一种基于子空间的一种基于子空间的OFDM载频盲估计方法载频盲估计方法
利用正交频分信号自身的结构特性,提出了一种基于子空间的载波盲同步方法:利用OFDM信号子空间与噪声
子空间的正交性进行小数倍频偏估计;对小数倍频偏进行补偿后,根据整数倍频偏会引起信号自相关矩阵对角
线上的非零元素在子载波间平移的特点进行整数倍频偏估计。给出了理论分析过程和仿真实验结果。仿真结果
表明,该算法具有较大的频偏估计范围以及良好的估计精度,算法性能几乎不受信道条件及系统子载波调制方
式影响,且该算法只需要较小的数据量就能获得稳定的频偏估计性能。另外,该文还对仿真中存在的实验误差
来源进行了分析。
OFDM是一种特殊的多载波传输技术,具有高效的频谱利用率及良好的抗多径衰落能力,被认为是下一代移动通信系统最
具吸引力的候选方案之一[1]。在移动通信系统中,由于发射机与接收机本振不稳定,或者系统存在多普勒频移,因此会引起
载频偏差。OFDM系统的一大缺陷是对载频偏差特别敏感。如果载频偏差是子载波间隔的小数倍,则各个子载波之间不再正
交,引入了载波间干扰(ICI),导致子载波间的能量“泄漏”,造成信号功率下降,使系统误码率性能下降。如
果载频偏差是子载波间隔的整数倍,则各个子载波之间仍然保持正交,但各个子载波上的数据发生了移位。
目前,已有大量OFDM系统的
本文提出一种基于子空间的OFDM系统载波盲同步方法。利用OFDM信号子空间与噪声子空间相互正交的特性进行小数倍频
偏估计;对小数倍频偏进行补偿后,利用在理想条件下OFDM系统虚子载波能量为0的特性进行整数倍频偏估计。
1 OFDM系统结构模型系统结构模型
OFDM系统发送端产生0、1比特序列经过串并转换分配到许多个子载波上进行基带调制。采用IFFT变换来保证系统各个子
载波之间相互正交,并转换成时域信号。为了有效克服码间干扰,在OFDM系统中常采用循环前缀CP(Cyclic Prefix)技术,即
复制符号末尾的M个样点到原OFDM数据之前作为循环前缀,与原OFDM数据构成一个完整的OFDM符号。最后,将数据并串
转换后进行发送。发送信号经过存在多径衰落影响与加性高斯白噪声干扰的信道后到达接收端。另外,由于发射机与接收机本
振频率差以及多普勒频移的存在,引入了载频偏差。接收端进行频偏补偿后通过一系列与发送端相反的处理过程恢复出发送数
据,实现信息的有效传递。