OFDM信号的时域参数盲估计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101977169A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101977169A(43)申请公布日2011.02.16(21)申请号201010538710.1(22)申请日2010.11.09(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市太白南路2号(72)发明人李兵兵刘明骞唐宁洁(74)专利代理机构陕西电子工业专利中心61205代理人王品华朱红星(51)Int.Cl.H04L25/02(2006.01)H04L27/26(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图4页(54)发明名称OFDM信号的时域参数盲估计方法(57)摘要本发明公开了一种OFDM信号的时域参数盲估计方法，主要解决现有估计方法在低信噪比、多径信道条件下估计性能差、计算量大的不足。其估计步骤为：设计一个最佳余弦滚降滤波器逼近信号的功率谱，估计过采样率；计算OFDM基带采样信号的相关系数函数序列，估计有效数据长度；计算信号移动自相关函数序列的循环自相关函数，搜索循环自相关函数峰值位置对应的循环频率，估计符号总长度；利用估计出的符号总长度与有效数据长度，估计循环前缀长度。本发明过采样率和符号总长度的估计误差小，有效数据长度估计的正确率高，且符号总长度估计的性能不受频率偏移和相位偏移的影响，可用于通信技术领域中OFDM基带采样信号的时域参数盲估计。CN10976ACCNN110197716901977174A权利要求书1/3页1.一种OFDM信号时域参数盲估计方法，包括如下步骤：(1)利用Welch法估计出OFDM基带过采样信号r(i)的功率谱，其中i＝1，2，Λ，N，N为截取的数据长度；(2)对得到的功率谱进行小波消噪处理，得到新的功率谱Y；(3)根据新的功率谱Y设计一个最佳理想低通滤波器，选择最佳的滚降系数αopt＝0.2，在理想低通滤波器的基础上再设计一个最佳余弦滚降滤波器，将最佳余弦滚降滤波器的截止频率ωs作为信号功率谱Y的截止频率，估计出OFDM基带过采样信号的过采样率(4)计算OFDM基带采样信号r′(i′)的相关系数函数序列ρ(k)，检测ρ(k)的峰值位置选择与具有最小欧氏距离的2的幂次方数dopt，估计出OFDM基带采样信号的有效数据长度其中i′＝1，2，Λ，N′，N′为截取的数据长度，d为可变的幂次方数，dopt为与具有最小欧氏距离的幂次方数；(5)将估计出的有效数据长度作为相关延迟长度，计算r′(i′)的移动自相关函数序列R(m)，对R(m)求绝对值，然后进行中值滤波平滑及去均值处理，去均值后将小于0的函数值变为0，得到预处理后的移动自相关函数R′(m)；(6)计算预处理后的移动自相关函数R′(m)的循环自相关函数，在设定的搜索范围内搜索循环自相关函数的峰值位置对应的循环频率α′opt，估计出符号总长度为(7)利用估计出的符号总长度与有效数据长度估计出OFDM信号的循环前缀长度2.根据权利要求书1中所述的OFDM信号时域参数盲估计方法，其中步骤(3)所述的估计出OFDM基带过采样信号的过采样率按如下步骤进行：2.1)按如下公式设计一个最佳理想低通滤波器Htarget：其中[·]T表示转置运算，为设计的理想低通滤波器，A＝sum(Y)为信号功率谱Y的总能量，NFFT估计功率谱时傅里叶变换的点数，ones(i″)为连续产生i″个1值，2CCNN110197716901977174A权利要求书2/3页zeros(NFFT-2i″)为连续产生(NFFT-2i″)个0值，i″值为理想低通滤波器的通带截止长度，i″值的搜索范围为1～NFFT/2，iopt为最佳理想低通滤波器的通带截止长度。2.2)在采样频率为36MHz，信噪比为0dB的多径信道条件下，通过仿真结果选取最佳余弦滚降系数αopt为0.2；2.3)利用选取的最佳余弦滚降系数αopt＝0.2，按如下公式设计最佳逼近的余弦滚将滤波器H(ω′)：其中ω′为余弦滚降滤波器的频域变量；2.4)将余弦滚将滤波器的截止频率ωs作为信号功率谱Y的截止频率，按如下公式估计OFDM基带过采样信号的过采样率为：3.根据权利要求书1中所述的OFDM信号时域参数盲估计方法，其中步骤(4)所述的估计OFDM基带采样信号的有效数据长度按如下步骤进行：3.1)按如下公式计算OFDM基带采样信号r′(i′)的相关系数函数序列ρ(k)：其中N′是截取的数据长度，k是可变的相关延迟长度，取值范围为1～8000，r′(i′)是第i′个数据，i′＝1，2，Λ，N′，r′*(·)表示r′(·)的共轭；3.2)搜索相关系数函数序列ρ(k)的峰值位置3.3)选择与峰值位置具有最小欧氏距离的2的幂次方数dopt，按如下公式估计OFDM基带采样信号的有效数据长度4.根据权利要求书1中所