CN109005137A - Ofdm系统接收机的帧同步方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种OFDM系统接收机的帧同步方法及系统，该帧同步方法包括：对所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列采用掩码的方式选取出掩码互相关序列；对所述OFDM系统接收机的接收信号进行采样，对该采样数据与所述掩码互相关序列进行互相关运算，并根据该运算结果确定所述接收数据是否包括数据帧的前导码；若所述接收数据包括数据帧的前导码，则对输入采样数据与所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列进行互相关运算，并根据该运算结果确定所述接收数据的数据帧的起始位置。所述OFDM系统接收机的帧同步方法及系统能够在大大降低硬件资源的情况下，不影响同步检测效果。

Description

OFDM系统接收机的帧同步方法及系统
技术领域
本发明是关于OFDM通信领域，特别是关于一种OFDM系统接收机的帧同步方法及系统。
背景技术
OFDM(正交频分复用)通信系统数据的收发通常都是以帧的结构方式进行的。这是为了便于接收机端进行数据同步。在发送端，每个帧前部会插入一定长度的特殊训练数据序列与用户数据一起调制并发送出去。这个特殊的训练数据序列就是前导码。前导码是根据具体的应用背景，并按照一定的算法而专门选择的，使其具有较好的相关性。这样在接收机端，ADC(模数转换器)对接收输入信号采样及自动增益调整后，再经滤波器处理及频偏补偿后，就可以进行帧同步检测了。帧同步检测采用相关运算的方法实现。
帧同步检测算法包括自相关和互相关结合的方式、互相关的方式。下面以电力线载波通信系统为例来具体阐述两种方式。在电力线载波通信标准中，前导序码包含有10.5个SYNCP符号与2.5个SYNCM符号。
传统的自相关和互相关结合的帧同步检测算法首先通过对接收数据延迟一个SYNCP的长度，然后做自相关运算，通过搜索自相关峰来确定前导符号前导码序列到来，再通过与本地同步互相关序列做互相关并搜索相关峰来进一步定位SYNCP和SYNCM，从而锁定帧的起始位置。具体如下：设置延时因子D，接收的数字信号序列rn首先被延时D个周期得到序列rn-D，然后将rn-D与序列rn作自相关，两相关值经过滑动窗口大小都为L(L＝D)的检测窗C和能量窗P(以电力线载波通信为例，一个SYNCP符号的长度等于1024点)，将两滑动窗口的能量值之比与预先设定的门限值Th相比较，如果mn>Th，则检测到前导序列信号，否则，判定为噪声。该实现流程如图1所示。在图1中，n是ADC数据采样当前时刻，窗函数计算方法：从n时刻直至(n-L)累加计算L点。加窗后的延时相关C(n)值可表示为： (是Cn-k-D的共轭)。能量窗P(n)值可表示为：窗C和窗P的能量值之比为：如果m(n)>Th，则数据帧到来，否则为噪声。在检测前导序列时，将频偏补偿后的数据与本地同步互相关序列做互相关，当接收数据的前导符号与在滑动窗口C中与本地同步互相关序列恰好对齐时，便会出现一个尖峰。通过搜索该尖峰位置来锁定SYNCP符号准确位置并通过负相关峰确定SYNCM符号，并由此确定帧的起始位置。其中，接收数据信号r(n)与本地的SYNCP符号pk做互相关运算，算法的公式如下：其中，L为互相关长度，为一个SYNCP符号的长度，其中r(n)和pk都为实数信号，pk为已知的常数序列，即SYNCP符号。该互相关算法流程如图2所示。
第二种常用的帧同步方法是互相关方式，具体如下：在接收机中以本地存储的同步互相关序列对ADC采样数据进行长度为L的互相关运算(以电力线载波通信为例，一个本地同步互相关序列的长度等于1024点)，当前导数据出现真正的SYNCP序列数据时，互相关运算便会出现一个明显的尖峰，通过对该尖峰的搜索，来确定前导序列的出现并确定前导序列的SYNCP的起始位置。随后再进一步做互相关算法来确定SYNCM，从而最终确定数据帧的起始位置。接收数据信号r(n)与本地的SYNCP符号pk做互相关运算，算法的公式如下：其中，L为互相关长度，为一个SYNCP符号的长度，其中r(n)和pk都为实数信号，pk为已知的常数序列，即本地SYNCP符号。
从上述两种相关算法原理来看，算法实现要求采用大量的加法、乘法器硬件，极大地占用硬件资源，导致成本显著增加。所以，在实际实现中通常采用一些变通的做法：例如，对本地序列进行单比特量化，然后根据本地训练序列的符号位来选择是对接收信号的采样值取原码还是取相反数，相当于把乘法器简化为数据选择器来实现。还有的算法，采用对本地前导序列分成若干段，然后选择其中一段进行相关运算从而减少硬件资源。也有的算法方案对输入数据进行降采样的处理方式，从而达到降低硬件资源占用等实现方式。上述方案虽然减少了硬件资源，但同步效果受较大影响。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种OFDM系统接收机的帧同步方法及系统，其能够在不影响同步检测效果的情况下大大降低硬件资源。
为实现上述目的，本发明提供了一种OFDM系统接收机的帧同步方法，其包括：对所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列采用掩码的方式选取出掩码互相关序列；对所述OFDM系统接收机的接收信号进行采样，对该采样数据与所述掩码互相关序列进行互相关运算，并根据该运算结果确定所述接收数据是否包括数据帧的前导码；若所述接收数据包括数据帧的前导码，则对其采样数据与所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列进行互相关运算，并根据该运算结果确定所述接收数据的数据帧的起始位置。
在一优选的实施方式中，所述掩码能够通过软件编程获得并能够调整，并且若所述同步互相关序列长度为L，则所述掩码互相关序列的有效点数介于1/5L和4/5L之间。
在一优选的实施方式中，确定所述接收数据是否包括前导码具体包括：对所述OFDM系统接收机的接收数据信号进行采样，并对第一每一次个采样数据序列与所述掩码互相关序列进行互相关运算，并根据该运算结果搜索最大的相关峰值XCmax1，若该最大的相关峰值XCmax1大于等于相关峰值阈值，则认为接收到一个有效的SYNCP符号，并确定该最大的相关峰值XCmax1对应的时间点索引A；存储该最大的相关峰值XCmax1及其对应的时间点索引A作为下一个采样数据的SYNCP符号的最大相关峰值及其对应的时间点索引的预期值；对第二个后续采样数据序列按照同样的互相关运算方法搜索最大的相关峰值XCmax2并且确定该最大的相关峰值对应的时间点索引B，若该最大的相关峰值XCmax2大于等于阈值，且该最大的相关峰值乘以系数之后小于XCmax1，或者时间点索引B减去时间点索引A小于索引偏差阈值，则认为接收到第二个有效的SYNCP符号，依此类推，再次搜索下一个采样数据的SYNCP符号，当连续搜索到N个有效的SYNCP符号后，认为所述接收数据中包括有效的前导码，其中N为大于等于3的正整数。
在一优选的实施方式中，所述根据该运算结果确定所述接收数据的数据帧的起始位置具体包括：若所述接收数据包括数据帧的前导码，则对其采样数据与所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列进行互相关运算，根据该运算结果搜索最大负相关峰值，若搜索到最大负相关峰值，则判定SYNCM符号出现，根据该SYNCM符号定位所述数据帧的起始位置。
在一优选的实施方式中，所述帧同步方法还包括：若所述接收数据包括数据帧的前导码，则对其采样数据与所述OFDM系统接收机的掩码互相关序列进行互相关运算，根据该运算结果搜索最大互相关峰值，该最大互相关峰值对应的时间点索引被用来确定所述前导码的SYNCP符号的起始位置。
在一优选的实施方式中，在对该采样数据与所述掩码互相关序列进行互相关运算之前，还包括：对采样数据进行预处理，将预处理后的采样数据与所述掩码互相关序列进行互相关运算，其中，进行预处理的目的在于提高互相关运算结果幅值。
本发明还提供了一种OFDM系统接收机的帧同步系统，其包括：掩码模块、采样模块、第一互相关运算模块、判断模块、第二互相关运算模块、数据帧起始位置确定模块。掩码模块用于对所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列采用掩码的方式选取出掩码互相关序列。采样模块用于对所述OFDM系统接收机的接收信号进行采样。第一互相关运算模块与所述掩码模块和所述采样模块互相耦合，用于对采样数据与所述掩码互相关序列进行互相关运算。判断模块与所述第一互相关运算模块相耦合，用于根据该第一互相关运算模块的互相关运算结果确定所述接收数据是否包括数据帧的前导码。第二互相关运算模块与所述采样模块和所述判断模块互相耦合，若所述判断模块确定所述接收数据包括数据帧的前导码，则对其采样数据与所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列进行互相关运算。数据帧起始位置确定模块与所述第二互相关运算模块相耦合，用于根据所述第二互相关运算模块的运算结果确定所述接收数据的数据帧起始位置。
在一优选的实施方式中，所述掩码模块包括掩码调整模块，其用于调整所述掩码的图样。
在一优选的实施方式中，所述判断模块包括：第一互相关峰搜索模块、索引确定模块、前导码判断模块。第一互相关峰搜索模块用于根据所述第一互相关运算模块的互相关运算结果搜索最大的互相关峰值。索引确定模块与所述第一互相关峰搜索模块相耦合，用于确定所述第一互相关峰搜索模块搜索的最大的互相关峰值的索引值。前导码判断模块与所述第一互相关峰搜索模块和所述索引确定模块相耦合，用于根据所述第一互相关峰搜索模块搜索的最大的互相关峰值及其索引值、相关峰值阈值以及索引偏差阈值来检测所述接收数据的SYNCP符号是否有效，若检测到连续三个及以上数量的采样数据的SYNCP符号有效，则认为所述接收数据中包括前导码。
在一优选的实施方式中，所述数据帧起始位置确定模块包括：第二互相关峰搜索模块、SYNCM符号定位模块。第二互相关峰搜索模块用于根据所述第二互相关运算模块的互相关运算结果搜索最大的负相关峰值。SYNCM符号定位模块与所述第二互相峰搜索模块相耦合，若所述第二互相关峰搜索模块搜索到最大负相关峰值，则判定接收数据的前导码的SYNCM符号出现，根据该SYNCM符号定位所述数据帧的起始位置。
与现有技术相比，根据本发明的OFDM系统接收机的帧同步方法及系统对本地的同步互相关序列按照掩码进行选取掩码互相关序列与输入数据做互相关运算，选择合适的掩码，不但可以大大降低硬件资源，也不影响同步检测效果；且提出将掩码互相关序列设置1/5L和4/5L之间，可以保证最佳的同步检测效果；另外掩码图样可以通过软件编程灵活选取，并结合对输入采样数据预处理、输出数据索引微调等技术能够更好地完成帧同步。
附图说明
图1是根据现有技术的延时自相关的算法框图；
图2是根据现有技术的互相关的算法框图；
图3是根据本发明一实施方式的接收数据信号与掩码互相关序列的互相关算法框图；
图4是根据本发明一实施方式的OFDM系统接收机的帧同步方法的流程图；
图5是根据本发明一实施方式的OFDM系统接收机帧同步的系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
本发明的原理是：对本地的同步互相关序列按照掩码进行选取本地的互相关数据样本(即掩码互相关序列)与输入数据做互相关运算，并搜索最大相关峰来确定数据帧索引，然后再对采样数据与所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列进行互相关运算，并根据该运算结果确定所述接收数据的数据帧的起始位置从而实现帧同步。若本地同步互相关序列长度为L(L＝1024)，则经过掩码后的本地同步互相关序列的有效点数最好选取介于1/5L和4/5L之间，从而可以实现互相关运算既可以减少硬件资源的使用同时又不影响同步检测效果。另外，掩码可以通过PC软件事先分析计算好，将结果存储到系统存储器中供选择使用，不需要硬件资源，而且通过调整掩码，使得对本地同步互相关序列的选取可以灵活多样。例如，通过掩码计算使得最大有效点数为L/2(L＝1024)，即512点本地SYNCP数据，掩码图样为10101010…10。这样将比传统的实现方法减少一半的硬件资源，然后再进一步提高互相关计算电路内核的时钟速度，通过时分复用方式来进一步减少硬件资源，这样总体硬件资源占用将极大地降低。
本发明适用于包括本地同步互相关序列的所有OFDM通信系统的帧同步应用。下面以电力线载波通信系统为具体实施例来阐述。该实施例中，电力线载波通信系统的SYNCP/SYNCM符号长为L＝1024，前导序列包含有10.5个SYNCP符号与2.5个SYNCM符号。
该实施例中假设掩码图样为10101010…10，则接收数据信号r(n)与掩码互相关序列Pk的互相关运算公式如下： 该算法过程如图3所示。
图4是根据本发明一实施方式的OFDM系统接收机的帧同步方法的流程图，具体的帧同步检测过程如下：
在S1中接收采样数据：帧同步检测电路接收到输入数据后，将其按照先入先出顺序移入shift buffer(移位缓存)中，shift buffer的长度为一个SYNCP符号的长度L，在每一帧刚开始，shift buffer被清零，随后开始移入接收数据序列。
优选地，为提高互相关运算结果幅值，从而提高帧同步成功率，在每一个ADC采样数据被移入shift buffer前，先将该数据移入一个4拍寄存器组pre_reg(4，1)，经过该移位寄存器组对接收数据预处理后，再将预处理后的数据rxdi移入shift buffer。在每一帧刚开始，pre_reg(4，1)被清零。在移位的过程中，进行如下预处理：
pre_reg(1)＝pre_reg(2)；
pre_reg(2)＝pre_reg(3)；
pre_reg(3)＝pre_reg(4)；
pre_reg(4)＝double(di)；
if abs(pre_reg(3))>2*abs(pre_reg(4))
rxdi＝pre_reg(3)；
elseifabs(pre_reg(4))>2*abs(pre_reg(3))
rxdi＝pre_reg(4)；
else
rxdi＝floor((pre_reg(3)+pre_reg(4))/2)；
end
在S2中对本地同步互相关序列按照掩码选择出掩码互相关序列：掩码的作用在于对本地同步互相关序列采样，也就是被掩码掉的数据为零，不需要对应的硬件乘法器从而降低硬件资源的使用。还可以进一步通过适当提高互相关运算的计算时钟速度，采用时分复用的方式进一步降低硬件资源使用。
在S3中对采样数据和掩码后的本地同步互相关序列做互相关运算：shift buffer每接收一个采样数据，便与掩码后长度为L/2的本地同步互相关序列做一次互相关运算。如果在一具体实施方式中，采样的数据需要进行预处理步骤，则是将预处理后的采样数据与掩码后的本地同步互相关序列进行互相关运算从而提高同步成功率。
在S4中搜索最大相关峰值，判断前导码是否到来：当逐点做完L点的互相关运算后，搜索最大相关峰值XCmax并与相关峰值阈值进行比较，如果大于、等于阈值，则认为前导码数据出现，否则判定为噪声，重新开始新的搜索过程。如果搜索一个有效的最大互相关峰值XCmax，则该最大相关峰值对应的时间点索引index_cntmax，(本地自由计数器index_cnt，取值从0～1023计数)与本地同步序列的对应点索引(掩码后的SYNCP最后有效数据在L点长SYNCP中的索引编号index_end，编号从0～1023)相减计算出两者的索引偏差值index_offset＝(index_end-index_cntmax)，从而可以确定接收数据序列SYNCP的索引sync_index，该信号取正值，计算公式如下：
sync_index＝index_cnt+index_offset；
If(sync_index>＝L)
sync_index＝sync_index–L；
else if(sync_index<0)
sync_index＝sync_index+L
存储该最大相关峰值XCmax及其对应的索引index_cnt值作为下一个SYNCP的最大相关峰值及其索引值的预期值XCmax_expt和index_expt，并与下一次的最大相关峰值对应的索引index_cntmax相减，得到索引偏移值index_offset，即，index_offset＝index_cntmax-index_expt。在每帧开始时，index_offset、index_cntmax、index_expt均清零。
在第一次确定了index_offset后，进一步连续搜索SYNCP符号，本实施例中，当连续成功地再次搜索到三个SYNCP符号后(这里搜索SYNCP符号成功的标准是每次新的最大相关峰值索引与预期索引的偏差index_offset为零或者小于等于索引偏差阈值)，判定有效的前导码序列到来。否则，判定此前数据系噪声引起，更新XCmax_expt＝XCmax及index_expt＝index_cntmax并重新计算index_offset，(index_offset＝index_end-index_cntmax)并以此为起点，继续搜索SYNCP符号过程。
优选地，在信噪比较高时，在后续的帧同步过程中，可以通过重新编程掩码数据，来修改掩码图样及降低本地SYCNP数据有效点数，来减少电路功耗。
在S5中定位数据帧的起始位置：如果成功确认了前导码到来，则对上述连续的三个采样数据与本地的同步互相关序列分别做互相关运算，由于已经侦测到了前导码，则不需要多点并行计算，硬件资源占用很少，因此本地的同步互相关序列不需要采用掩码简化，第二互相关模块采用L(＝1024)点互相关运算。当搜索到最大负相关峰值-SND_XCmax时，也就是最大互相关峰值符号发生翻转，则判定SYNCM符号出现，从而可以精确定位数据帧的起始位置，完成帧同步。
优选地，在定位数据帧的起始位置之后还进行步骤S6，在S6中对帧同步数据索引进行修正,定位SYNCP的初始位置：由于本地的同步互相关序列与多个连续的采样数据进行互相关计算，因此从多个互相关峰值中选择一个互相关峰值最大的值所对应的数据索引来对帧同步数据的SYNCP索引进一步修正从而可以确定所述前导码的SYNCP符号的起始位置。选择过程如下：
if abs(snd_xc(1))>abs(snd_xc(2))
if abs(snd_xc(1))>abs(snd_xc(3))
snd_xc_sel＝2；
else
snd_xc_sel＝4；
end
else
if abs(snd_xc(2))>abs(snd_xc(3))
snd_xc_sel＝3；
else
snd_xc_sel＝4；
end
end
do_data＝pre_reg(snd_xc_sel-1:snd_xc_sel，1)；
fram_index＝sync_index.
在另一实施方式中，帧同步检测过程还包括：在步骤S4连续成功搜索到三个SYNCP符号的同时将第三个SYNCP符号数据提前输出给信道估计模块，使信道估计模块可以提前进行运算，如果同步成功，这样做可以多给信道估计模块一个SYNCP符号的数据，从而有助于提高信道估计的精度，如果帧同步不成功，则信道估计模块将其丢弃。
本发明还提供了一种OFDM系统接收机的帧同步系统。图5是根据本发明一实施方式的OFDM系统接收机帧同步的系统的结构框图。该帧同步系统包括：掩码模块10、采样模块11、第一互相关运算模块12、判断模块13、第二互相关运算模块14、数据帧起始位置确定模块15。
掩码模块10用于对所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列采用掩码的方式选取出掩码互相关序列。优选地，所述掩码模块10包括掩码调整模块，用于调整所述掩码的图样。通过调整掩码，可以使得掩码互相关序列灵活变化。
采样模块11用于对所述OFDM系统接收机的接收数据进行采样。
第一互相关运算模块12与所述掩码模块和所述采样模块互相耦合，用于对采样数据与所述掩码互相关序列进行互相关运算。
判断模块13与所述第一互相关运算模块12相耦合，用于根据该第一互相关运算模块12的互相关运算结果确定所述接收数据是否包括数据帧的前导码。具体地，所述判断模块13包括：第一互相关峰搜索模块13a、索引确定模块13b、前导码判断模块13c。第一互相关峰搜索模块13a用于根据所述第一互相关运算模块12的互相关运算结果搜索最大的互相关峰值。索引确定模块13b与所述第一互相关峰搜索模块13a相耦合，用于确定所述第一互相关峰搜索模块13a搜索的最大的互相关峰值的索引值。前导码判断模块13c与所述第一互相关峰搜索模块13a和所述索引确定模块13b互相耦合，用于根据所述第一互相关峰搜索模块13a搜索的最大的互相关峰值及其索引值、相关峰值阈值以及索引偏差阈值来检测所述接收数据的SYNCP符号是否有效，若检测到连续多个采样数据的SYNCP符号有效，则认为所述接收数据中包括前导码。
第二互相关运算模块14与所述判断模块13互相耦合，若所述判断模块13确定所述接收数据包括数据帧的前导码，则对其采样数据与所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列进行互相关运算。
数据帧起始位置确定模块15与所述第二互相关运算模块14相耦合，用于根据所述第二互相关运算模块14的运算结果确定所述接收数据的数据帧起始位置。具体地，所述数据帧起始位置确定模块15包括第二互相关峰搜索模块15a和SYNCM符号定位模块15b。第二互相关峰搜索模块15a用于根据所述第二互相关运算模块14的互相关运算结果搜索最大的负相关峰值。SYNCM符号定位模块15b与所述第二互相峰搜索模块15a相耦合，若所述第二互相关峰搜索模块15a搜索到最大负相关峰值，则判定接收数据的前导码的SYNCM符号出现，根据该SYNCM符号定位所述数据帧的起始位置。
综上，相比较传统的帧同步方法中采用全部本地同步互相关序列做互相关运算，面积和功耗消耗极大；另一种方式将本地的同步互相关序列分成若干段，然后固定地选择其中一段，来做互相关运算从而达到简化设计实现的目的，但是由于无法充分选取本地同步互相关序列，所以同步效果相对较差。而本发明采用可编程的掩码图样对本地同步互相关序列进行选取，只要调整掩码图样就可以改变本地互相关序列样本，整个选取过程更加灵活，并结合对输入采样数据预处理、输出数据索引微调等技术，能更好地完成帧同步。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种OFDM系统接收机的帧同步方法，其特征在于，包括：
对所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列采用掩码的方式选取出掩码互相关序列；
对所述OFDM系统接收机的接收信号进行采样，对该采样数据与所述掩码互相关序列进行互相关运算，并根据该运算结果确定所述接收数据是否包括数据帧的前导码；
若所述接收数据包括数据帧的前导码，则对其采样数据与所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列进行互相关运算，并根据该运算结果确定所述接收数据的数据帧的起始位置。
2.如权利要求1所述的OFDM系统接收机的帧同步方法，其特征在于，所述掩码能够通过软件编程获得并能够调整，并且若所述本地同步互相关序列长度为L，则所述掩码互相关序列的有效点数介于1/5L和4/5L之间。
3.如权利要求1所述的OFDM系统接收机的帧同步方法，其特征在于，确定所述接收数据是否包括前导码具体包括：
对所述OFDM系统接收机的接收信号进行采样，并对每一个采样数据构成数据序列与所述掩码互相关序列进行互相关运算，并根据该运算结果搜索最大的相关峰值XCmax1，若该最大的相关峰值XCmax1大于等于相关峰值阈值，则认为接收到一个有效的SYNCP符号，并确定该最大的相关峰值XCmax1对应的时间点索引A；
存储该最大的相关峰值XCmax1及其对应的时间点索引A作为下一个采样数据的SYNCP符号的最大相关峰值及其对应的时间点索引的预期值；
对后续采样数据序列按照同样的互相关运算方法搜索最大的相关峰值XCmax2并且确定该最大的相关峰值对应的时间点索引B，若该最大的相关峰值XCmax2大于等于阈值，且该最大的相关峰值乘以系数之后小于XCmax1，或者时间点索引B减去时间点索引A小于索引偏差阈值，则认为接收到第二个有效的SYNCP符号，依此类推，再次搜索下一个采样数据的SYNCP符号，当连续搜索到N个有效的SYNCP符号后，认为所述接收数据中包括有效的前导码，其中N为大于等于3的正整数。
4.如权利要求1所述的OFDM系统接收机的帧同步方法，其特征在于，所述根据该运算结果确定所述接收数据的数据帧的起始位置具体包括：
若所述接收数据包括数据帧的前导码，则对其采样数据与所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列进行互相关运算，根据该运算结果搜索最大负相关峰值，若搜索到最大负相关峰值，则判定SYNCM符号出现，根据该SYNCM符号定位所述数据帧的起始位置。
5.如权利要求4所述的OFDM系统接收机的帧同步方法，其特征在于，所述帧同步方法还包括：
若所述接收数据包括数据帧的前导码，则对其采样数据与所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列进行互相关运算，根据该运算结果搜索最大互相关峰值，然后根据该最大互相关峰值对应的时间点索引修正所述SYNCP符号的索引，最后根据修正后的所述SYNCP符号的索引来确定所述前导码的SYNCP符号的起始位置。
6.如权利要求1所述的OFDM系统接收机的帧同步方法，其特征在于，在对该采样数据与所述掩码互相关序列进行互相关运算之前，还包括：
对采样数据进行预处理，将预处理后的采样数据与所述掩码互相关序列进行互相关运算，其中，进行预处理的目的在于提高互相关运算结果幅值。
7.一种OFDM系统接收机的帧同步系统，其特征在于，包括：
掩码模块，用于对所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列采用掩码的方式选取出掩码互相关序列；
采样模块，用于对所述OFDM系统接收机的接收数据进行采样；
第一互相关运算模块，与所述掩码模块和所述采样模块互相耦合，用于对采样数据与所述掩码互相关序列进行互相关运算；
判断模块，与所述第一互相关运算模块相耦合，用于根据该第一互相关运算模块的互相关运算结果确定所述接收数据是否包括数据帧的前导码；
第二互相关运算模块，与所述采样模块和所述判断模块互相耦合，若所述判断模块确定所述接收数据包括数据帧的前导码，则对其采样数据与所述OFDM系统接收机的本地同步互相关序列进行互相关运算；
数据帧起始位置确定模块，与所述第二互相关运算模块相耦合，用于根据所述第二互相关运算模块的运算结果确定所述接收数据的数据帧起始位置。
8.如权利要求7所述的OFDM系统接收机的帧同步系统，其特征在于，所述掩码模块包括：
掩码调整模块，用于调整所述掩码的图样。
9.如权利要求7所述的OFDM系统接收机的帧同步系统，其特征在于，所述判断模块包括：
第一互相关峰搜索模块，用于根据所述第一互相关运算模块的互相关运算结果搜索最大的互相关峰值；
索引确定模块，与所述第一互相关峰搜索模块相耦合相耦合，用于确定所述第一互相关峰搜索模块搜索的最大的互相关峰值的索引值；
前导码判断模块，与所述第一互相关峰搜索模块和所述索引确定模块相耦合，用于根据所述第一互相关峰搜索模块搜索的最大的互相关峰值及其索引值、相关峰值阈值以及索引偏差阈值来检测所述接收数据的SYNCP符号是否有效，若检测到连续三个及以上数量的采样数据的SYNCP符号有效，则认为所述接收数据中包括前导码。
10.如权利要求9所述的OFDM系统接收机的帧同步系统，其特征在于，所述数据帧起始位置确定模块包括：
第二互相关峰搜索模块，用于根据所述第二互相关运算模块的互相关运算结果搜索最大的负相关峰值；
SYNCM符号定位模块，与所述第二互相关峰搜索模块相耦合，若所述第二互相关峰搜索模块搜索到最大负相关峰值，则判定接收数据的前导码的SYNCM符号出现，根据该SYNCM符号定位所述数据帧的起始位置。
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