CN101563900B - 确定ofdm信号的符号同步信息的方法及其装置 - Google Patents
确定ofdm信号的符号同步信息的方法及其装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101563900B CN101563900B CN200780038658XA CN200780038658A CN101563900B CN 101563900 B CN101563900 B CN 101563900B CN 200780038658X A CN200780038658X A CN 200780038658XA CN 200780038658 A CN200780038658 A CN 200780038658A CN 101563900 B CN101563900 B CN 101563900B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- condition
- delay
- interval
- ofdm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
- H04L27/2655—Synchronisation arrangements
- H04L27/2662—Symbol synchronisation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
- H04L27/2655—Synchronisation arrangements
- H04L27/2668—Details of algorithms
- H04L27/2673—Details of algorithms characterised by synchronisation parameters
- H04L27/2676—Blind, i.e. without using known symbols
- H04L27/2678—Blind, i.e. without using known symbols using cyclostationarities, e.g. cyclic prefix or postfix
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
本发明提出了一种检测OFDM信号的符号同步信息的方法,该OFDM信号包括至少一个OFDM符号和对应的保护间隔,该方法包括步骤:根据每个OFDM符号和对应的保护间隔生成一个相关信号;处理该相关信号,以产生一个包括至少两个局部峰值的第一条件信号;将该第一条件信号转换成包括一个全局峰值的第二条件信号;检测该全局峰值,以作为符号同步信息。进一步,该转换步骤包括:将该第一条件信号延时一个预定义延时;从该第一条件信号中减去延时的第一条件信号,以产生该第二条件信号。利用本发明提出的方法,不局限于传输信道的信道扩展的大小,都可以提高检测基于保护间隔的OFDM信号的符号同步信息的准确性。
Description
发明领域
本发明涉及正交频分复用OFDM***,尤其涉及获取基于保护间隔的OFDM信号的符号同步信息的方法和装置。
背景技术
由于具有高传输速率、抗多径干扰等优点,OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing)技术被选作一些数字广播***的调制方式,例如数字音频广播(DAB,Digital Audio Broadcasting)和数字电视地面广播(DVB-T,Digital Terrestrial Video Broadcasting)***。通常,一个OFDM信号(OFDM signal)包含一个或多个OFDM符号(OFDMsymbol),为了抑制由于多径传输导致的符号间串扰ISI(Inter-SymbolInterference),可以采用一种保护间隔的方法,即:在每个OFDM符号之前,***一个具有一定长度的保护间隔GI(Guard Interval),该保护间隔的内容通常是从该OFDM符号的最后一部分拷贝而来。
在论文《OFDM***的低复杂度帧同步》(J-J.van De Beek,M.Sandell,M.Isaksson,P.O.Borjesson,Low-complex Frame SynchronizationIn OFDM System,Proceeding of ICUPC’95,Tokyo,1995,pp.982-986)中,J-J.van De Beek等人提出了利用保护间隔来检测OFDM信号的符号同步(Symbol Synchronization)信息的方法。图1图示了利用J-J.van DeBeek等人提出的利用保护间隔检测符号同步的方法实施的接收机的方框图。接收机100包括相关器110,移动求和单元120,绝对值计算器130,和检测器140,其中,相关器110包括一个延时器112,一个共轭计算器114,和一个卷积器116。
但是,在具有较大的信道扩展的环境中,如Nordig规范定义的单频网络SFN(Single Frequency Network)和具有0-DB反射波(0-DB echo)的信道,利用J-J.van De Beek等人提出的方法很难检测符号同步。在文章《单频网络OFDM***中的增强的符号同步方法》(Arto Palin,JukkaRinne,Enhanced Symbol Synchronization Method for OFDM system inSFN Channels,GLOBECOM’98,Vol.5,Nov.1998,pp2788~2793)中,A.Palin和J.Rinne解释了其原因,为便于理解,将该原因简单解释如下。
图2图示了一个具有较大信道扩展的信道的脉冲响应的示意图。在图2中,第一径信号δ(n)在时刻0到达;而一个幅度相当的多径信号δ(n-τ)在时刻τ到达,其中,τ值可能较大。例如,在Nordig的1.0.2版本的规范中定义的SFN信道中,τ的取值范围为[1.95μs,0.95*DGI],其中,DGI为保护间隔GI的时间长度。表1给出了Nordig规范定义的保护间隔的几个典型值。
表1典型的保护间隔的取值
FFT的大小 | 保护间隔的长度(μs) | 可保护的信道扩展(μs) |
2K FFT,GI=1/32 | 7.0 | 1.95~6.65 |
2K FFT,GI=1/16 | 14.0 | 1.95~13.3 |
2K FFT,GI=1/8 | 28.0 | 1.95~26.6 |
2K FFT,GI=1/4 | 56.0 | 1.95~53.2 |
8K FFT,GI=1/32 | 28.0 | 1.95~26.6 |
8K FFT,GI=1/16 | 56.0 | 1.95~53.2 |
8K FFT,GI=1/8 | 112.0 | 1.95~106.4 |
8K FFT,GI=1/4 | 224.0 | 1.95~212.8 |
图3示意了利用J-J.van De Beek等人提出的方法,经过图2所示的具有较大信道扩展的信道之后,形成相关信号的过程。其中,信号r(n)是经过第一个径收到的接收信号,即发射信号与第一个多径信号δ(n)卷积后生成的信号;信号r(n-τ)是经过另一个多径收到的的接收信号,即发射信号与δ(n-τ)卷积后生成的接收信号。信号r(n)和r(n-τ)叠加在一起,成为接收机收到的接收信号。作为示意,可以看到,信号r(n)中包括一个保护间隔GI和一个OFDM符号x(n),其中,保护间隔GI和x(n)的最后一部分的长度和内容相同。在经过延时器112之后,获得信号r(n-N)和r(n-τ-N),通常,N为一个OFDM符号的长度,也可以看作是对应的OFDM发射机所用的反向快速傅里叶变换IFFT(Inverse Fast FourierTransform)的大小。信号r(n)和r(n-N)经过相关、移动求和、和对每个采样的实部求绝对值的操作后,获得了相关信号C0(n);信号r(n-τ)和r(n-τ-N)经过相关、移动求和、和对每个采样的实部求绝对值的操作后,获得了相关信号Cτ(n)。相关信号C0(n)和Cτ(n)分别具有一个峰值。通常,对于具有唯一全局峰值的相关信号,检测器可以通过检测相关信号的峰值,得到符号同步的起点。但是,由于信号r(n)和r(n-τ)是叠加在一起的,导致相关信号C0(n)和Cτ(n)也会相加,得到一个合并相关信号C0+τ(n)。为便于理解,这里假定了信道为无干扰信道,因此相关信号C0(n)和Cτ(n)具有理想的三角形,从而导致相加后获得的合并相关信号C0+τ(n)不再具有一个唯一的峰值,而是具有一个具有一定长度、数值唯一的平台,该平台的起点和终点分别和相关信号C0(n)和Cτ(n)的峰值的位置相同。但是在实际***中,由于干扰的存在,导致相关信号C0+τ(n)并没有一个具有一定长度、数值唯一的平台,而是具有多个小的尖峰,即局部峰值。这会使得检测器很难准确地检测到同步点,从而很难甚至无法获得符号同步。
为了解决这个问题,A.Palin和J.Rinne提出了一个“两次相关”(Double Correlation)的方法,如图4所示。在采用“两次相关”方法的接收机400中,在第一相关器410和第一移动求和单元420之后,***了第二相关器430和第二移动求和单元440,之后是绝对值计算器450。第二相关器430中包括了一个延时器432,共轭计算器434和卷积器436,其中,延时器432对第二相关器430的输入信号延时了(N+L)个采样。在两次相关和移动求和之后,可以采用传统的的峰值检测方法来检测符号同步点。
“两次相关”方法可以降低噪声和干扰的影响,但如该文《单频网络的OFDM***中的增强的符号同步方法》所承认的:“两次相关”方法只能用于信道扩展小于等于保护间隔一半长度的信道。
因此,有必要提出一种方法,以改进检测基于保护间隔的OFDM信号的符号同步信息的准确性,而不局限于传输信道的信道扩展的大小。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种方法及其装置,提高检测基于保护间隔的OFDM信号的符号同步信息的准确性。
本发明的另一个目的是提供一种方法及其装置,以估计传输信道的信道扩展。
为实现本发明的目的,按照本发明的一个实施例,提供了一种装置,用于确定一个正交频分复用OFDM信号的符号同步信息,该OFDM信号包括至少一个OFDM符号和对应于该OFDM符号的保护间隔GI,该装置包括:一个相关器,用于根据每个OFDM符号和对应的保护间隔生成一个相关信号;一个峰值信号产生器,用于处理该相关信号,以产生一个包括至少两个局部峰值的第一条件信号;一个转换器,用于将该第一条件信号转换成包括一个全局峰值的第二条件信号;和
一个检测器,用于检测该全局峰值,以获得对应于该全局峰值的符号同步信息。
其中,该转换器包括:一个延时器,用于将该第一条件信号延时一个预定义延时;和一个减法器,用于从该第一条件信号中减去延时的第一条件信号,以产生该第二条件信号。
该预定义延时的长度,应该使得通过延时和减法操作所获得的对应的全局峰值不小于一个预定义的门限值,以便于检测器能够检测到该全局峰值。
可选地,该预定义延时的长度和保护间隔的长度满足一个预设定的长度关系。优选地,该预定义延时的长度等于保护间隔的长度。
可选地,该第二条件信号进一步包括一个全局最小值,该检测器可以进一步检测该全局最小值。该装置进一步包括一个信道扩展计算器,用于通过从该全局峰值和全局最小值之间的时间间隔中减去所述预定义延时的长度,以获得传输该OFDM信号的信道的信道扩展。
为实现本发明的目的,按照本发明的一个实施例,提供了一种方法,用于确定一个OFDM信号的符号同步信息,该OFDM信号包括至少一个OFDM符号和对应于该OFDM符号的保护间隔,该方法包括步骤:根据每个OFDM符号和对应的保护间隔,生成一个相关信号;处理该相关信号,以产生一个包括至少两个局部峰值的第一条件信号;将该第一条件信号转换成包括一个全局峰值的第二条件信号;检测该全局峰值,以获得对应于该全局峰值的符号同步信息。
其中,该转换操作包括步骤:将该第一条件信号延时一个预定义延时;从该第一条件信号中减去延时的第一条件信号,以产生该第二条件信号。
优选地,该预定义延时的长度等于保护间隔的长度。
可选地,该方法进一步包括步骤:从该第二条件信号中检测一个全局最小值;从该全局峰值和该全局最小值之间的时间间隔中减去该预定义延时的长度,以计算对应的信道的信道扩展。
如前所述,利用J-J.van De Beek等提出的方法,很难在包括具有较大信道扩展的信道的情况中准确检测符号同步;利用A.Palin和J.Rinne提出“两次相关”方法,在信道扩展大于一半保护间隔的***中,很难准确地检测符号同步。而利用本发明的各个实施例提供的方法和装置,不局限于信号扩展的大小,可以极大地提高检测符号同步信息的准确性。
利用本发明的一些实施例提供的方法和装置,还可以很方便地估计信道的信道扩展。
通过参考以下结合附图的说明和权利要求书中的内容,并且随着对本发明的更全面的理解,本发明的其他目的和效果将变得更加清晰和易于理解。
附图说明
图1图示了,利用J-J.van De Beek等人提出的利用保护间隔检测符号同步的方法实施的,接收机的方框图;
图2图示了一个具有较大信道扩展的信道的脉冲响应的示意图;
图3示意了利用J-J.van De Beek等人提出的方法,经过图2所示的信道之后,形成相关信号的过程;
图4图示了利用“两次相关”方法实施的接收机的方框图;
图5图示了按照本发明的一个实施例实施的接收机的方框图;
图6A图示了按照本发明的一个实施例实施的峰值信号产生器的方框图;
图6B图示了按照本发明的一个实施例实施的峰值信号产生器的方框图;
图7A给出了按照本发明的一个实施例实施的转换器的方框图;
图7B给出了按照本发明的一个实施例实施的转换器的方框图;
图8给出了按照本发明的一个实施例实施的确定OFDM信号符号同步信息的方法的流程图;
图9图示了,按照本发明的一个实施例实施的,将一个具有多个局部峰值的第一条件信号转换成具有一个全局峰值的第二条件信号的过程;
图10图示了,按照本发明的一个实施例实施的,将一个具有多个局部峰值的第一条件信号转换成具有一个全局峰值的第二条件信号的过程;
图11图示了按照本发明的一个实施例实施的接收机的方框图;
图12A给出了,在信道扩展等于0.5*DGI的仿真例子中,利用不同方法检测符号同步的仿真结果;
图12B给出了,在信道扩展等于0.95*DGI的仿真例子中,利用不同方法检测符号同步的仿真结果。
在所有附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的功能和特征。
具体实施方式
下面通过实施例,结合附图,对本发明的技术方法进行详细的描述。
为了检测一个OFDM信号的符号同步信息,图5图示了按照本发明的一个实施例实施的接收机的方框图。该接收机500包括:一个相关器510,一个峰值信号产生器520,一个转换器530和一个检测器540。其中,相关器510用于利用一个OFDM符号和与之对应的保护间隔GI,生成一个相关信号;峰值信号产生器520用于处理该相关信号,输出一个第一条件信号,该第一条件信号包括至少两个局部峰值;转换器530用于将该第一条件信号转换成一个包括一个全局峰值的第二条件信号;检测器540用于检测第二条件信号中的全局峰值,以获得符号同步信息。
相关器510的基本思路是利用保护间隔和OFDM符号中对应部分具有相同的长度和内容的特性,对输入的OFDM信号进行延时和共轭处理,获得两个信号,对这两个信号进行相关,以获得一个相关信号。
在图5所示的实施例中,相关器510包括一个延时器512,一个共轭计算器514和一个卷积器516。输入信号r(n)经过一个通路,直接到达卷积器516。同时,该输入信号r(n)经过延时器512,获得延时信号r(n-N),其中,N为延时器512的延时长度。通常,N的取值为OFDM发射机的反向快速傅里叶变换IFFT的大小,这样可以使得保护间隔中的采样和OFDM符号中对应部分中的采样对齐,以进行相关操作。共轭计算器514再处理该延时信号r(n-N),获得共轭信号r*(n-N)。卷积器516对信号r(n)和r*(n-N)进行相关操作,获得相关信号。
也可以采用另一种方法实现相关器510。将延时器512和共轭计算器514分别放置在两个通路上,分别获得延时信号r(n-N)和共轭信号r*(n),卷积器516再对信号r(n-N)和r*(n)进行相关操作,同样可以实现利用保护间隔和OFDM符号获得相关信号的目的。
峰值信号产生器520的基本思路是通过处理相关器输出的相关信号,以获得一个具有峰值的信号,即第一条件信号。移动求和方法是一种较常见的方法。为便于描述,以下部分都以移动求和法为例来描述峰值信号产生器520的工作过程。但本领域技术人员应当理解,其它的通过处理相关信号来产生一个具有一个或多个峰值的信号的方法,同样适用于本发明。图6A图示了按照本发明的一个实施例实施的峰值信号产生器520’的方框图。该峰值信号产生器520’包括:一个移动求和单元610,一个绝对值计算器620。其中,移动求和单元610用于对相关器510输出的相关信号进行移动求和操作,以产生一个移动求和条件信号。通常,该移动求和的移动窗口的大小为保护间隔的长度L。绝对值计算器620用于计算该移动求和条件信号中每个采样的实部的绝对值,以获得第一条件信号。在图6A所示的实施例中,移动求和单元610是对相关信号的幅度进行求和,所以移动求和条件信号和第一条件信号中的每个采样的值反映的是相关信号中各个采样的幅度的累积。
已知的,相关信号的相位信息可以被用来检测同步信息。图6B图示了按照本发明的一个实施例实施的峰值信号产生器520”的方框图。该峰值信号产生器520”包括:一个辐角计算器602,一个移动求和单元610,和一个绝对值计算器620。其中,该辐角计算器602用于计算相关信号中每个采样的辐角。移动求和单元610对包含辐角信息的条件信号进行移动求和,以获得移动求和条件信号。这样,获得的第一条件信号中的每个采样的值反映的是相关信号中各个采样的辐角的累积。
图7A给出了按照本发明的一个实施例实施的转换器530的方框图。转换器530包括一个延时器710和一个减法器720。延时器710用于将转换器530的输入信号,即第一条件信号,延时一个预定义延时,获得延时的第一条件信号。减法器720用于从第一条件信号中减去该延时的第一条件信号,从而获得第二条件信号。转换器530的基本思路是利用一个预定义延时,使得第一条件信号和延时的第一条件信号中对应的采样点之间有一个幅度差,进一步通过减法,获得多个采样差值,其中,设定该预定义延时的大小的基本标准是使得通过减法获得的该多个采样差值中只有一个采样差值具有全局最大值,即全局峰值,并且该全局峰值应具有一定的幅度,即超过一个门限值,以使得检测器540可以检测到该全局峰值。
图7A中,减法器720是从第一条件信号中减去延迟的第一条件信号,从而获得一个具有全局峰值,即全局最大值,的第二条件信号。后续的检测器540通过检测该全局峰值以获得符号同步信息。可选地,转换器530’的另一种实现方法如图7B所示:减法器720从延迟的第一条件信号中减去第一条件信号,从而可以获得一个具有全局最小值的第二条件信号。本领域技术人员应当很容易理解,本实施例中该全局最小值对应的时刻和图7的实施例中全局峰值对应的时刻相同。从而后续的检测器540可以通过检测该全局最小值,获得符号同步信息。这两个实施例的方法和效果是等同的。
通过转换器530的延时和减法操作,可以将具有多个局部峰值的第一条件信号转换成具有一个全局峰值的第二条件信号。检测器540对该第二条件信号进行检测,检测出该全局峰值和对应的时间信息,从而获得符号同步信息。
图8给出了按照本发明的一个实施例实施的确定OFDM信号的符号同步信息的方法的流程图800。首先在步骤S810中,根据一个输入信号生成一个相关信号;在步骤S820中,处理该相关信号,以产生一个第一条件信号,该第一条件信号可能具有多个局部峰值;在步骤S830中,将该第一条件信号转换成具有一个全局峰值的第二条件信号;在步骤S840中,检测该全局峰值,以获得符号同步信息。
为便于更好地理解按照本发明提出的方法和装置,下面结合一个实施例,具体描述采用本发明提出的方法和装置进行符号同步信息检测的过程,尤其是将一个具有多个局部峰值的第一条件信号转换成具有一个全局峰值的第二条件信号的过程,如图9所示。
在图9所示的实施例中,传输信道是一个具有0-DB反射波的多径的信道,其中,第一径信道的脉冲响应函数为δ(n),0-DB反射波的径的脉冲响应函数为δ(n-τ)。τ的取值范围可以很宽,其下限值可以趋近于0,上限值也可以大于保护间隔的长度DGI,例如Nordig规范要求的(1.95μs,0.95*DGI]。从下面的描述中,可以看到,本发明提出的方法和装置不仅适用于τ大于0.5*DGI的信道,同样适用于τ小于等于0.5*DGI的信道。
由于存在0-DB反射波,接收机接收到的信号r(n)可以表示为r(n)=x(n)+x(n-τ),其中,x(n)为从第一径收到的接收信号,x(n-τ)为从对应于0-DB反射波的径收到的接收信号。信号x(n)在经过相关器和峰值产生器的处理之后,转换成信号f1(n);信号x(n-τ)在经过相关器和峰值产生器的处理之后,转换成信号f2(n)。可以看到,f1(n)和f2(n)都具有唯一的峰值。但由于二者的叠加,转换器的输入信号实际为一个具有一定宽度的平台的信号,即第一条件信号f(n),f(n)=f1(n)+f2(n)。
一路第一条件信号f(n)经过如图7所示的实施例中的直通线路到达减法器。另一路第一条件信号f(n)经过如图7所示的实施例中的延时器,变成f(n-L),到达减法器。减法器执行减法操作,获得第二条件信号s(n)=f(n)-f(n-L)。可以看到,第二条件信号s(n)具有一个全局峰值,如*点所示。可以看到,该全局峰值所对应的时刻和第一条件信号f(n)的峰值所对应的时刻相同,所以检测器通过检测该第二条件信号s(n)可以准确地获得符号同步的时间信息。为便于描述,输入信号x(n)和x(n-τ)经过相关器和峰值信号产生器后产生的信号f1(n)和f2(n)都为一个标准的三角形函数,但本领域技术人员应当很容易理解,即使考虑到噪声、干扰、相关器、和峰值信号产生器引入的误差,导致f1(n)和f2(n)不为标准的三角形函数,其相减所形成的第二条件信号的全局峰值所对应的时刻也对应于f1(n)的峰值所对应的时刻。
在图9所示的实施例中,该预定义延时的大小等于保护间隔的大小L。但本领域技术人员应当理解,该预定义延时的大小并不限定于L,也可以小于L。该预定义延时的取值原则是:只要使得第二条件信号具有一个全局峰值,且该值的大小超过一个预定义的门限值,使得后续的检测器能够检测到该全局峰值即可。为便于理解,图10给出了一个该预定义延时Ddelay等于的实施例。可以看到,图10中的第二条件信号 也具有一个唯一的全局峰值,如*点所示。对比图9和图10可以看到,图10中的全局峰值小于图9中的全局峰值。通常,当该预定义延时越小,所获得的全局峰值就越小;当该预定义延时越逼近保护间隔的宽度,所获得的全局峰值就越大。
本发明提出的方法和装置,不仅可以用于检测符号同步信息,还可以用于估计信道的信道扩展。在图9和图10中可以看到,第二条件信号s(n)不仅具有一个唯一的全局峰值,也具有一个唯一的全局最小值,如○所示。。该全局最小值对应的时刻和延时的第二条件信号s(n-Ddelay),如图9中的s(n-L)和图10中的的平台的终点所对应的时刻相同。全局峰值和全局最小值所对应的时刻之间的时间差为Δ=tmin-tmax=τ+Ddelay,其中,tmin为全局最小值对应的时刻,tmax为全局峰值对应的时刻。由于L已知,所以在测量到时间差Δ之后,可以获得信道的信道扩展τ=Δ-Ddelay。当该预定义延时Ddelay为L时,信道扩展τ=Δ-DGI=Δ-L。本领域技术人员应当理解,当转换器530采用的减法器是从延时的第一条件信号中减去第一条件信号来生成第二条件信号时,信道扩展的计算方法为Δ=tmax-tmin=τ+Ddelay。因此,通用的计算信道扩展的公式为Δ=|tmax-tmin|=τ+Ddelay。
图11图示了一个即可以检测符号同步信息,又可以评估信道扩展的接收机的方框图。该接收机1100除了包括相关器510,峰值信号产生器520,转换器530,检测器540之外,还包括一个信道扩展计算器1150,用于评估传输接收信号的信道的信道扩展。检测器540在检测到全局峰值和全局最小值之后,将对应的两个时间tmin和tmax传输给信道扩展计算器1150;信道扩展评估器1150根据Δ=|tmax-tmin|=τ+Ddelay以获得信道扩展τ。
为了验证本发明的各个实施例提出的方法的性能,本发明通过仿真,比较了采用本发明的各个实施例提出的方法(GI偏移相减法,GI-offset subtraction correlation)和采用J-J.van De Beek等提出的利用保护间隔进行相关的方法(GI相关,GI-correlation)在不同信道扩展的信道的情况下检测符号同步的性能。所采用的仿真模型为采用2048点IFFT/FFT的DVB-T***,信道为具有0-DB回波的SFN信道,信道噪声为高斯噪声。图12A和图12B中的横坐标表示采用不同方法检测到的符号同步和理想符号同步间的偏差样点数,纵坐标表示出现该偏差样点数的概率。
在图12A图示的例子中,信道扩展τ=0.5*DGI。可以看到,采用GI相关方法几乎无法检测到符号同步点。而采用GI偏移相减法,所检测到的符号同步点与真正的符号同步点完美匹配的概率大于55%,即Offset=0的概率大于55%。
在图12B图示的例子中,信道扩展τ=0.95*DGI。可以看到,采用GI相关方法几乎无法检测到符号同步点。而采用GI偏移相减法,所检测到的符号同步点与真正的符号同步点完美匹配的概率大于45%。
可以看到,采用本发明的各个实施例提出的方法及其装置,无论传输信道的信道扩展的大小,都可以极大地提高检测基于保护间隔的OFDM信号的符号同步信息的准确性。
本领域技术人员应当理解,本发明的各个实施例提出的方法及其装置,可以在不脱离本发明的基础上做出各种改进。因此,本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容决定。
Claims (15)
1.一种用于确定一个正交频分复用OFDM信号的符号同步信息的装置,所述OFDM信号包括至少一个OFDM符号和对应于该OFDM符号的保护间隔GI,所述装置包括:
一个相关器,用于根据每个OFDM符号和它的对应保护间隔生成一个相关信号;
一个峰值信号产生器,用于处理所述相关信号,以产生一个包括至少两个局部峰值的第一条件信号;
一个转换器,用于将所述第一条件信号转换成包括一个全局峰值的第二条件信号;和
一个检测器,用于检测所述全局峰值,以获得对应于该全局峰值的符号同步信息,
其中,所述转换器包括:
一个延时器,用于将所述第一条件信号延时一个预定义延时;
一个减法器,用于从所述第一条件信号中减去延时的第一条件信号,以产生所述第二条件信号。
2.如权利要求1所述的装置,其中,所述预定义延时的长度使得对应的全局峰值不小于一个预定义的门限值,以使得所述检测器能够检测到所述全局峰值。
3.如权利要求2所述的装置,其中,所述预定义延时的长度和所述保护间隔的长度满足一个预设定的长度关系。
4.如权利要求3所述的装置,其中,所述预定义延时的长度等于所述保护间隔的长度。
5.如权利要求1所述的装置,其中,所述第二条件信号进一步包括一个全局最小值,所述检测器进一步用于检测所述全局最小值,所述装置进一步包括:
一个信道扩展计算器,用于通过从所述全局峰值和全局最小值之间的时间间隔减去所述预定义延时的长度,来计算对应信道的信道扩展。
6.如权利要求1所述的装置,其中,所述峰值信号产生器包括:
一个辐角计算器,用于计算所述相关信号的辐角。
7.如权利要求6所述的装置,其中,所述峰值信号产生器进一步包括:
一个移动求和单元,用于对所述相关信号和所述辐角计算器的输出信号之一进行移动求和操作,以产生一个移动求和条件信号;和
一个绝对值计算器,用于计算所述移动求和条件信号的每个采样的实部的绝对值,以获得所述第一条件信号。
8.一个OFDM接收机,包括:
一个射频前端,用于将一个接收到的OFDM射频信号处理成一个OFDM基带信号,其中,所述OFDM基带信号包括至少一个OFDM符号和对应于该OFDM符号的保护间隔GI;
一个符号同步估计器,用于从所述OFDM基带信号中估计符号同步信息,所述符号同步估计器包括:
一个相关器,用于根据每个所述OFDM符号和它的对应保护间隔生成一个相关信号;
一个峰值信号产生器,用于处理所述相关信号,以产生一个包括至少两个局部峰值的第一条件信号;
一个转换器,用于将所述第一条件信号转换成包括一个全局峰值的第二条件信号;和
一个检测器,用于检测所述全局峰值,以获得对应于该全局峰值的符号同步信息,其中,所述转换器包括:
一个延时器,用于将所述第一条件信号延时一个预定义延时;
一个减法器,用于从所述第一条件信号中减去延时的第一条件信号,以产生所述第二条件信号。
9.一种用于确定一个正交频分复用OFDM信号的符号同步信息的方法,所述OFDM信号包括至少一个OFDM符号和对应于该OFDM符号的保护间隔,所述方法包括步骤:
a)根据每个OFDM符号和它的对应保护间隔生成一个相关信号;
b)处理所述相关信号,以产生一个包括至少两个局部峰值的第一条件信号;
c)将所述第一条件信号转换成包括一个全局峰值的第二条件信号;以及
d)检测所述全局峰值,以获得对应于所述全局峰值的符号同步信息,其中,步骤c)进一步包括:
I)将所述第一条件信号延时一个预定义延时;
II)从所述第一条件信号中减去延时的第一条件信号,以产生所述第二条件信号。
10.如权利要求9所述的方法,其中,所述预定义延时的长度等于所述保护间隔的长度。
11.如权利要求9所述的方法,进一步包括步骤:
e)从所述第二条件信号中检测一个全局最小值;
f)从所述全局峰值和所述全局最小值之间的时间间隔减去所述预定义延时的长度,以计算对应信道的信道扩展。
12.如权利要求9所述的方法,其中,步骤b)进一步包括步骤:
I)对所述相关信号进行移动求和操作,以产生一个移动求和条件信号,其中,所述移动求和条件信号表示所述相关信号幅度的累加;以及
II)计算所述移动求和条件信号的每个采样的实部的绝对值,以获得所述第一条件信号。
13.如权利要求9所述的方法,其中,步骤b)进一步包括步骤:
I)计算所述相关信号中每个采样的辐角,以产生一个辐角条件信号;
II)对所述辐角条件信号进行移动求和操作,以产生一个移动求和条件信号,其中,所述移动求和条件信号表示所述相关信号辐角的累加;以及
III)计算所述移动求和条件信号的每个采样的实部的绝对值,以获得所述第一条件信号。
14.如权利要求9所述的方法,其中,步骤a)进一步包括步骤:
I)对所述OFDM符号和所述保护间隔进行延时处理;
II)计算所述延时的OFDM符号和保护间隔的共轭信号;
III)将所述OFDM符号和所述保护间隔与所述共轭信号进行相关,以产生所述相关信号。
15.如权利要求9所述的方法,其中,步骤a)进一步包括步骤:
I)对所述OFDM符号和所述保护间隔进行延时处理;
II)计算所述OFDM符号和所述保护间隔的共轭信号;以及
III)将所述延时的OFDM符号和所述延时的保护间隔与所述共轭信号进行相关,以产生所述相关信号。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200780038658XA CN101563900B (zh) | 2006-10-16 | 2007-10-12 | 确定ofdm信号的符号同步信息的方法及其装置 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200610137329.8 | 2006-10-16 | ||
CN200610137329 | 2006-10-16 | ||
CN200780038658XA CN101563900B (zh) | 2006-10-16 | 2007-10-12 | 确定ofdm信号的符号同步信息的方法及其装置 |
PCT/IB2007/054150 WO2008047277A2 (en) | 2006-10-16 | 2007-10-12 | Determining symbol synchronization information for ofdm signals |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101563900A CN101563900A (zh) | 2009-10-21 |
CN101563900B true CN101563900B (zh) | 2012-07-18 |
Family
ID=39186137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200780038658XA Expired - Fee Related CN101563900B (zh) | 2006-10-16 | 2007-10-12 | 确定ofdm信号的符号同步信息的方法及其装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8433021B2 (zh) |
EP (1) | EP2077014A2 (zh) |
JP (1) | JP5421780B2 (zh) |
CN (1) | CN101563900B (zh) |
WO (1) | WO2008047277A2 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3285448B1 (en) | 2015-05-12 | 2019-11-13 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Symbol synchronization method and apparatus |
CN108337015B (zh) * | 2017-12-26 | 2019-09-20 | 武汉船舶通信研究所(中国船舶重工集团公司第七二二研究所) | 一种伪码捕捉方法和装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0901260A2 (en) * | 1997-05-12 | 1999-03-10 | Sony Corporation | Frame and symbol synchronisation in multicarrier receivers |
CN1534908A (zh) * | 2003-03-28 | 2004-10-06 | 中国科学技术大学 | 一种正交频分复用信号的帧定时同步方法 |
CN1645847A (zh) * | 2003-11-12 | 2005-07-27 | 三星电子株式会社 | 地面数字视频广播接收机中的保护间隔和fft模式检测器 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE514986C2 (sv) * | 1995-03-01 | 2001-05-28 | Telia Ab | Metod och anordning för synkronisering vid OFDM-system |
US5991289A (en) * | 1997-08-05 | 1999-11-23 | Industrial Technology Research Institute | Synchronization method and apparatus for guard interval-based OFDM signals |
JP2000068972A (ja) * | 1998-08-17 | 2000-03-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ofdm変復調方法及びofdm変復調回路 |
JP2000165338A (ja) * | 1998-11-30 | 2000-06-16 | Toshiba Corp | Ofdm受信装置 |
GB2373693B (en) * | 1999-08-27 | 2003-01-15 | Mitsubishi Electric Inf Tech | OFDM frame synchronisation |
US7133474B2 (en) | 2001-07-31 | 2006-11-07 | Motorola, Inc. | Method and system for timing recovery and delay spread estimation in a communication system |
EP1469647B1 (en) * | 2003-04-17 | 2007-01-10 | Mitsubishi Electric Information Technology Centre Europe B.V. | OFDM symbol synchronisation |
JP4606062B2 (ja) * | 2004-05-12 | 2011-01-05 | 富士通テン株式会社 | デジタル放送受信機および放送受信方法 |
KR100640472B1 (ko) | 2004-11-29 | 2006-10-30 | 삼성전자주식회사 | 프레임 시작 추정 장치 및 방법 |
KR100702456B1 (ko) | 2004-12-10 | 2007-04-03 | 한국전자통신연구원 | 심벌 동기 검출 방법 및 그 장치 |
-
2007
- 2007-10-12 WO PCT/IB2007/054150 patent/WO2008047277A2/en active Application Filing
- 2007-10-12 US US12/445,309 patent/US8433021B2/en active Active
- 2007-10-12 CN CN200780038658XA patent/CN101563900B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-10-12 EP EP07826715A patent/EP2077014A2/en not_active Withdrawn
- 2007-10-12 JP JP2009531967A patent/JP5421780B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0901260A2 (en) * | 1997-05-12 | 1999-03-10 | Sony Corporation | Frame and symbol synchronisation in multicarrier receivers |
CN1534908A (zh) * | 2003-03-28 | 2004-10-06 | 中国科学技术大学 | 一种正交频分复用信号的帧定时同步方法 |
CN1645847A (zh) * | 2003-11-12 | 2005-07-27 | 三星电子株式会社 | 地面数字视频广播接收机中的保护间隔和fft模式检测器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20100014602A1 (en) | 2010-01-21 |
WO2008047277A2 (en) | 2008-04-24 |
JP2010507270A (ja) | 2010-03-04 |
WO2008047277A3 (en) | 2008-07-17 |
CN101563900A (zh) | 2009-10-21 |
JP5421780B2 (ja) | 2014-02-19 |
EP2077014A2 (en) | 2009-07-08 |
US8433021B2 (en) | 2013-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110224968B (zh) | 一种ofdm通信***中的帧定时同步方法和装置 | |
JP5535024B2 (ja) | レーダ装置 | |
CN102017555B (zh) | 接收装置及传播路径估计方法 | |
TWI295884B (en) | Method for symbol timing synchronization and apparatus thereof | |
CN101488800B (zh) | 用于消除信号发送/接收装置中的回声信号的装置和方法 | |
GB2447972A (en) | Synchronising OFDM Symbols by auto-correlating cyclic prefix then cross correlating scattered pilots in the time domain | |
US20170041177A1 (en) | Transmitting apparatus and method for a digital telecommunication system | |
CN111131114A (zh) | 前导符号的接收方法及装置 | |
CN101714965A (zh) | 符号定时方法/装置、细频偏估计方法/装置 | |
CN101409700A (zh) | 一种多载波通信***同步方法及设备 | |
CN101753499A (zh) | 整数倍载波频率偏移和符号精定时的联合估计方法 | |
CN108347399B (zh) | 一种前导信号的生成和接收方法以及接收装置 | |
US10823837B2 (en) | Method for vehicle location estimation using orthogonal frequency-division multiplexing | |
JP3905541B2 (ja) | 遅延プロファイル推定装置及び相関器 | |
CN101563900B (zh) | 确定ofdm信号的符号同步信息的方法及其装置 | |
US8064530B2 (en) | Device for automatically determining PN code and related method | |
CN102480441A (zh) | 信道估计方法及*** | |
CN110191079B (zh) | 非相干联合捕获方法及装置 | |
KR20020089793A (ko) | 직교주파수 분할다중화 수신기의 동기 검출장치 | |
JP2010507270A5 (zh) | ||
KR100842272B1 (ko) | 고속 푸리에 변환을 위한 시간 동기 검출 장치 및 이를위한 방법 | |
CN1976331B (zh) | 码元定时同步方法及使用该方法的装置 | |
EP1966963B1 (en) | Apparatus and methods for determining timing in a communication system | |
CN102075474B (zh) | 基于训练序列的信道状态跟踪方法 | |
KR20040040125A (ko) | 샘플링 클럭 복원을 위한 클럭 오차 검출장치 및 그방법과 그 장치를 포함하는 오에프디엠 수신기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120718 Termination date: 20161012 |