CN117792843A - 一种用于宽带plc-ofdm系统的cp设计与载波频率失真的补偿方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于宽带PLC‑OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法及系统，包括：对循环前缀长度进行优化设计；实现抵消信道引起的多径效应，避免符号间干扰，提高PLC‑OFDM系统的抗干扰能力，容纳更长的信道延迟。基于循环前缀的小数倍频偏(FFO)、整数倍频偏(IFO)估计解决载波频率失真。基于CP的分解载波频率补偿方法准确估计了接收端信号的载频失真量，消除传输引起的CFO，完成收发系统的同步补偿，确保信号传输的连续性和稳定性。本发明提高了宽带电力线载波通信系统的传输实时传输性能，在家庭娱乐、监控和智能家居等领域中发挥重要作用。
Description
技术领域
本发明涉及FPGA信号处理、宽带电力载波通信系统、数据处理技术领域，具体而言是一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法及系统。
背景技术
随着家庭自动化系统、车载通信系统、智能电网系统、互联网技术等的日益发展，在生活与生产中对于数据传输的要求不断提升。传统的通信系统需要布设专用的通信线路，部署成本与后续管理成本较高。相较于传统的通信系统，电力线通信利用现有的、普及范围广的电力线路作为通信媒介，在降低了通信系统建设成本的同时实现了广泛的覆盖。并且，在扩频、OFDM和多维网格编码等技术的优化下，电力线通信具有传输稳定、传输速率快等优点。
然而，OFDM技术在宽带电力载波通信系统中的应用还存在一些问题，有着较大的提升空间。比如，电力线信道中存在噪声、频率选择性衰落以及各类干扰，传输情况较为复杂。此外，并行传输下伴随着的多径干扰也为信号的传输带来了诸多难题。在OFDM系统中，为了抵消信道引起的多径效应，避免符号间干扰，现有的应对方法是在子载波的符号与符号之间的保护间隔加入循环前缀(CP)。在实际情况的通信中，考虑到电力线中复杂的传输情况、多普勒频偏、振荡器固有的物理特性不同，子载波的频率将难以保持一致，为后续的解调工作带来了困难。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法；
根据电力线信道特性确定子载波数以及CP长度，并提出一种基于循环前缀的CFO(FFO、IFO)估计算法，通过分别估计小数倍频偏FFO与整数倍频偏IFO对原信号进行补偿，以此改善上述问题。
本发明还提出了一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿系统。
术语解释：
1、PLC，电力线通信，是一种利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。该技术将高频信息加载在电流上，用电线传输信息，在接收端用滤波器得到调制信号后，通过解调便能得到原通信信号，由此实现了信息传递。
2、OFDM，正交频分复用，通过频分复用来达到将高速串行数据转化为低速并行数据的目的。OFDM的核心思想是将信道分为若干正交的子信道，由此将高速信号转换为并行的多个低速信号，调制至各个子信道完成传输。各个载波之间相互正交的特性使它们可以在同一时间和频率上传输，这也大大改善了数据传输速率和频谱效率。此外，OFDM还能够有效地应对频率选择性衰落以及抗多径衰落，提高信道容量和系统性能，减少传输过程中的失真。
3、CP，Cyclic Preifx，循环前缀。CP是指在OFDM系统中，子载波信号上一个符号的前缀。在符号与符号的保护间隔之间插入CP，即将每个OFDM符号之后的采样点复制一段加在前面，这使得OFDM符号的时延副本中波形周期数目与FFT周期数目成整数倍，确保了子载波的正交性，由此便解决了时延拓展带来的ISI和ICI。
4、电力线信道，电力线并不是专用的通信线路，实际应用中，电力线作为通信的传输介质面临着噪声大、干扰大以及衰减大等问题，建立起精确的电力线信道的模型难度较高。通常的应对方法是对电力线进行反复的参数测定，根据测试数据逐步建立起指定环境下的电力线信道相对模型。
5、ISI，Inter-Symbol Interference，符号间干扰。在OFDM系统中，由于多径效应，上一个符号可能会落人当前符号的采样区间，引起符号重叠，严重干扰了信号的传输。
6、ICI，Inter-Channel Interference，信道间干扰。在OFDM系统的理论模型中，多信道的载波严格满足正交性，使得对多信道载波在接收端的解调可以顺利进行。而在实际应用中，由于多载波系统的ICI存在，破坏了子载波间的正交性，为后续的解调工作带来困难。
7、IFFT，反傅里叶变换。
8、QAM，是Quadrature Amplitude Modulation的缩写，中文译名为″正交振幅调制″，其幅度和相位同时变化，属于非恒包络二维调制。QAM是正交载波调制技术与多电平振幅键控的结合。
本发明的技术方案为：
一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法，包括：
对循环前缀长度进行优化设计；
基于循环前缀的小数倍频偏(FFO)、整数倍频偏(IFO)估计解决载波频率失真。
根据本发明优选的，对循环前缀长度进行优化设计；包括：
兼顾误码率和电力线信道条件，设置可容忍时延、循环前缀时延、各子带符号承载的bit数目；
依据信道特征，设定子载波数确定条件；
依据信道特性、多径延迟范围、带宽效率设置参数设定循环前缀长度；
确定通信的IFFT长度；
使用随机码生成导频符号，使用QAM对导频符号进行调制，遍历子载波，在导频处插入导频符号，将数据符号复制到非导频位置，完成数据和导频符号分配；
依据分配完成的调制符号序列，利用IFFT运算生成在宽带电力载波通信系统中传输符号序列；
依据计算得到的循环前缀长度与传输符号序列通过截取拼接的方式得到添加循环前缀后的传输符号。
根据本发明优选的，基于循环前缀的小数倍频偏、整数倍频偏估计解决载波频率失真，包括：
对经宽带PLC-OFDM系统的传输信号进行符号同步处理；
依据处理完符号同步问题的传输信号判断循环前缀位置；
利用循环前缀对小数倍频偏进行估计；利用FFT的起始、结束位置，通过循环移位判断的方式对整数倍频偏进行估计；
依据得到的小数倍频偏、整数倍频偏对载波频率失真进行补偿处理，得到矫正传输信号序列。
进一步优选的，设置可容忍时延、循环前缀时延、各子带符号承载的bit数目，包括：
设置可容忍时延Td＝0.0001，循环前缀时延Tcp＝4*Td，各子带符号承载的bit数目bitper Sub-belts＝4。
进一步优选的，设定子载波数确定条件为：carriercount是指子载波数；bitper sym是指划分子带前一个符号要传输的比特数；
进一步优选的，依据电力线信道特性、多径延迟范围、带宽效率设置参数设定循环前缀长度为：其中，N为子载波数选定比，具体设定为：intervalsub-belts为子带带宽间隔，delayCP为循环前缀时延。
进一步优选的，依据确定的子载波数，确定通信的IFFT长度为：IFFTlength＝2∧nextpow2(carriercount)；其中，2∧nextpow2()实现取不小于子载波数的最小的2的幂次。
进一步优选的，将QAM调制后的导频符号插入在导频间隔处，将数据符号复制到非导频位置，结合得到的IFFTlength，得到的数据与导频符号的组合序列为：其中，k为长度，为IFFTlength的整数序列；Xpmod为导频符号使用QAM调制后的结果；Nps为导频间隔；bitprep为传输数据符号序列；bitadd pilot(k，：)为加入导频后的符号序列；/>为将k除以Nps的结果向下取整，即计算出当前位置对应导频符号的索引；n取值为自然数。
进一步优选的，依据分配完成的调制符号序列，利用IFFT运算生成在宽带电力载波通信系统中传输符号序列为：
进一步优选的，依据计算得到的循环前缀长度与传输符号序列通过截取拼接的方式得到添加循环前缀后的传输符号为：signalCP＝[signal(end-CPlength+1：end，：)；signal]。
进一步优选的，利用循环前缀对小数倍频偏进行估计，包括：
将估计频率偏差时使用的样本范围设置为得到的循环前缀长度；
将估计频率偏差时使用的样本范围中的不同位置的采样值进行存储；
利用在此估计范围内的两个时刻的相位差来估计小数倍频偏FFO，如式(1)所示：
其中，Rx data为经宽带电力载波通信系统传输后接收端信号序列。
进一步优选的，通过循环移位判断的方式对整数倍频偏进行估计，包括：
将得到的小数倍频偏对接收信号进行小数倍频偏补偿得到初补偿后的信号YFFO，如式(2)所示：
其中，εf为小数倍频偏FFO，N为IFFTlength；
将初补偿后的信号YFFo在频域上进行FFT变换，得到频域表示YFFO FFT；
利用频域表示YFFo FFT与得到的添加导频后的符号序列，使用互相关的方法计算出相关性序列r，如式(3)所示：
r＝|IFFT{FFT(YFFO FFT)*(FFT(bitadd pilot))*}| (3)
判断相关性序列r的峰值所在索引即得到整数倍频偏。
进一步优选的，矫正传输信号序列如式(4)所示：
其中，εi为整数倍频偏IFO，N为IFFTlength。
一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿系统，包括模拟前端、处理器、存储装置、通讯装置、I/O接口及显示设备；
模拟前端包括模拟-数字转换器(ADC)、电力线耦合器；用于从宽带PLC-OFDM系统提取传输信号，并转换为计算机或数字电路器件可处理的数字信息；
处理器用于处理数字信号；实现对循环前缀长度进行优化设计；基于循环前缀的小数倍频偏、整数倍频偏估计解决载波频率失真；
存储装置用于完成对数据的保存功能；
I/O接口用于通过宽带PLC-OFDM系统总线把I/O电路和外围设备连接起来，用于外部设备、宽带PLC-OFDM系统总线和处理器之间的数据、信息交换及控制；
通讯装置用于实现与外部设备进行数据交换的通信功能，数据通过通讯装置传输给显示设备。
选用现场可编程门阵列FPGA作为处理器。
本发明的有益效果为：
1、本发明设计适应于电力线信道特征的循环前缀，实现抵消信道引起的多径效应，避免符号间干扰，提高系统的抗干扰能力，容纳更长的信道延迟。
2、基于CP的分解载波频率补偿方法准确估计了接收端信号的载频失真量，消除传输引起的CFO，完成收发系统的同步补偿，确保信号传输的连续性和稳定性。
3、本发明提高了宽带电力线载波通信系统的传输实时传输性能，在家庭娱乐、监控和智能家居等领域中发挥重要作用。
附图说明
图1为本发明对循环前缀长度进行优化设计的流程示意图；
图2为本发明基于循环前缀的小数倍频偏(FFO)、整数倍频偏(IFO)估计解决载波频率失真的分解补偿的流程示意图；
图3为本发明用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿系统的结构示意图；
图4为本发明实施例中从电力线信道接收到的原始信号的星座图；
图5为本发明实施例中经过本发明方法分解补偿CFO后接收信号的星座图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，对本发明进行进一步阐述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域的技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法，包括：
对循环前缀长度进行优化设计；实现抵消信道引起的多径效应，避免符号间干扰，提高PLC-OFDM系统的抗干扰能力，容纳更长的信道延迟。
基于循环前缀的小数倍频偏(FFO)、整数倍频偏(IFO)估计解决载波频率失真。
实施例2
根据实施例1所述的一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法，其区别在于：
对循环前缀长度进行优化设计；如图1所示，包括：
兼顾误码率和电力线信道条件，设置可容忍时延、循环前缀时延、各子带符号承载的bit数目；
依据信道特征，设定子载波数确定条件；
依据信道特性、多径延迟范围、带宽效率设置参数设定循环前缀长度；
确定通信的IFFT长度；
使用随机码生成导频符号，使用QAM对导频符号进行调制，遍历子载波，在导频处插入导频符号，将数据符号复制到非导频位置，完成数据和导频符号分配；
依据分配完成的调制符号序列，利用IFFT运算生成在宽带电力载波通信系统中传输符号序列；
依据计算得到的循环前缀长度与传输符号序列通过截取拼接的方式得到添加循环前缀后的传输符号。
设置可容忍时延、循环前缀时延、各子带符号承载的bit数目，包括：
设置可容忍时延Td＝0.0001，循环前缀时延Tcp＝4*Td，各子带符号承载的bit数目bitper Sub-belts＝4。
设定子载波数确定条件为：carriercount是指子载波数；bitper sym是指划分子带前一个符号要传输的比特数；
依据电力线信道特性、多径延迟范围、带宽效率设置参数设定循环前缀长度为： 其中，N为子载波数选定比，具体设定为：intervalSub-belts为子带带宽间隔，delayCP为循环前缀时延。
依据确定的子载波数，确定通信的IFFT长度为：IFFTlength＝2∧nextpow2(carriercount)；其中，2∧nextpow2()实现取不小于子载波数的最小的2的幂次。
将QAM调制后的导频符号插入在导频间隔处，将数据符号复制到非导频位置，结合上述运算得到的IFFTlength，得到的数据与导频符号的组合序列为：其中，k为长度，为IFFTlength的整数序列；Xpmod为导频符号使用QAM调制后的结果；Nps为导频间隔；bitprep为传输数据符号序列；bitadd pilot(k，：)为加入导频后的符号序列；/>为将k除以Nps的结果向下取整，即计算出当前位置对应导频符号的索引；n取值为自然数。
依据分配完成的调制符号序列，利用IFFT运算生成在宽带电力载波通信系统中传输符号序列为：
实施例3
根据实施例2所述的一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法，其区别在于：
基于循环前缀的小数倍频偏、整数倍频偏估计解决载波频率失真，如图2所示，包括：
对经宽带PLC-OFDM系统的传输信号进行符号同步处理；
依据处理完符号同步问题的传输信号判断循环前缀位置；
将载波频率失真分解为小数倍频偏与整数倍频偏。利用循环前缀对小数倍频偏进行估计；利用FFT的起始、结束位置，通过循环移位判断的方式对整数倍频偏进行估计；
依据上述运算得到的小数倍频偏、整数倍频偏对载波频率失真进行补偿处理，得到矫正传输信号序列。
依据计算得到的循环前缀长度与传输符号序列通过截取拼接的方式得到添加循环前缀后的传输符号为：signalCP＝[signal(end-CPlength+1：end，：)；signal]。
利用循环前缀对小数倍频偏进行估计，包括：
将估计频率偏差时使用的样本范围设置为得到的循环前缀长度；
将估计频率偏差时使用的样本范围中的不同位置的采样值进行存储；
利用在此估计范围内的两个时刻的相位差来估计小数倍频偏FFO，如式(1)所示：
其中，Rx data为经宽带电力载波通信系统传输后接收端信号序列。
通过循环移位判断的方式对整数倍频偏进行估计，包括：
将上述估计得到的小数倍频偏对接收信号进行小数倍频偏补偿得到初补偿后的信号YFFo，如式(2)所示：
其中，εf为小数倍频偏FFO，N为IFFTlength；
将初补偿后的信号YFFo在频域上进行FFT变换，得到频域表示YFFo FFT；
利用频域表示YFFO FFT与前面得到的添加导频后的符号序列，使用互相关的方法计算出相关性序列r，如式(3)所示：
r＝|IFFT{FFT(YFFO FFT)*(FFT(bitadd pilot))*}| (3)
判断相关性序列r的峰值所在索引即得到整数倍频偏。
矫正传输信号序列如式(4)所示：
其中，εi为整数倍频偏IFO，N为IFFTlength。
图4为本发明实施例中从电力线信道接收到的原始信号的星座图；图5为本发明实施例中经过本发明方法分解补偿CFO后接收信号的星座图。
实施例4
一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿系统，如图3所示，包括模拟前端、处理器、存储装置、通讯装置、I/O接口及显示设备；
模拟前端包括模拟-数字转换器(ADC)、电力线耦合器；用于从宽带PLC-OFDM系统提取传输信号，并转换为计算机或数字电路器件可处理的数字信息；
处理器用于处理数字信号；同时对其它装置具有一定的控制功能，能够实现设备的有序调度运行。实现对循环前缀长度进行优化设计；基于循环前缀的小数倍频偏、整数倍频偏估计解决载波频率失真；
存储装置用于完成对数据的保存功能；主要包含临时性储存运算过程中所必要的中间量，或是持久化存储经过或未经过处理的、补偿或未经过补偿的数据信号。
I/O接口用于通过宽带PLC-OFDM系统总线把I/O电路和外围设备连接起来，用于外部设备、宽带PLC-OFDM系统总线和处理器之间的数据、信息交换及控制；
通讯装置用于实现将此设备与外部设备进行数据交换的通信功能，数据通过通讯装置传输给显示设备。
为方便起见，在描述过程中，选用现场可编程门阵列FPGA(Field ProgrammableGate Array，简称FPGA)作为处理器。具体来说，FPGA依据确定的子载波数量，计算得到IFFT长度。FPGA使用随机序列产生导频信号，并对每个子载波插入调制后的导频信号。随后，根据IFFT长度对导频符号与数据进行分配，利用IFFT运算生成在宽带电力载波通信系统中传输的符号，并通过CP计算，生成最终的前缀符号。对基于CP的FFO、IFO估计过程，处理器依据循环前缀长度设定估计频率偏差时使用的样本范围，对样本范围中的不同位置的数值进行采样与存储。处理器利用估计范围内的两个时刻的相位差求解FFO，通过卷积、乘法等运算进一步获得IFO。获取必要信息后，通过FFT的始位与终位判断移动位置进行补偿，进行分解补偿后得到载波频率失真补偿、信道失真矫正后的接收信号。处理过程利用了FPGA并行计算的特性，数据处理具有低延迟、高效率的特点。需要特别说明的是，所述的处理器是指一切具有对数字信号进行运算处理能力的装置，除上述举例用的FPGA外，其可以由一个或多个中小规模数字电路芯片、通用中央处理单元(Central Processing Unit)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit)、数字信号处理器(Digital SignalProcessor)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device)、微处理器、微控制器或其它电子元件组成，用于完成上述的运算和处理过程。
存储装置包括易失性存储器和非易失性存储器。可以是NAND Flash，动态随机存取存储器DRAM，静态随机存取存储器SRAM，只读存储器ROM(含可擦除式)，磁存储器，光盘等。
通信形式包括有线通信和无线通信。有线通信形式包括光纤，USB数据线、网线等，无线通信形式包括Wifi、蓝牙、以及3G、4G、5G以及他们其中的一种或多种的组合。
显示设备是用于将数据转换为人可所感知的物理量的装置。在此设备中，显示装置将经过补偿后、低失真的数据转换出来，能够保证高信噪比。这些数据可以包括文字消息、字符、图片、音频、视频等，因此，显示的方式是多样的，决定了显示设备的多样。显示设备可以是简单的音箱、LED阵列、数码管、亦可是投影仪、显示屏等其它多媒体组件。
以上所述，仅为本发明的部分典型实施例，并不用于限制本发明。在相关技术人员应用时，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的所表明的技术范围内，所作的任何可轻易想到的修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本发明的范围由所附权利要求书及其它等同物限定。
Claims (10)
1.一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法，其特征在于，包括：
对循环前缀长度进行优化设计；
基于循环前缀的小数倍频偏、整数倍频偏估计解决载波频率失真。
2.根据权利要求1所述的一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法，其特征在于，对循环前缀长度进行优化设计；包括：
兼顾误码率和电力线信道条件，设置可容忍时延、循环前缀时延、各子带符号承载的bit数目；
依据信道特征，设定子载波数确定条件；
依据信道特性、多径延迟范围、带宽效率设置参数设定循环前缀长度；
确定通信的IFFT长度；
使用随机码生成导频符号，使用QAM对导频符号进行调制，遍历子载波，在导频处插入导频符号，将数据符号复制到非导频位置，完成数据和导频符号分配；
依据分配完成的调制符号序列，利用IFFT运算生成在宽带电力载波通信系统中传输符号序列；
依据计算得到的循环前缀长度与传输符号序列通过截取拼接的方式得到添加循环前缀后的传输符号。
3.根据权利要求1所述的一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法，其特征在于，基于循环前缀的小数倍频偏、整数倍频偏估计解决载波频率失真，包括：
对经宽带PLC-OFDM系统的传输信号进行符号同步处理；
依据处理完符号同步问题的传输信号判断循环前缀位置；
利用循环前缀对小数倍频偏进行估计；利用FFT的起始、结束位置，通过循环移位判断的方式对整数倍频偏进行估计；
依据得到的小数倍频偏、整数倍频偏对载波频率失真进行补偿处理，得到矫正传输信号序列。
4.根据权利要求2所述的一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法，其特征在于，设置可容忍时延、循环前缀时延、各子带符号承载的bit数目，包括：
设置可容忍时延Td＝0.0001，循环前缀时延Tcp＝4*Td，各子带符号承载的bit数目bitperSub-belts＝4；
进一步优选的，设定子载波数确定条件为：carriercount是指子载波数；bitpersym是指划分子带前一个符号要传输的比特数；
进一步优选的，依据电力线信道特性、多径延迟范围、带宽效率设置参数设定循环前缀长度为：其中，N为子载波数选定比，具体设定为：intervalSub-belts为子带带宽间隔，delayCP为循环前缀时延；
进一步优选的，依据确定的子载波数，确定通信的IFFT长度为：IFFTlength＝2∧nextpow2(carriercount)；其中，2∧nextpow2()实现取不小于子载波数的最小的2的幂次。
5.根据权利要求2所述的一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法，其特征在于，将QAM调制后的导频符号插入在导频间隔处，将数据符号复制到非导频位置，结合得到的IFFTlength，得到的数据与导频符号的组合序列为：其中，k为长度，为IFFTlength的整数序列；Xp mod为导频符号使用QAM调制后的结果；Nps为导频间隔；bitprep为传输数据符号序列；bitadd pilot(k，：)为加入导频后的符号序列；/>为将k除以Nps的结果向下取整，即计算出当前位置对应导频符号的索引；n取值为自然数。
6.根据权利要求2所述的一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法，其特征在于，依据分配完成的调制符号序列，利用IFFT运算生成在宽带电力载波通信系统中传输符号序列为：
进一步优选的，依据计算得到的循环前缀长度与传输符号序列通过截取拼接的方式得到添加循环前缀后的传输符号为：signalCP＝[signal(end-CPlength+1：end，：)；signal]。
7.根据权利要求3所述的一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法，其特征在于，利用循环前缀对小数倍频偏进行估计，包括：
将估计频率偏差时使用的样本范围设置为得到的循环前缀长度；
将估计频率偏差时使用的样本范围中的不同位置的采样值进行存储；
利用在此估计范围内的两个时刻的相位差来估计小数倍频偏FFO，如式(1)所示：
其中，Rx data为经宽带电力载波通信系统传输后接收端信号序列。
8.根据权利要求3所述的一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法，其特征在于，通过循环移位判断的方式对整数倍频偏进行估计，包括：
将得到的小数倍频偏对接收信号进行小数倍频偏补偿得到初补偿后的信号YFFo，如式(2)所示：
其中，εf为小数倍频偏FFO，N为IFFTlenggth；
将初补偿后的信号YFFO在频域上进行FFT变换，得到频域表示YFFO FFT；
利用频域表示YFFO FFT与得到的添加导频后的符号序列，使用互相关的方法计算出相关性序列r，如式(3)所示：
r＝|IFFT{FFT(YFFO FFT)*(FFT(bitadd pilot))*}|(3)
判断相关性序列r的峰值所在索引即得到整数倍频偏。
9.根据权利要求2-8任一所述的一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿方法，其特征在于，矫正传输信号序列如式(4)所示：
其中，εi为整数倍频偏IFO，N为IFFTlength。
10.一种用于宽带PLC-OFDM系统的CP设计与载波频率失真的补偿系统，其特征在于，包括模拟前端、处理器、存储装置、通讯装置、I/O接口及显示设备；
模拟前端包括模拟-数字转换器、电力线耦合器；用于从宽带PLC-OFDM系统提取传输信号，并转换为计算机或数字电路器件可处理的数字信息；
处理器用于处理数字信号；实现对循环前缀长度进行优化设计；基于循环前缀的小数倍频偏、整数倍频偏估计解决载波频率失真；
存储装置用于完成对数据的保存功能；
I/O接口用于通过宽带PLC-OFDM系统总线把I/O电路和外围设备连接起来，用于外部设备、宽带PLC-OFDM系统总线和处理器之间的数据、信息交换及控制；
通讯装置用于实现与外部设备进行数据交换的通信功能，数据通过通讯装置传输给显示设备；
进一步优选的，选用现场可编程门阵列FPGA作为处理器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311597201.XA CN117792843A (zh) | 2023-11-27 | 2023-11-27 | 一种用于宽带plc-ofdm系统的cp设计与载波频率失真的补偿方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| CN117792843A true CN117792843A (zh) | 2024-03-29 |
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Family Applications (1)
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