基于相关处理的OFDM信号循环前缀盲估计方法

汤新广

(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081)

0 引言

OFDM系统中为解决因多径信道而产生的ISI问题,在有效符号周期前面加保护间隔。保护间隔的类型包括3类:保护间隔全部置零ZP(Zero Padding)、CP和既置入零又置入循环前缀(ZC)。在OFDM监测系统中,保护间隔特征中最难识别的恰恰是最常用的CP类型。这里提出了一种基于CP循环相关的保护间隔参数估计方法,该方法充分利用了OFDM信号的时域准周期性,以估计出的符号速率等参数作为输入条件,采取窗口滑动相关的方法,实现了FFT时间长度、保护间隔周期和符号同步时刻等参数的精确盲估计。

1 循环平稳特性分析

OFDM具有循环平稳特性,其循环周期是一个OFDM符号周期T。但与单载波系统不同的是,由于OFDM信号在发送端进行了串并转换,并加入了循环前缀CP,所以T=PTe,因此,OFDM信号是在一个符号周期内具有较强的相关特性,但多个符号周期时则不具备完全的循环平稳特性。

参见文献[3],当Q=1时,可求得OFDM信号的周期自相关函数为:

为进一步分析利用周期自相关特性能够获得的信号处理增益Gs,设Lp为CP长度为相对于OFDM符号速率1/T的点数,p为CP符号同步时的起始点,NFFT为有效符号周期点数,当取信号长度m≤Lp,相关的时间间隔为NFFT,则式(1)可简化为:

则

由此可以分析出一个OFDM符号周期T内,当取信号长度m=Lp时,周期自相关函数的最大值为,因此,利用周期自相关特性可获得的最大处理增益为Lp。但为了获得这样的处理增益,就必须保证符号定时同步的前提条件。……