OFDM系統(tǒng)中頻域同步技術(shù)及FPGA實現(xiàn)
加入技術(shù)交流群
由于估計是基于
的，因此將向量V稱為觀察向量，方程式(3)稱為觀察方程。線性最小平方估計就是在觀察向量給定的條件下，根據(jù)觀察方程估計向量
。根據(jù)最大似然估計原理，使得向量V的線性函數(shù)
取得最小值時，得出
的估計值
。對式
求導(dǎo)并使之為零，可得：
(4)
公式(3)是在先得出
，i=0，...，K-1的基礎(chǔ)上求得的，而
可以通過在導(dǎo)頻位置對前后兩個OFDM符號做相關(guān)運(yùn)算來求。
頻域符號定時偏移估計算法
時域定時的不準(zhǔn)確就要求頻域內(nèi)進(jìn)一步對OFDM符號定時進(jìn)行校正。由于時域內(nèi)保護(hù)間隔是數(shù)據(jù)信號最后L個采樣點的完全復(fù)制，所以由FFT循環(huán)移位定理可知：符號定時的偏移所引起的子載波上相位旋轉(zhuǎn)和子載波序號k成正比。由于導(dǎo)頻信號插入位置已知，且其具有相位已知特性，這使得我們可以利用符號內(nèi)插導(dǎo)頻載波間相位變化來做細(xì)符號定時同步，并與粗符號定時同步結(jié)合起來，得到一個準(zhǔn)確的符號起始位置。
設(shè)
是第j個OFDM符號定時偏移在相鄰導(dǎo)頻點上所引起的相位偏移之差，
為第j個OFDM符號所估計出來的細(xì)定時。則
和
可表示為：
(5)
(6)
其中，L為散布導(dǎo)頻個數(shù);N為一個OFDM符號中有效子載波的個數(shù);Xj,k是第j個符號的第k個散布導(dǎo)頻復(fù)值;△k為兩個相鄰的子載波序號的差值。
頻域同步電路模塊各單元的工作原理如圖3.1所示。這里使用Altera公司生產(chǎn)的STratixⅡEP2S60的FPGA芯片來實現(xiàn)。
圖3.1 FFT后同步塊方框圖
FFT模塊輸出復(fù)數(shù)據(jù)經(jīng)過一個OFDM符號的FIFO模塊延遲后，和當(dāng)前的OFDM復(fù)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)，以實現(xiàn)在整數(shù)倍頻偏估計和小數(shù)倍頻率偏移算法中所需要的前后兩個符號的對應(yīng)導(dǎo)頻相關(guān)運(yùn)算，其相關(guān)結(jié)果為32位的復(fù)數(shù)據(jù)。
評論