一種同步方法和接收端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供一種同步方法和接收端，能夠提高系統(tǒng)的傳輸效率。所述方法包括：接收端獲取對端發(fā)送的信號的采樣信號；確定采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)和N階自相關(guān)函數(shù)，其中，N表示子載波個數(shù)；確定采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，并根據(jù)零階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，計算定時偏移統(tǒng)計量；根據(jù)定時偏移統(tǒng)計量，計算采樣信號的時間偏移量；確定采樣信號的N階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，并根據(jù)N階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，計算頻率偏移統(tǒng)計量；根據(jù)頻率偏移統(tǒng)計量以及時間偏移量，計算采樣信號的頻率偏移量；根據(jù)時間偏移量和頻率偏移量，對采樣信號進(jìn)行時間和頻率補(bǔ)償。本發(fā)明適用于通信【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說明】-種同步方法和接收端

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種同步方法和接收端。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，基于正交頻分多址復(fù)用（Orthogonal Rrequen巧 Division Multiplexing, OFDM)的多載波傳輸技術(shù)，由于其可W有效解決無線信道頻率選擇性衰落，簡化接收機(jī)復(fù)雜 度，也可W在子載波上靈活選擇調(diào)制編碼方式，顯著提高通信系統(tǒng)的頻率效率，已被廣泛應(yīng) 用于移動通信系統(tǒng)中。
[0003] 但是，OFDM系統(tǒng)對于接收端的同步要求很高。特別的，如果多載波系統(tǒng)存在頻率 偏移，貝U會在接收端解調(diào)的時候引起子載波間干擾（Inter-Carrier Interference, ICI)， 降低接收信噪比，嚴(yán)重惡化系統(tǒng)的解調(diào)性能；如果多載波系統(tǒng)存在定時誤差，會使得定時估 計偏離循環(huán)前綴（cyclic prefix,(P)的保護(hù)范圍，同樣會引起子載波之間的干擾。因此，在 OFDM系統(tǒng)中，往往需要借助同步算法對多載波系統(tǒng)的時間偏移及頻率偏移進(jìn)行估計。
[0004] 現(xiàn)有的多載波系統(tǒng)的同步算法通常需要同步序列的輔助。具體而言，通常需要在 發(fā)送端插入一段具有良好相關(guān)性的同步序列，在接收端將接收的信號和本地同步序列進(jìn)行 相關(guān)運(yùn)算，通過尋找相關(guān)峰來得到定時和頻率估計值。由于現(xiàn)有的同步方法需要在發(fā)送端 周期性地發(fā)送同步序列，因此會占用系統(tǒng)的傳輸資源，降低系統(tǒng)的傳輸效率。
[0005] 因此，需要尋求一種能夠提高系統(tǒng)的傳輸效率的同步方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種同步方法和接收端，W至少解決現(xiàn)有的同步方法會降低 系統(tǒng)傳輸效率的問題，能夠提高系統(tǒng)的傳輸效率。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0008] 第一方面，提供一種同步方法，包括：
[0009] 接收端獲取對端發(fā)送的信號的采樣信號；
[0010] 確定所述采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)和N階自相關(guān)函數(shù)，其中，N表示子載波個 數(shù)；
[0011] 確定所述采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，并根據(jù)所述零階自相 關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，計算定時偏移統(tǒng)計量；
[0012] 根據(jù)所述定時偏移統(tǒng)計量，計算所述采樣信號的時間偏移量；
[0013] 確定所述采樣信號的N階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，并根據(jù)所述N階自相 關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，計算頻率偏移統(tǒng)計量；
[0014] 根據(jù)所述頻率偏移統(tǒng)計量W及所述時間偏移量，計算所述采樣信號的頻率偏移 量；
[0015] 根據(jù)所述時間偏移量和所述頻率偏移量，對所述采樣信號進(jìn)行時間和頻率補(bǔ)償。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)不同，基于本發(fā)明實(shí)施例提供的同步方法，不需要借助同步序列，因此 也無需在發(fā)送端周期性地發(fā)送同步序列，而是根據(jù)對端發(fā)送的信號的采樣信號的零階自相 關(guān)函數(shù)和N階自相關(guān)函數(shù)即可進(jìn)行定時估計及頻率估計。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí) 施例提供的同步方法能夠提高系統(tǒng)的傳輸效率。
[0017] 第二方面，提供一種接收端，包括：獲取單元、確定單元、第一執(zhí)行單元、第一計算 單元、第二執(zhí)行單元、第二計算單元、W及補(bǔ)償單元；
[0018] 所述獲取單元，用于獲取對端發(fā)送的信號的采樣信號；
[0019] 所述確定單元，用于確定所述采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)和N階自相關(guān)函數(shù)，其 中，N表示子載波個數(shù)；
[0020] 所述第一執(zhí)行單元，用于確定所述采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系 數(shù)，并根據(jù)所述零階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，計算定時偏移統(tǒng)計量；
[0021] 所述第一計算單元，用于根據(jù)所述定時偏移統(tǒng)計量，計算所述采樣信號的時間偏 移量；
[0022] 所述第二執(zhí)行單元，用于確定所述采樣信號的N階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系 數(shù)，并根據(jù)所述N階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，計算頻率偏移統(tǒng)計量；
[0023] 所述第二計算單元，用于根據(jù)所述頻率偏移統(tǒng)計量W及所述時間偏移量，計算所 述采樣信號的頻率偏移量；
[0024] 所述補(bǔ)償單元，用于根據(jù)所述時間偏移量和所述頻率偏移量，對所述采樣信號進(jìn) 行時間和頻率補(bǔ)償。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)不同，使用本發(fā)明實(shí)施例提供的接收端進(jìn)行定時估計及頻率估計時， 不需要借助同步序列，因此也無需在發(fā)送端周期性地發(fā)送同步序列，接收端通過對端發(fā)送 的信號的采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)和N階自相關(guān)函數(shù)即可進(jìn)行定時估計及頻率估計。因 此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的同步方法能夠提高系統(tǒng)的傳輸效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種同步方法的流程示意圖；
[0027] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種接收端的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029] 為了便于清楚描述本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，在本發(fā)明的實(shí)施例中，采用了 "第 一"、"第二"等字樣對功能和作用基本相同的相同項或相似項進(jìn)行區(qū)分，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 W理解"第一"、"第二"等字樣并不對數(shù)量和執(zhí)行次序進(jìn)行限定。
[0030] 實(shí)施例一、
[0031] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種同步方法，如圖1所示，包括：
[0032] S101、接收端獲取對端發(fā)送的信號的采樣信號。
[0033] S102、接收端確定采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)和N階自相關(guān)函數(shù)，其中，N表示子 載波個數(shù)。
[0034] S103、接收端確定采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，并根據(jù)零階 自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，計算定時偏移統(tǒng)計量。
[0035] S104、接收端根據(jù)定時偏移統(tǒng)計量，計算采樣信號的時間偏移量。
[0036] S105、接收端確定所述采樣信號的N階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，并根據(jù) 所述N階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，計算頻率偏移統(tǒng)計量。
[0037] S106、根據(jù)頻率偏移統(tǒng)計量W及時間偏移量，計算采樣信號的頻率偏移量。
[0038] S107、根據(jù)時間偏移量和頻率偏移量，對采樣信號進(jìn)行時間和頻率補(bǔ)償。
[0039] 需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的同步方法，并不限定定時偏移統(tǒng)計量和頻率 偏移統(tǒng)計量的計算順序，即，可W按照圖1所示的順序，先計算定時偏移統(tǒng)計量，再計算頻 率偏移統(tǒng)計量，也可W先計算頻率偏移統(tǒng)計量，再計算定時偏移統(tǒng)計量，本發(fā)明實(shí)施例對此 不作具體限定。
[0040] 需要說明的是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易理解，對于多載波系統(tǒng)而言，其子載波個 數(shù)N > 1 ;而對于單載波系統(tǒng)，其子載波個數(shù)N= 1。在本發(fā)明實(shí)施例提供的同步方法中，并 不限定N的取值（當(dāng)然，N應(yīng)為> 1的正整數(shù)），即本發(fā)明實(shí)施例提供的同步方法不僅適用 于多載波系統(tǒng)，也適用于單載波系統(tǒng)，本發(fā)明實(shí)施例對此不作具體限定。
[0041] 另外，還需要說明的是，W下僅W單天線發(fā)送W及單天線接收的情況為例對本發(fā) 明實(shí)施例提供的同步方法進(jìn)行說明。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對于多天線發(fā)送W及 多天線接收系統(tǒng)（Multiple-I噸Ut and Multiple-〇u1:put，MIMO)，其每一對收發(fā)天線都可 W采用本發(fā)明實(shí)施例提供的同步方法進(jìn)行定時估計及頻率估計。
[0042] 具體的，在本發(fā)明實(shí)施例提供的同步方法中，接收端確定采樣信號的零階自相關(guān) 函數(shù)和N階自相關(guān)函數(shù)（步驟S102)，具體可W包括：
[0043] 接收端根據(jù)第一預(yù)設(shè)公式，計算采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)，其中，第一預(yù)設(shè)公式 如公式（1)所示：
[0044]

【權(quán)利要求】
1. 一種同步方法，其特征在于，所述方法包括： 接收端獲取對端發(fā)送的信號的采樣信號； 確定所述采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)和N階自相關(guān)函數(shù)，其中，N表示子載波個數(shù)； 確定所述采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，并根據(jù)所述零階自相關(guān)函 數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，計算定時偏移統(tǒng)計量； 根據(jù)所述定時偏移統(tǒng)計量，計算所述采樣信號的時間偏移量； 確定所述采樣信號的N階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，并根據(jù)所述N階自相關(guān)函 數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，計算頻率偏移統(tǒng)計量； 根據(jù)所述頻率偏移統(tǒng)計量以及所述時間偏移量，計算所述采樣信號的頻率偏移量； 根據(jù)所述時間偏移量和所述頻率偏移量，對所述采樣信號進(jìn)行時間和頻率補(bǔ)償。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定所述采樣信號的零階自相關(guān)函 數(shù)和N階自相關(guān)函數(shù)，包括： 根據(jù)第一預(yù)設(shè)公式，計算所述采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)，其中，所述第一預(yù)設(shè)公式包 括：
其中，r(n;0)表示采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)，y(n)表示采樣信號，/(n)表示y(_) 的共軛函數(shù)，M表示正整數(shù)，P表示一個多載波符號的長度； 以及， 根據(jù)第二預(yù)設(shè)公式，計算所述采樣信號的N階自相關(guān)函數(shù)，其中，所述第二預(yù)設(shè)公式包 括：
其中，r(n;N)表示采樣信號的N階自相關(guān)函數(shù)，y(n)表示采樣信號，/(n)表示y(_) 的共軛函數(shù)，M表示正整數(shù)，P表示一個多載波符號的長度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述零階自相關(guān)函數(shù)的傅里 葉級數(shù)的系數(shù)，計算定時偏移統(tǒng)計量，包括： 根據(jù)所述零階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)、以及第一系統(tǒng)固有偏置，結(jié)合第三預(yù) 設(shè)公式，計算定時偏移統(tǒng)計量，其中，所述第三預(yù)設(shè)公式包括： M(k〇 ；0) = F^k0 ；0) ? R(k〇 ；0),
其中，MGctl ;0)表示定時偏移統(tǒng)計量,F1Gctl ;0)表示第一系統(tǒng)固有偏置，RGctl ;0)表示零 階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，f(n)表示成型函數(shù)，F(xiàn)M)表示成型函數(shù)f(n)的傅里 葉變換，F(xiàn)#( ?)表示F( ?)的共軛函數(shù)，P表示一個多載波符號的長度，1?表示1到P-I之 間的任意正整數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求I) 3任一項所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述定時偏移統(tǒng)計量， 計算所述采樣信號的時間偏移量，包括： 根據(jù)所述定時偏移統(tǒng)計量，結(jié)合第四預(yù)設(shè)公式，計算所述采樣信號的時間偏移量，其 中，所述第四預(yù)設(shè)公式包括：
其中，表不時間偏移量，P表不一個多載波符號的長度，1?表不1到P-I之間的任意 正整數(shù)，arg{ ? }表示對復(fù)數(shù)求相位運(yùn)算，MQcci ;0)表示定時偏移統(tǒng)計量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述N階自相關(guān)函數(shù)的傅里 葉級數(shù)的系數(shù)，計算頻率偏移統(tǒng)計量，包括： 根據(jù)所述N階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)、以及第二系統(tǒng)固有偏置，結(jié)合第五預(yù) 設(shè)公式，計算頻率偏移統(tǒng)計量，其中，所述第五預(yù)設(shè)公式包括： M(k〇 ；N) = F^k0 ；N) ? R(k〇 ；N),
其中，MGctl ;N)表示頻率偏移統(tǒng)計量,F1Gctl ;N)表示第二系統(tǒng)固有偏置，RGctl ;N)表示N 階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，f(n)表示成型函數(shù)，F(xiàn)M)表示成型函數(shù)f(n)的傅里 葉變換，F(xiàn)#( ?)表示F( ?)的共軛函數(shù)，P表示一個多載波符號的長度，1?表示1到P-I之 間的任意正整數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述頻率偏移統(tǒng)計量以及所 述時間偏移量，計算所述采樣信號的頻率偏移量，包括： 根據(jù)所述頻率偏移統(tǒng)計量以及所述時間偏移量，結(jié)合第六預(yù)設(shè)公式，計算所述采樣信 號的頻率偏移量，其中，所述第六預(yù)設(shè)公式包括：
其中，反..表示頻率偏移量，N表示子載波個數(shù)，arg{ ?}表示對復(fù)數(shù)求相位運(yùn)算，MQcci ; N)表示頻率偏移統(tǒng)計量，P表示一個多載波符號的長度，1?表示1到P-I之間的任意正整 數(shù)，L表示時間偏移量。
7. -種接收端，所述接收端包括：獲取單元、確定單元、第一執(zhí)行單元、第一計算單元、 第二執(zhí)行單元、第二計算單元、以及補(bǔ)償單元； 所述獲取單元，用于獲取對端發(fā)送的信號的采樣信號； 所述確定單元，用于確定所述采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)和N階自相關(guān)函數(shù)，其中，N 表示子載波個數(shù)； 所述第一執(zhí)行單元，用于確定所述采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)， 并根據(jù)所述零階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，計算定時偏移統(tǒng)計量； 所述第一計算單元，用于根據(jù)所述定時偏移統(tǒng)計量，計算所述采樣信號的時間偏移 量； 所述第二執(zhí)行單元，用于確定所述采樣信號的N階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)， 并根據(jù)所述N階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，計算頻率偏移統(tǒng)計量； 所述第二計算單元，用于根據(jù)所述頻率偏移統(tǒng)計量以及所述時間偏移量，計算所述采 樣信號的頻率偏移量； 所述補(bǔ)償單元，用于根據(jù)所述時間偏移量和所述頻率偏移量，對所述采樣信號進(jìn)行時 間和頻率補(bǔ)償。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的接收端，其特征在于，所述確定單元具體用于： 根據(jù)第一預(yù)設(shè)公式，計算所述采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)，其中，所述第一預(yù)設(shè)公式包 括：
其中，r(n;0)表示采樣信號的零階自相關(guān)函數(shù)，y(n)表示采樣信號，/(n)表示y(_) 的共軛函數(shù)，M表示正整數(shù)，P表示一個多載波符號的長度； 所述確定單元具體還用于： 根據(jù)第二預(yù)設(shè)公式，計算所述采樣信號的N階自相關(guān)函數(shù)，其中，所述第二預(yù)設(shè)公式包 括：
其中，r(n;N)表示采樣信號的N階自相關(guān)函數(shù)，y(n)表示采樣信號，/(n)表示y(_) 的共軛函數(shù)，M表示正整數(shù)，P表示一個多載波符號的長度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的接收端，其特征在于，所述第一執(zhí)行單元具體用于： 根據(jù)所述零階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)、以及第一系統(tǒng)固有偏置，結(jié)合第三預(yù) 設(shè)公式，計算定時偏移統(tǒng)計量，其中，所述第三預(yù)設(shè)公式包括： M(k〇 ；0) = F^k0 ；0) ? R(k〇 ；0),
其中，MGctl ;0)表示定時偏移統(tǒng)計量,F1Gctl ;0)表示第一系統(tǒng)固有偏置，RGctl ;0)表示零 階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，f(n)表示成型函數(shù)，F(xiàn)M)表示成型函數(shù)f(n)的傅里 葉變換，F(xiàn)#( ?)表示F( ?)的共軛函數(shù)，P表示一個多載波符號的長度，1?表示1到P-I之 間的任意正整數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7)9任一項所述的接收端，其特征在于，所述第一計算單元具體用 于： 根據(jù)所述定時偏移統(tǒng)計量，結(jié)合第四預(yù)設(shè)公式，計算所述時間偏移量，其中，所述第四 預(yù)設(shè)公式包括：
其中，？^表不時間偏移量，P表不一個多載波符號的長度，1?表不1到P-I之間的任意 正整數(shù)，arg{ ? }表示對復(fù)數(shù)求相位運(yùn)算，MQcci ;0)表示定時偏移統(tǒng)計量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的接收端，其特征在于，所述第二執(zhí)行單元具體用于： 根據(jù)所述N階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)、以及第二系統(tǒng)固有偏置，結(jié)合第五預(yù) 設(shè)公式，計算頻率偏移統(tǒng)計量，其中，所述第五預(yù)設(shè)公式包括： M(k〇 ；N) = F^k0 ；N) ? R(k〇 ；N),
其中，MGctl ;N)表示頻率偏移統(tǒng)計量,F1Gctl ;N)表示第二系統(tǒng)固有偏置，RGctl ;N)表示N 階自相關(guān)函數(shù)的傅里葉級數(shù)的系數(shù)，f(n)表示成型函數(shù)，F(xiàn)M)表示成型函數(shù)f(n)的傅里 葉變換，F(xiàn)#( ?)表示F( ?)的共軛函數(shù)，P表示一個多載波符號的長度，1?表示1到P-I之 間的任意正整數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的接收端，其特征在于，所述第二計算單元具體用于： 根據(jù)所述頻率偏移統(tǒng)計量以及所述時間偏移量，結(jié)合第六預(yù)設(shè)公式，計算所述采樣信 號的頻率偏移量，其中，所述第六預(yù)設(shè)公式包括：
其中，表示頻率偏移量，N表示子載波個數(shù)，arg{ ?}表示對復(fù)數(shù)求相位運(yùn)算，MQcci ; N)表示頻率偏移統(tǒng)計量，P表示一個多載波符號的長度，1?表示1到P-I之間的任意正整 數(shù)，表示時間偏移量。
【文檔編號】H04L27/26GK104363196SQ201410693476
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】徐薇, 李軼群, 畢猛 申請人:中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司