一种光OFDM系统的采样时钟频率偏移盲估计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112291013A(43)申请公布日2021.01.29(21)申请号202011022073.2(22)申请日2020.09.25(71)申请人湖南工业大学地址412007湖南省株洲市天元区泰山西路88号(72)发明人周立前陈青辉文鸿耿康宗铁柱罗坤平(51)Int.Cl.H04B10/40(2013.01)H04B10/516(2013.01)H04L27/26(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种光OFDM系统的采样时钟频率偏移盲估计方法(57)摘要本发明公开了一种光OFDM系统的采样时钟频率偏移盲估计方法，包含以下步骤：接收端对基带OFDM信号进行符号同步和信道均衡；分别提取第i个OFDM帧的第m个OFDM符号的第k个子载波上的数据符号；对所提取的数据符号进行四次方取反运算后求出相位并除4获得相位旋转量；将i由1迭代到Nf，重复前述两步操作得到Nf个相位旋转量，并求出平均相位旋转量；由平均相位旋转量计算出采样时钟频率偏移量。本发明无需额外导频或训练符号，降低了OFDM帧结构复杂度和系统成本。CN112291013ACN112291013A权利要求书1/1页1.一种光OFDM系统的采样时钟频率偏移盲估计方法，其特征在于，包含以下步骤：TS步骤一、发送端连续发送OFDM帧，所述OFDM帧由一个训练符号S和Nsym个OFDM符号构成；步骤二、在接收端，利用所述步骤一的训练符号STS对所接收到的OFDM帧进行符号同步，确定符号同步点；步骤三、从所述步骤二确定的符号同步点位置开始，提取出第i个OFDM帧的训练符号进行信道估计，计算出信道响应估计值步骤四、提取出所述第i个OFDM帧的第m个OFDM符号Ri,m，利用步骤三的所述信道响应估计值对OFDM符号Ri,m进行信道均衡，均衡后的OFDM符号步骤五、从所述步骤四均衡后的OFDM符号中提取出第k个子载波上的数据符号对所述提取出的数据符号进行四次方和取反运算，并求出相位角再除以4，即估计出采样时钟频率偏移引起的第i个OFDM帧的第m个OFDM符号的第k个子载波上的数据符号的相位旋转量其中arg{·}表示求相位角；步骤六、所述i依次从1到Nf取值，并重复执行所述步骤三到步骤五，从而得到Nf个相位旋转量，对所述Nf个相位旋转量求平均，即得到采样时钟频率偏移引起的平均相位旋转量步骤七、利用所述平均相位旋转量计算出采样时钟频率偏移量其表示为。2.根据权利要求1所述的光OFDM系统的采样时钟频率偏移盲估计方法，其特征在于，所述步骤一的OFDM帧的调制格式为QPSK。3.根据权利要求1所述的光OFDM系统的采样时钟频率偏移盲估计方法，所述步骤一的OFDM符号由FFT点数为NFFT的子载波、NCP个循环前缀和NCS个循环后缀构成。4.根据权利要求1所述的光OFDM系统的采样时钟频率偏移盲估计方法，其特征在于，所述步骤一的训练符号STS位于所述OFDM帧的首部。5.根据权利要求1所述的光OFDM系统的采样时钟频率偏移盲估计方法，所述步骤一的TS训练符号S由FFT点数为NFFT的训练序列、NCP个循环前缀和NCS个循环后缀构成。6.根据权利要求1所述的光OFDM系统的采样时钟频率偏移盲估计方法，其特征在于，所述步骤五的相位旋转量需满足以下条件：。7.根据权利要求1所述的光OFDM系统的采样时钟频率偏移盲估计方法，其特征在于，所述步骤六的Nf取值以满足采样时钟频率偏移量误差范围不超过2ppm。2CN112291013A说明书1/3页一种光OFDM系统的采样时钟频率偏移盲估计方法技术领域[0001]本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光OFDM系统的采样时钟频率偏移盲估计方法。背景技术[0002]光正交频分复用(OFDM)系统具有抗频率选择性衰落、频谱利用率高等优点，已广泛应用到光通信领域。光OFDM系统中，在发送端经过数模转换器(DAC)产生OFDM信号，在接收端经过模数转换器(ADC)采样OFDM信号。在实际应用中，驱动DAC以及ADC的时钟信号往往来自于异步的时钟源，故而在系统中存在着采样时钟频率偏差(SCFO)。采样时钟频率偏差将会引起光OFDM系统子载波上的调制符号产生幅度衰减和相位旋转。幅度衰减则可以通过信道均衡予以补偿，采样时钟频率偏差引入的相位旋转将会对光OFDM系统的性能产生损伤。[0003]估计并补偿采样时钟频率偏移的方法大概分为两大类：一类是通过硬件进行实现，比如采用精密的可调时钟电路来降低系统的采样时钟频率偏移，另一类则是通过DSP方案进行实现，这种方式无需额外的硬件开销，成本更低廉。其中，基于DSP方案的采样时钟频率偏移估计算法可分为两类。一类是传统基于导频辅助的采样