峰值检测器113根据相关值检测连续符号窗口峰值，从而确定符号同步的位置，峰值检测器113包括绝对值模块1131、峰值检测模块1132和峰值门限模块1133，其中：

绝对值模块1131用于将接收的相关值绝对值化；

峰值门限模块1133用于存储预设峰值门限；预设峰值门限，是基于本地序列绝对值的累加和的小数倍，结合硬件实现，倍数的值取2的负幂次的组合，本实施例中为2^(-1)+2^(-3)=0.625；

峰值检测模块1132，将绝对值化后的相关值与预设峰值门限比较，若相关值大于门限，保存峰值Peak_value，First_peak=1，Flag=1，然后在一个符号窗口内搜索更新峰值（本实施例中，在接下来的256个采样点内搜索更新峰值），若窗口最后一个采样点之前出现了更大的峰值（本实施例中，在前255个采样点内出现更大了的峰值），更新峰值Peak_value，并在一个新的符号窗口（本实施例中，接下来的256个采样点）内搜索新的峰值，否则，若窗口最后一个采样点（本实施例中，第256个采样点）的相关值小于预设峰值门限，复位保存的峰值Peak_value（本实施例中，Peak_value复位成0，First_peak=0，Flag=0），并重新开始检测；若大于门限，Second_peak=1，Flag=1，该点为一个符号的最后一个采样点，便确定了符号同步位置。本实施例，检测到连续两个峰值确定符号同步的位置，在具体的系统中，也可继续检测若干个符号才确定符号同步位置，进一步提高同步的准确性。

帧同步模块12，根据符号同步位置，计算当前符号的相位与之前符号的平均相位的差值的累加和，并将累加和与预设判决门限比较，判决找到帧同步的位置。如图5、图6（a）、图6（b）所示，帧同步模块12包括依次连接的缓存器120、FFT模块121、均值模块122、相位差计算模块123和判决模块124，FFT模块121和相位差计算模块123相接，其中:

缓存器120用于缓存一个完整的符号，本实施例中，缓存一个P符号；

FFT模块121用于实现缓存符号的时域到频域的变换，将得到的当前符号FFT变换值分别传给均值模块122和相位差计算模块123；

均值模块122用于计算当前符号FFT结果的平均值并实现存储，把存储更新之前的值传给所述的相位差计算模块123；如图6(a)所示，均值模块122包括第二加法器1221和第二存储器1222，其中：

第二加法器1221用于计算FFT模块122的当前输出与第二存储器1222中的对应数据的加法，结果给第二存储器1222存储；

第二存储器1222，一方面，将其存储的当前符号更新之前的值给相位差计算模块123；另一方面，用第二加法器1221的输出值覆盖存储，得到新的符号频域均值，该存储器初始化为0，存储器的长度等于一个符号频域长度，本实施例中长度等于256.

相位差计算模块123计算当前符号的相位与之前符号的平均相位的差值的累加和；如图6（b）所示，相位差计算模块123包括取共轭模块1231、乘法器1232、取实部的符号位单元1233和累加模块1234，其中：

取共轭模块1231用于对输入信号取共轭运算，输入信号指均值模块122的输出；

乘法器1231用于将接收的符号频域均值取共轭后的值与当前符号FFT变换值相乘，得到复数乘积；

取实部的符号位单元1233用于对乘法器1232输出的复数乘积取实部的符号位；图6（b）中，Sign（实部）指取实部的符号位；

累加模块1233用于将各个实部的符号位累加后输出给判决模块124；

判决模块124将累加和与预设判决门限比较并判决，若结果满足预设判决门限，则可以确定帧同步的位置，如图6（b）所示。具体例如：当前符号频域一个采样点a+i*b，与之对应的之前符号频域均值的一个采样点c+i*d取共轭后c-i*d，相乘并取实部符号位，即sign(ac+bd)，采用同样方法对所有采样点处理，取符号位累加；理想环境下，若当前符号是P，累加结果等于有效载波的个数Ns，若当前符号是M，累加结果等于（-1）*Ns，累加和主要集中在Ns与（-1）*Ns附近，判决门限宽，抗噪声性强，本实施例中预设判决门限为0，所以若相位差累加和小于0，可知当前符号是M符号，根据M符号在帧头中的位置即可求出有效数据的起始位置。

本发明之二的多载波同步方法，是本发明之一的多载波同步系统的方法化，包括符号同步步骤和帧同步步骤，符号同步步骤完成后对帧同步步骤使能，具体如下：

符号同步步骤，将接收序列与本地序列进行计算，通过检测连续符号窗口的相关峰值，确定符号同步位置；该步骤具体包括：输入信号经均值滤波后，取符号位与本地序列进行自相关计算，得到的相关值与预设峰值门限比较，检测峰值并更新，若检测到连续若干个等窗口间隔的峰值（即：间隔相同的符号窗口长度均为峰值），该峰值点为符号同步位置，一个窗口长度等于一个符号长度，其中：

均值滤波指：对连续N个符号取均值，N为正整数且N≥2，每个符号的长度为L，即：当前采样点输入信号与之前的第L个、2L个…以及（N-1）L个采样点累加后输出。例如，当N为2时，均值滤波过程指：当前采样点输入信号与之前的第L个采样点累加后输出，本实施例中L为256；当N为3时，均值滤波过程指：当前采样点输入信号与其之前的第L个采样点以及之前的第2L个采样点累加后输出，依次类推；

取符号位指：输入大于0时输出1，输入小于0时输出-1，输入等于0时输出0，“输入”指均值滤波的输出；

相关计算指：将接收的符号位与本地序列进行自相关计算，得到相关值；即：通过公式求得相关值；其中，corr_result(n)为第n个输入采样点r(n)的相关值，n为正整数；p为本地P符号序列；sign表示取符号位。每完成一次相关运算，接收序列左移一位，本地P符号序列不动；

峰值检测包括：

步骤a，将当前相关值绝对值化后与预设峰值门限比较，若相关值大于预设峰值门限，保存峰值Peak_value，First_peak=1，Flag=1，启动峰值搜索步骤b；

步骤b，在一个符号窗口内搜索更新峰值（本实施例中，在接下来的256个采样点内搜索更新峰值），窗口长度等于一个符号长度，若窗口最后一个采样点之前出现了更大的峰值（本实施例中，在前255个采样点内出现更大了的峰值），更新峰值Peak_value，并在一个新的窗口（本实施例中，接下来的256个采样点）内搜索新的峰值，否则，若窗口最后一个采样点（本实施例中，第256个采样点）的相关值小于预设峰值门限，复位保存的峰值Peak_value（Peak_value复位成0，First_peak=0，Flag=0），回到步骤a；若大于预设峰值门限，该点为一个符号的最后一个采样点，便确定了符号同步位置；也可重复步骤b，继续检测若干个符号才确定符号同步位置。预设的峰值门限，是基于本地序列绝对值的累加和的小数倍，结合硬件实现，小数倍的值取2的负幂次的组合。

帧同步步骤，根据符号同步位置，计算当前符号的相位与之前符号的平均相位的差值的累加和，并将累加和与预设判决门限比较，判决找到帧同步的位置。该步骤具体包括：

步骤S1，基于符号同步，缓存一个符号进行FFT处理，得到第一符号FFT变换值；

步骤S2，将第一符号FFT变换值与预先存储的数据对应相加，得到符号频域均值并覆盖存储；

步骤S3，缓存下一个符号进行FFT处理，得到第二符号FFT变换值；

步骤S4，将符号频域均值取共轭后与第二符号FFT变换值相乘，然后取实部的符号位累加，得到累加和；

步骤S5，将第二符号FFT变换值与存储的符号频域均值对应相加，得到符号新的频域均值并覆盖存储；

步骤S6，将累加和与预设判决门限比较并判决，若结果满足预设判决门限，则可以确定帧同步的位置，若不满足，返回步骤S3。例如：当前符号频域一个采样点a+i*b，与之对应的之前符号频域均值的一个采样点c+i*d取共轭后c-i*d，相乘并取实部符号位，即sign(ac+bd)，采用同样方法对所有采样点处理，取符号位累加；理想环境下，若当前符号是P，累加结果等于有效载波的个数Ns，若当前符号是M，累加结果等于（-1）*Ns，累加和主要集中在Ns与（-1）*Ns附近，判决门限宽，抗噪声性强，本实施例中预设判决门限为0，所以若相位差累加和小于0，可知当前符号是M符号，根据M符号在帧头中的位置即可求出有效数据的起始位置。

使用MATLAB工具对本实施例进行仿真，仿真环境为15径电力线信道，信噪比为-8dB，信道环境非常恶劣，发送信号的帧头部分和对应的接收部分波形如图7所示。符号同步的仿真结果如图8所示，其中a波形是自相关值，b是符号同步检测结果。帧同步的仿真结果如图9所示，其中相位累加和进行了归一化，图中能够准确地判决出帧同步位置。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (16)

1.一种多载波同步系统，应用于OFDM多载波系统，其特征在于，所述多载波同步系统包括相互连接的符号同步模块和帧同步模块，其中：

符号同步模块，将接收序列与本地序列进行相关计算，通过检测连续符号窗口的相关峰值，确定符号同步位置；

帧同步模块，根据符号同步位置，计算当前符号的相位与之前符号的平均相位的差值的累加和，并将累加和与预设判决门限比较，判决找到帧同步的位置，

所述帧同步模块包括依次连接的缓存器、FFT模块、均值模块、相位差计算模块和判决模块，FFT模块和相位差计算模块相接，其中:

缓存器，用于缓存一个完整的符号；

FFT模块，用于实现缓存符号的时域到频域的变换，将得到的当前符号FFT变换值分别传给所述均值模块和相位差计算模块；

均值模块，用于计算当前符号FFT结果的平均值并实现存储，把存储更新之前的值传给所述的相位差计算模块；

相位差计算模块，用于计算当前符号的相位与之前符号的平均相位的差值的累加和；

判决模块，用于将累加和与预设判决门限比较，若累加和小于预设判决门限，则确定帧同步的位置，

所述均值模块包括第二加法器和第二存储器，其中：

第二加法器，用于计算所述FFT模块的当前输出与所述第二存储器中的对应数据的加法，结果输出给所述第二存储器；

第二存储器，一方面，将其存储的当前符号更新之前的值给所述相位差计算模块；另一方面，将当前符号FFT变换值与其存储的值通过所述第二加法器对应相加后覆盖存储，得到新的符号频域均值，该存储器初始化为0。

2.根据权利要求1所述的多载波同步系统，其特征在于，所述符号同步模块包括依次连接的均值滤波器、取符号单元、相关器和峰值检测器，其中：

均值滤波器，用于对接收的输入信号进行均值滤波；

取符号单元，用于对均值滤波后的输入信号取符号位，并交给所述相关器；

相关器，用于将接收的符号位与本地序列进行自相关计算，得到相关值；

峰值检测器，用于比较相关值与预设峰值门限的大小，根据相关值检测连续符号窗口峰值，从而确定符号同步的位置。

3.根据权利要求2所述的多载波同步系统，其特征在于，所述均值滤波器用于对连续N个符号取均值，N为正整数且N≥2，每个符号的长度为L；所述均值滤波器包括第一加法器和第一存储器，其中，

第一存储器，用于依次接收输入信号，并排序存储；

第一加法器，用于将当前采样点输入信号与所述第一存储器存储的之前的第L个、2L个…以及(N-1)L个采样点累加后输出给所述取符号单元。

4.根据权利要求2所述的多载波同步系统，其特征在于，所述取符号位单元取符号位指：输入大于0时输出1，小于0时输出-1，等于0时输出0。

5.根据权利要求2所述的多载波同步系统，其特征在于，所述相关器通过公式：求得相关值，其中，corr_result(n)为第n个输入采样点r(n)的相关值，n为正整数；p为本地已知符号序列；sign表示取符号位，L为符号长度。

6.根据权利要求2所述的多载波同步系统，其特征在于，所述峰值检测器包括绝对值模块、峰值检测模块和峰值门限模块，其中：

绝对值模块，用于将接收的相关值绝对值化；

峰值门限模块，用于存储预设峰值门限；

峰值检测模块，将绝对值化后的相关值与预设峰值门限比较，若相关值大于门限，保存峰值Peak_value，然后在一个符号窗口内搜索更新峰值，若窗口最后一个采样点之前出现了更大的峰值，更新峰值Peak_value，并在一个新的符号窗口内搜索新的峰值，否则，若窗口最后一个采样点的相关值小于预设峰值门限，复位保存的峰值Peak_value，并重新检测；若大于门限，采样点为一个符号的最后一个采样点，便确定了符号同步位置。

7.根据权利要求6所述的多载波同步系统，其特征在于，所述的预设峰值门限，是基于本地序列绝对值的累加和的小数倍，结合硬件实现，小数倍的值取2的负幂次的组合。

8.根据权利要求1所述的多载波同步系统，其特征在于，所述相位差计算模块包括取共轭模块、乘法器、取实部的符号位单元和累加模块，其中：

取共轭模块，对输入信号取共轭运算，结果给所述乘法器；

乘法器，用于将接收的符号频域均值取共轭后的值与当前符号FFT变换值相乘，得到复数乘积；

取实部的符号位单元，用于对所述乘法器输出的复数乘积取实部的符号位；

累加模块，用于将各个实部的符号位累加后输出。

9.根据权利要求1所述的多载波同步系统，其特征在于，所述的预设判决门限为0。

10.一种多载波同步方法，应用于OFDM多载波系统，其特征在于，所述同步方法包括：

符号同步步骤，将输入信号均值滤波后，取符号位与本地序列进行自相关计算，得到的相关值与预设峰值门限比较，检测峰值并更新，若检测到连续若干个等窗口间隔的峰值，该峰值点为符号同步位置；以及

帧同步步骤，根据符号同步位置，计算当前符号的相位与之前符号的平均相位的差值的累加和，并将累加和与预设判决门限比较，判决找到帧同步的位置，

所述的帧同步步骤包括：

步骤S1，基于符号同步，缓存一个符号进行FFT处理，得到第一符号FFT变换值；

步骤S2，将第一符号FFT变换值与预先存储的数据对应相加，得到符号频域均值并覆盖存储；

步骤S3，缓存下一个符号进行FFT处理，得到第二符号FFT变换值；

步骤S4，将符号频域均值取共轭后与第二符号FFT变换值相乘，然后取实部的符号位累加，得到累加和；

步骤S5，将第二符号FFT变换值与存储的符号频域均值对应相加，得到符号新的频域均值并覆盖存储；

步骤S6，将累加和与预设判决门限比较并判决，若累加和小于预设判决门限，则确定帧同步的位置，若大于，返回步骤S3，

所述的预设判决门限为0。

11.根据权利要求10所述的多载波同步方法，其特征在于，所述的均值滤波指：对连续N个符号取均值，N为正整数且N≥2。

12.根据权利要求11所述的多载波同步方法，其特征在于，每个符号的长度为L，所述的对连续N个符号取均值是指：当前采样点输入信号与之前的第L个、2L个…以及(N-1)L个采样点累加后取均值输出。

13.根据权利要求10所述的多载波同步方法，其特征在于，所述的取符号位指：输入大于0时输出1，输入小于0时输出-1，输入等于0时输出0，输入指均值滤波的输出。

14.根据权利要求10所述的多载波同步方法，其特征在于，所述的相关计算指：通过公式求得相关值；其中，corr_result(n)为第n个输入采样点r(n)的相关值，n为正整数；p为本地已知符号序列。

15.根据权利要求10所述的多载波同步方法，其特征在于，所述的峰值检测包括：

步骤a，当前相关值与预设峰值门限比较，若相关值大于预设峰值门限，保存峰值Peak_value，启动峰值搜索步骤b；

步骤b，在一个窗口内搜索更新峰值，窗口长度等于一个符号长度，若窗口最后一个采样点之前出现了更大的峰值，更新峰值Peak_value，并在一个新的窗口内搜索新的峰值，否则，若窗口最后一个采样点的相关值小于预设峰值门限，复位保存的峰值Peak_value，回到步骤a；若大于预设峰值门限，该点为一个符号的最后一个采样点，便确定了符号同步位置；

步骤c，重复步骤b，再检测若干个符号后才确定符号同步的位置。

16.根据权利要求15所述的多载波同步方法，其特征在于，所述的预设的峰值门限，是基于本地序列绝对值的累加和的小数倍，结合硬件实现，小数倍的值取2的负幂次的组合。