專利名稱：產生訓練符號及訓練符號進行偏移估計的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，特別是涉及一種產生訓練符號的方法和裝置和該 訓練符號進行偏移估計的方法和裝置。
背景技術：
在通信系統中，訓練符號可以單獨作為特定的指示符號使用，也可以用 來輔助通信系統的同步或信道估計等。訓練符號通常要滿足一定的性能要 求，才能實現其特定的功能。比如，在正交頻分復用 (OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)傳輸系統中，通常采用訓練符號輔助的方法實現OFDM同步 中的定時偏移估計，即根據檢測到作為OFDM幀的一部分的訓練符號，估 計幀/符號定時偏移量。為實現OFDM定時偏移估計的功能，要求訓練符號 具備一些特殊的性質，如數據的重復性、低的峰均比、良好的相關性以及共 軛對稱性。其中，峰均比是OFDM系統的一項重要指標，其定義是信號的 峰值功率與平均功率的比值。低的峰均比特性能夠使接收信號的時域波形避 免因放大器非線性失真而引入的幅度和相位的干擾，從而減少同步參數估計 的偏差。在利用訓練符號的自相關峰值實現定時偏移估計時，良好的相關性 能夠產生明顯的自相關峰值，有利于定時偏移量的估計。而訓練符號的共軛 對稱性，能夠進一步消除自相關函數的模糊性，有利于確定自相關峰值的位 置。目前，產生用于OFDM偏移估計的訓練符號的方法，還不能保證產生 的訓練符號同時具有低的峰均比、良好的相關性以及共軛對稱性，訓練符號 的性質單一。下面具體介紹一種產生訓練符號的方法及其相應的訓練符號進行偏移估計的方法。該方法產生訓練符號的步驟如下首先，產生N/2個分布在(0,1，2，3)的偽隨機數序列，N為訓練符號數據 部分的長度。接著，將偽隨機數序列進行QPSK調制映射，得到長度為N/2的QPSK 復符號序列。然后，將QPSK復符號序列依次放到長度為N的序列中偶序列位置上， 奇序列位置放置零，得到序列化},再對序列^H故逆傅立葉變換(IFFT),得 到時域的訓練符號數據部分。對序列(cj做IFFT變換的實現公式為<formula>formula see original document page 6</formula> (1)其中，q是調制到第A個子載波上的復數據，當A為偶數時，q為產生的QPSK復符號數據，當A為奇數時，q為零，按照這種方法產生的訓練符號 數據部分的前N/2個數據與后N/2個數據相同。最后，產生的數據部分加上可以消除由多徑帶來的符號間干擾的循環前 綴(CP， Cyclic-Prefix),就組成了一個訓練符號，其結構如圖1所示。后 面的數據部分由兩部分相同數據A組成，數據A的長度為N/2。下面以基于訓練符號進行定時偏移估計為例具體說明訓練符號進行偏 移估計的方法。在發送端，產生的訓練符號作為復基帶信號幀中前導符號的一部分發送， 在接收端，除幀/符號定時偏移外，還存在由于接收端和發送端振蕩器頻率不匹 配、多普勒頻移和相位噪聲影響而造成的載波頻率偏移等偏移。在這種情況下， 接收到的復基帶信號K0經過釆樣周期為7; =1//、.的采樣后，得到復基帶信號采 樣數據，可表示為<formula>formula see original document page 6</formula> (2) 其中，e是符號到達時間的整數值偏移，s是由定時偏移估計法確定的定時偏移量；V是相對于子栽波間隔的歸一化載波頻率偏移，W(A7)是均值為0，方差為W的復高斯白噪聲的采樣值，而y(")是經過信道傳輸后的信號，其表達式為X一SUO-附) (3) 其中，《、,m-o，…,丄-1}是信道沖擊響應對應于采樣周期7;的采樣值。 接收端根據接收到的復基帶信號中的訓練符號進行定時偏移估計的實現原 理是利用訓練符號數據部分重復相等的特性，當接收復基帶信號的采樣點為 訓練符號數椐部分的起始點時，計算接收到的復基帶信號采樣數據的互相關函 數時，則該訓練符號的前半數據部分與后半數據部分相互對齊，當截取接收復 基帶信號的滑動窗長度為數據部分長度的一半時，其共軛復乘疊加的結果，達 到最大值。目前的定時偏移估計法采用滑動窗口內信號能量的歸一化滑動互相 關函數M(cO，估計出系統存在的符號定時偏移量，通過檢測M(力最大值的釆樣 點的位置，確定訓練符號數據部分的起始點位置，進而確定出公式(2)中的定時 偏移量s,其實現的過程可用以下公式表示首先，利用訓練符號數據部分重復相等的特性，計算接收到的復基帶信號 采樣數據的互相關函數，滑動窗長度設定為W,"為接收到的復基帶信號采樣 數據的采樣點序號，其公式表示如下p(rf)-^(/(d + my(c + m +丄)) (4)m=0其中，I = 7V/2接著，進行滑動窗口內信號能量的計算，其公式表示如下1及(^)-Z卜(d +附+丄)l"然后，計算歸一化滑動互相關函數M(力，即(耀))2最后，根椐確定出的令M(")最大值的采樣點的位置，確定公式(2)中定時偏移量s 。由于該方法產生的訓練符號是重復相等的，沒有實現共軛對稱性，在基于該符號實現定時偏移估計時，對于相鄰的M(力和M(cZ +1)尸W)和尸^ +1) 以及及(rf)和及(d + l)僅有一項不同，由于M(d)和MOZ + l)的值相差較小，估計 出的定時偏移量有一定的模糊性，存在較大的誤差。并且，因為訓練符號存 在峰均比較大的問題，在放大器非線性的影響下，其同步性能會有所下降。 綜上所述，采用目前方法產生的訓練符號，無法同時具有共軛對稱性質 和良好的自相關和峰均比低的特性，訓練符號的偏移估計性能不高。發明內容有鑒于此，本發明實施例提供一種產生訓練符號的方法，該方法能夠提 高產生的訓練符號的性能。本發明實施例提供一種訓練符號進行偏移估計的方法，該方法能夠提高 產生的訓練符號的性能，從而提高偏移估計的性能。本發明實施例提供一種產生訓練符號的裝置，該裝置能夠提高產生的訓 練符號的性能。本發明實施例提供一種訓練符號進行偏移估計的裝置，該裝置提高產生 的訓練符號的性能，從而提高偏移估計的性能。為了達到上述第一個目的，本發明實施例提出的技術方案為 一種產生訓 練符號的方法，該方法包括產生訓練符號的循環前綴；對恒包絡零自相關CAZAC序列進行轉換，獲 得該序列的轉換序列，利用CAZAC序列和該序列的轉換序列產生訓練符號的 數據部分；將產生的訓練符號的循環前綴和數據部分連接，產生訓練符號。為了達到上述第二個目的，本發明實施例提出的技術方案為 一種訓練符 號進行偏移估計的方法，該方法包括根據訓練符號的數據部分利用CAZAC序列和該序列的轉換序列產生的性 質，確定出用于偏移估計的歸一化滑動互相關函數；計算接收復基帶信號采樣 數據的歸一化滑動互相關函數值，根據計算結果最大值的采樣點的位置確定偏移量。為了達到上述第三個目的，本發明實施例提出的技術方案為 一種產生訓 練符號的裝置，該裝置包括循環前綴產生單元、數據部分產生單元和連接單元；所述的循環前綴產生單元，用于產生訓練符號的循環前綴，將產生的訓練 符號的循環前綴輸入到連接單元；所述的數據部分產生單元，用于對CAZAC序列進行轉換，獲得該序列的 轉換序列，利用CAZAC序列和該序列的轉換序列產生訓練符號的數據部分， 將產生的訓練符號的數據部分輸入到連接單元；所述的連接單元，將循環前綴產生單元輸入的循環前綴和數據部分產生單 元輸入的數據部分連接，產生訓練符號。為了達到上述第四個目的，本發明實施例提出的技術方案為 一種訓練符 號進行偏移估計的裝置，該裝置包括歸一化滑動互相關函數確定單元、歸一化 滑動互相關函數執行單元和偏移量確定單元；所述的歸一化滑動互相關函數確定單元，用于根據訓練符號的數據部分利 用CAZAC序列和該序列的轉換序列產生的性質，確定出用于偏移估計的歸一 化滑動互相關函數，將確定的歸一化滑動互相關函數輸入到歸一化滑動互相關 函數執行單元；所述的歸一化滑動互相關函數執行單元，用于根據歸一化滑動互相關函數 確定單元輸入的歸一化滑動互相關函數，計算接收復基帶信號采樣數據的歸一 化滑動互相關函數值，將計算結果的最大值輸入到偏移量確定單元；所述的偏移量確定單元，用于根據歸一化滑動互相關函數執行單元輸入的 計算結果最大值的采樣點的位置確定偏移量。綜上所述，本發明實施例提出的一種產生訓練符號和訓練符號進行偏移估 計的方法和裝置，具有以下優點第一、本發明實施例利用CAZAC序列產生訓練符號的數據部分，因 CAZAC序列具備自相關和恒包絡的性質，從而使得產生的訓練符號具有良 好的自相關及恒包絡特性。第二、本發明實施例可同時利用CAZAC序列及CAZAC序列轉換序列 產生訓練符號的數據部分，當對CAZAC序列轉換為對共軛轉換或者共軛對 稱轉換時，產生的訓練符號能夠同時具有良好的自相關及恒包絡特性且峰均 比較低。第三、本發明實施例根據產生的訓練符號確定用于偏移估計的歸一化滑 動互相關函數，能夠得到良好的偏移估計曲線。當對CAZAC序列轉換為對 共軛轉換或者共軛對稱轉換時，因為采用的訓練符號的共軛對稱點唯一，所 為能夠得到單值單峰的偏移估計曲線。因此，本發明提出的一種產生訓練符號和訓練符號進行偏移估計的方法 和裝置能夠提高產生的訓練符號的性能，進而提高偏移估計的性能。
圖1為采用目前的方法產生的訓練符號的結構示意圖；圖2為本發明第一個實施例產生訓練符號的流程圖；圖3為本發明第一個實施例產生的訓練符號的結構示意圖；圖4為利用本發明第 一 個實施例產生的訓練符號實現偏移估計的流程圖；圖5為本發明第二個實施例產生訓練符號的流程圖；圖6為本發明第二個實施例中產生的訓練符號結構示意圖；圖7為本發明第三個實施例產生訓練符號的流程圖；圖8為本發明第三個實施例中產生的訓練符號結構示意圖；圖9為利用本發明第三個實施例產生的訓練符號實現偏移估計的流程圖；圖IO為一種產生訓練符號的裝置的結構示意圖；圖11為一種偏移估計的裝置結構示意圖；圖12為定時偏移估計的均方誤差仿真曲線示意圖。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖 及具體實施例對本發明作進一步地詳細描述。本發明實施例的技術方案是對當前恒包絡零自相關CAZAC序列進行 轉換，利用該序列和該序列的轉換序列產生訓練符號的數據部分。當對 CAZAC序列轉換為共軛轉換或者共軛對稱轉換時，產生的訓練符號能夠同 時具有良好的自相關及恒包絡特性且峰均比較低。下面僅以用于定時偏移估計的訓練符號為例，說明訓練符號產生的方法及 該訓練符號進^f于偏移估計的方法。實施例一圖2為本發明第 一個實施例產生訓練符號的流程圖。在本實施例中，選用chu 序列作為CAZAC序列，chu序列經IFFT變換生成的序列A作為CAZAC序列，對 CAZAC序列的轉換方式為共軛轉換，則本實施例包括以下步驟步驟20k根據定義的訓練符號數據部分的長度選取偶數長度的Chu序列。 本實施例中選用Chu序列作為CAZAC序列，除了可以采用Chu序列以外， 還可以選擇為Milewski序列、Frank-Zadoff序列或者其他公知的CAZAC序列。本實施例采用的Chu^列的表達式為<formula>formula see original document page 11</formula>其中，M是與L互質的整數。本實施例定義的數據部分長度為N(AT = 2m)，則選取的Chu序列長度為 JV/2的偶數。步驟202:對選取的Chu序列做IFFT,得到序列A。 本實施例在對選取的Chu序列進行轉換的前，先將選取的Chu序列進 行IFFT變換，得到的序列z(")仍為CAZAC序列，其過程可由以下公式表示<formula>formula see original document page 12</formula> (8)
步驟203:對A取共軛得到序列A的共軛序列。本實施例對CAZAC序列的轉換方式為共軛轉換，得到A序列的共軛序 列A'。對A序列共軛轉換的方法是將A序列中的每個復數據的實部保持 不變，虛部取相反數，A序列中的每個實數據不做變換，變換后的新數據 組成A序列的共軛序列A'。比如，A序列為(l, 2j, l+3j, 4}則共軛后得到 A'序列為(l， -2j, l-3j， 4}。步驟204:將A和序列A的共軛序列連接。本實施例中的A序列長度為偶數，因此，A和A'連接生成最終的時域 訓練符號的數據部分，進一步釆用現有方法產生循環前綴(CP)，在產生的數 據部分前面連接CP，便產生出訓練符號，其結構如圖3所示。下面以圖2產生的訓練符號進行定進偏移估計為例具體說明訓練符號 進行偏移估計的方法。在發送端，產生的訓練符號作為復基帶信號幀中前導符號的一部分發送， 接收端接收到復基帶信號后，基于該訓練符號的定時偏移估計法的實現原理是確定出用于定時偏移估計的歸一化滑動互相關函數；計算接收到的復基帶信號 采樣數據的歸一化滑動互相關函數值；根據計算結果最大值的采樣點的位置確 定定時偏移量。圖4為利用本發明第一個實施例產生的訓練符號實現定時偏移估計的流程 圖。在本實施例中，定義的數據部分長度為N，選取N/2偶數長度的Chu序列 作為產生訓練符號數據部分的CAZAC序列，利用訓練符號數據部分關于 共軛對稱的特性及Chu序列良好的自相關特性及恒包絡特性，確定滑動窗口內 信號能量的歸一化滑動互相關函數M("),通過檢測M(司最大值的采樣點的位 置，確定訓練符號數據部分的起始點的位置，進而確定出定時偏移量f。具體 實現的過程包括以下步驟步驟401:確定滑動互相關函數。本實施例中，根據訓練符號的數據部分利用CAZAC序列和該序列的轉換序 列產生的共軛對稱性，確定滑動互相關函數，設定滑動窗長為A^，因選取的chu 序列的長度為偶數且為定義的數據部分長度的一半，設接收到的復基帶信號采 樣數據為咖)，d為接收到的復基帶信號采樣數據的采樣點序號，則滑動互相關 函數表達式為<formula>formula see original document page 13</formula> (9)N/2偶數長度的Chu序列進行IFFT變換后，其生成序列<formula>formula see original document page 13</formula>是 關于W/4點對稱的，因此對于本實施例生成的訓練符號，是關于W/2點共軛對 稱的，即<formula>formula see original document page 13</formula>因此，當采樣點為訓練符號數據部分的起始點時，尸w) 達到最大值。步驟402:確定滑動窗口內信號能量。本實施例中:,4艮據訓練符號的數據部分利用CAZAC序列和該序列的轉換序 列產生的共輒對稱性，因選取的chu序列的長度為偶數且為定義的數據部分長度 的一半，則確定滑動窗口內信號能量的表達式為<formula>formula see original document page 13</formula>步驟403:確定歸一化滑動互相關函數。本實施例中，確定歸一化滑動互相關函數M(力的公式為<formula>formula see original document page 13</formula>步驟404:計算接收到的復基帶信號采樣數據的歸一化滑動互相關函數值。 本實施例中，計算接收到的復基帶信號在滑動窗內的每個采樣數據的歸一 化滑動互相關函數值。步驟405:根據歸一化滑動互相關函數最大值采樣點的位置確定出定時偏移本實施例中，Af(d。^)的值最大，則4艮據其對應的采樣點的位置確定出的定 時偏移量。假設，在本實施例中，采樣點序號取值[l,W/2]的整數，設計算得到 的+M為3，則定時偏移量就等于3。如果采樣點序號取值為HV/4,W/4)的整數， 設計算得到的rf。,r為3,則定時偏移量就等于(W / 4) + 4 。在無失真、無噪聲的情況下，本實施例基于上述方法產生的訓練符號計算得到的偏移估計量M(力是良好的定時曲線，這是因為訓練符號利用了Chu序列良好的自相關性質，對于M(力任意相鄰的兩個值M(c/)和MW + l)而言，其分子 P(力中的-1)個乘積項是完全不同的，避免了估計出的定時偏移量存在模糊 性的問題，而且本實施例采用的訓練符號的共軛對稱點唯一，因此能夠得到的 單值單峰的定時偏移估計曲線。 實施例二圖5為本發明第二個實施例產生訓練符號的流程圖。在本實施例中，同樣選 用chu序列作為CAZAC序列，初始的chu序列經IFFT變換生成的序列A作為 CAZAC序列，但對CAZAC序列的轉換方式為共軛對稱轉換，本實施例包括以 下步驟步驟501-步驟502與步驟201-步驟202相同，均采用經IFFT的Chu序列作為當前的CAZAC序列，這里不--贅述。步驟503:對A進行共軛對稱轉換得到序列A的共軛對稱序列。 本實施例對CAZAC序列的轉換方式為共軛對稱轉換，得到A序列的共 軛對稱序列B'。對A序列共軛對稱轉換的方法是對A序列共軛轉換，得 到A'，對A'進行對稱轉換得到B'，比如，A序列為(l， 2j， l+3j, 4}則共 軛后得到A'序列為(l， -2j, l-3j，4},再進行對稱轉換，得到的B'序列為 {4， l-3j， -2j， 1}。步驟504:將序列A和序列A的共軛對稱序列連接。 本實施例將A和B'連接在一起，可以在A序列放在B'前，也可以B'序 列放在A序列前，進一步采用現有方法產生CP,在產生的數據部分前面連接CP，便產生出訓練符號，其結構如圖6所示。
對于圖5生成的訓練符號，也是關于iV/2點共軛對稱的，即K")^'(w-n)，因 此，在接收端接收到復基帶信號后，基于該訓練符號的定時偏移估計法的步驟 如上述步驟相同，基于該訓練符號的定時偏移估計法的各步驟的定時公式與本 發明第一個實施例中的定時公式類似，這里不一一贅述。
實施例三
圖7為本發明第三個實施例產生訓練符號的流程圖。本實施例中采用奇數長 度的Chu序列產生長度為N的訓練符號的數據部分，包括以下步驟
步驟701:根據定義的訓練符號數據部分的長度選取奇數長度的Chu序列。 本實施例，選取長度為1的0111序列{2,,/ = 0,...,〃/2-2}。 步驟702:對選取的Chu序列進行IFFT,得到序列A。 本實施例，將經IFFT的Chu序列作為當前的CAZAC序列。 步驟703:對A進行共軛對稱轉換得到序列A的共軛對稱序列。 步驟704:將序列A和序列A的共軛對稱序列連接。
本實施例中，CAZAC序列的長度為奇數且為定義的數據部分長度的一半 減一，則連接的方法為將當前和該序列的轉換序列通過零連接，并在連接后 的序列前加零，產生訓練符號的數據部分。因而產生的訓練符號的長度為設定 的長度N，產生的訓練符號的結構如圖8所示，A和B'分別放置在訓練符號的 1 W/2一和iV/2.—卜AT — i位置，而訓練符號的其他位置為零，在添加循環前綴
(CP)以后，便構成了訓練符號。
當采用偶數長度的Chu序列或對其IFFT變換后的生成序列時，訓練符號的 峰均比為l，而采用奇數長度的Chu序列或其IFFT變換后的序列時，訓練符號的 峰均比為1.004。恒包絡或低峰均比特性使得本實施例產生的訓練符號的同步性 能優于目前的訓練符號，而且其接收信號的頻域數據不會受到放大器非線性的 影響，其信道估計性能也要優于前述的幾種訓練符號。
下面具體說明基于圖7產生的訓練符號進行定時偏移估計的方法。采用第三種方法設計出的訓練符號也具有共軛對稱的性質，根據該性質， 可以設計出相應的定時偏移估計公式，其定時偏移估計法的實現過程包括以下
步驟
步驟901:確定滑動互相關函數。
本實施例中，生成的訓練符號則是前后兩半部分共軛對稱的，即 K") = ,'(w-1-")，在本實施例中，訓練符號數據部分利用的CAZAC序列的長度為 奇數且為定義的數據部分長度的一半減一，滑動互相關函數的表達式與公式(12) 不同。設訓練符號的數據部分長度為w， w為整數,接收到的復基帶信號采樣數 據為咖)，d為接收到的復基帶信號采樣數據的采樣點序號，則滑動互相關函數 的表達式為
W/2—1
，)=￡r("iV/2-H)K"iV/2 + it) (12) 步驟902:確定滑動窗口內信號能量。
在本實施例中，訓練符號數據部分利用的CAZAC序列的長度為奇數且為定 義的數據部分長度的一半減一，利用訓練符號的共軛對稱性質，確定滑動窗口 內信號能量的表達式為
，)=，K""|2 (13)
步驟903-步驟905與前面的步驟403-步驟405相同，不再詳述。 在采用本實施例進行定時偏移估計時，其性能受栽波頻率偏移的影響很小。 在慢時變信道下，當多徑延遲的最大分量小于CP長度時，基于重復相等和共軛 對稱關系設計的訓練符號，采用相應的歸一化滑動互相關函數M(c/)進行定時偏 移估計時，均不受載波頻率偏移的影響。
除了上述訓練符號的產生方法之外，還可以直接采用Chu序列，也就是序 列A取為Chu序列{一 ，/ = 0，…,7V / 2 -1}。本實施例產生訓練符號的方法還可以是采 用在時域內級聯的方法，得到具有重復結構的訓練符號。根據級聯訓練符號的 結構特點，可以采用相應的定時同步方法。本實施例產生訓練符號的方法中，除了可以采用Chu序列以外，還可以選擇為Milewski序列、Frank-Zadoff序列或 者其他公知的CAZAC序列，但由這些序列產生訓練符號的峰均比會有所不同。
并且，通過將IFFT變換前的頻域CAZAC序列循環移位，然后在時域內進行 組合，也可以對IFFT變換至時域的序列在時域內進行循環移位，最多可以生成 7V/2個滿足正交性的訓練符號。這些經過循環移位生成的不同序列也可以作為 不同基站發射機和小區內不同部分的標識號。
圖IO為一種產生訓練符號的裝置的結構示意圖，該裝置包括循環前綴產生 單元1010、數據部分產生單元1020和連接單元1030;
循環前綴產生單元1010,產生訓練符號的循環前綴，將產生的訓練符號的 循環前綴輸入到連接單元1030;
數據部分產生單元1020，對CAZAC序列進行轉換，獲得該序列的轉換序 列，利用CAZAC序列和該序列的將產生的訓練符號的數據部分輸入到連接單 元腦；
連接單元1030,將循環前綴產生單元1010輸入的循環前綴和數據部分產 生單元1020輸入的數據部分連接，產生訓練符號。
數據部分產生單元1020還可以包括序列存儲模塊1021、序列轉換模塊1022 和執行模塊1023;
序列存儲模塊1021，存儲CAZAC序列；
序列轉換模塊1022,將從序列存儲模塊1021讀取的CAZAC序列轉換， 將得到的該序列的轉換序列輸入到執行模塊1023;
執行模塊1023,利用序列轉換模塊1022輸入的轉換序列和從序列存儲模 塊1021讀取的CAZAC序列產生訓練符號的數據部分，將產生的訓練符號的數 據部分輸入到連接單元1030。
圖11為一種訓練符號進行偏移估計的裝置結構示意圖，該裝置包括歸一化 滑動互相關函數確定單元1101、歸一化滑動互相關函數執行單元1102和偏移 量確定單元1103;
歸一化滑動互相關函^t確定單元1101,用于根據訓練符號的數據部分利用CAZAC序列和該序列的轉換序列產生的性質，確定出用于偏移估計的歸 一化 滑動互相關函數，將確定的歸一化滑動互相關函數輸入到歸一化滑動互相關函 數執行單元1102;
歸一化滑動互相關函數執行單元1102,用于根據歸一化滑動互相關函數確 定單元輸入的歸一化滑動互相關函數，計算接收復基帶信號采樣數據的歸一化 滑動互相關函數值，將計算的結果最大值輸入到偏移量確定單元1103。
偏移量確定單元1103,用于根據歸一化滑動互相關函數執行單元1102輸 入的計算結果的最大值的采樣點的位置作為偏移量。
現試給出一個仿真結果，給出本發明與現有技術中采用斯密都(schmidl)、 法蜜琳(minn)和帕克(park)訓練符號輔助實現定時偏移估計的均方誤差仿 真曲線。仿真條件說明如下系統的采樣頻率為20M/Zz;子栽波個數N-256， 即采用256點的逆傅立葉變換(IFFT),循環前綴CP-32;系統存在的栽波頻率偏 移為子載波間隔的0，2倍；采用4徑瑞利衰落信道模型，相鄰抽頭的采樣間隔為2， 采用負指數延時功率傳模型，第一個和最后一個抽頭間延時功率謙的比值為 15dB;系統存在的最大多普勒頻移為50Hz。定時偏移估計的均方誤差仿真曲線 如圖12所示。可以看出，本發明采用的定時偏移估計方法產生的均方誤差最小， 也就是說，其定時偏移估計性能優于現有技術的性能。
本發明產生的訓練符號，能夠在OFDM或OFDMA傳輸系統中，輔助進行幀 /符號偏移估計。本發明產生的單個訓練符號或多個重復的訓練符號，可以作為 OFDM或OFDMA傳輸系統中，基站到移動臺下行鏈路前導符號的一部分。而其 頻域數據矢量，可以作為基站發射機的標志或移動通信蜂窩小區的標識，也可 用于下行鏈路的信道估計。并且，本發明產生的訓練符號可以放置于OFDM或 OFDMA傳輸系統中的上下行信道傳輸的任何位置，或與其它符號配合使用實 現上述提及的功能。
以上僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。 凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應 包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1. 一種產生訓練符號的方法，其特征在于，該方法包括產生訓練符號的循環前綴；對恒包絡零自相關CAZAC序列進行轉換，獲得該序列的轉換序列，利用CAZAC序列和該序列的轉換序列產生訓練符號的數據部分；將產生的訓練符號的循環前綴和數據部分連接，產生訓練符號。
2、 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對CAZAC序列進行轉換 包括對CAZAC序列進行共軛轉換或者共軛對稱轉換。
3、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述對CAZAC序列進行轉換 的步驟前還進一步包括對CAZAC序列進行循環移位、逆快速傅利葉變換，或進行逆快速傅利葉 變換后再進^f于循環移位。
4、 如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述的CAZAC序列包括chu 序列、Milewski序列或Frank-Zadoff序列。
5、 '如權利要求1所述的方法，其特征在于，CAZAC序列的長度為偶數且 為定義的數據部分長度的一半時，所述產生訓練符號的數據部分的方法是由CAZAC序列和該序列的轉換序列連接產生訓練符號的數據部分。
6、 如權利要求1所述的方法，其特征在于，CAZAC序列的長度為奇數且 為定義的數據部分長度的一半減一時，所述的產生訓練符號的數據部分的方法 是將CAZAC序列和該序列的轉換序列通過零進行連接，并在連接后的序列 前加零，產生訓練符號的數據部分。
7、 一種訓練符號進行偏移估計的方法，其特征在于，該方法包括-. 根據訓練符號的數據部分利用CAZAC序列和該序列的轉換序列產生的性質，確定出用于偏移估計的歸一化滑動互相關函數；計算接收到的復基帶信號 采樣數據的歸一化滑動互相關函數值；根據計算結果最大值的采樣點的位置確 定偏移量。
8、如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述確定出用于偏移估計的歸 -化滑動互相關函數的方法是軛對稱性，確定滑動互相關函數；沖艮據訓練符號的數據部分利用CAZAC序列 和該序列的轉換序列產生的共軛對稱性，確定滑動窗口內信號能量；將確定的 滑動互相關函數模的平方與滑動窗口內信號能量模的平方相除，確定出用于偏 移估計的歸一化滑動互相關函數。
9、如權利要求8所述的方法，其特征在于，訓練符號數據部分利用的 CAZAC序列的長度為偶數且為定義的數據部分長度的一半時，設訓練符號的 數據部分長度為w, w為整數，接收到的復基帶信號采樣數據為H"),"為接收到 的復基帶信號采樣數據的采樣點序號，所述滑動互相關函數尸w)才艮據以下公式<formula>formula see original document page 3</formula>所述滑動窗口內信號能量ww)根據以下公式<formula>formula see original document page 3</formula>
10、 如權利要求8所述的方法，其特征在于，訓練符號數據部分利用的 CAZAC序列的長度為奇數且為定義的數據部分長度的一半減一時，設訓練符 號的數據部分長度為w， w為整數，接收到的復基帶信號采樣數據為K")， ^為接 收到的復基帶信號采樣數據的采樣點序號，所述滑動互相關函數/V)根據以下公式<formula>formula see original document page 3</formula>所述滑動窗口內信號能量/ W)根據以下公式<formula>formula see original document page 3</formula>
11、 一種產生訓練符號的裝置，其特征在于，該裝置包括循環前綴產生單元、數據部分產生單元和連接單元；所述的循環前綴產生單元，用于產生訓練符號的循環前綴，將產生的訓練 符號的循環前綴輸入到連接單元；所述的it據部分產生單元，用于對CAZAC序列進行轉換，獲得該序列的 轉換序列，利用CAZAC序列和該序列的轉換序列產生訓練符號的數據部分， 將產生的訓練符號的數據部分輸入到連接單元；所述的連接單元，將循環前綴產生單元輸入的循環前綴和數據部分產生單 元輸入的數據部分連接，產生訓練符號。
12、 如權利要求11所述的裝置，其特征在于，數據部分產生單元包括序列 存儲模塊、序列轉換模塊和執行模塊；所述的序列存儲模塊，用于存儲CAZAC序列；所述的序列轉換模塊，用于對從序列存儲模塊讀取的CAZAC序列進行轉 換，將得到的該序列的轉換序列輸入到執行模塊；所述的執行模塊，用于利用序列轉換模塊輸入的轉換序列和從序列存儲模 塊讀取的CAZAC序列產生訓練符號的數據部分，將產生的訓練符號的數據部 分輸入到連接單元。
13、 一種訓練符號進行偏移估計的裝置，其特征在于，該裝置包括歸一化 滑動互相關函數確定單元、歸一化滑動互相關函數執行單元和偏移量確定單元；所述的歸一化滑動互相關函數確定單元，用于根據訓練符號的數據部分利 用CAZAC序列和該序列的轉換序列產生的性質，確定出用于偏移估計的歸一 化滑動互相關函數，將確定的歸一化滑動互相關函數輸入到歸一化滑動互相關 函數執行單元；所述的歸一化滑動互相關函數執行單元，用于根據歸一化滑動互相關函數 確定單元輸入的歸一化滑動互相關函數，計算接收復基帶信號采樣數據的歸一 化滑動互相關函數值，將計算結果的最大值輸入到偏移量確定單元；所述的偏移量確定單元，用于根據歸一化滑動互相關函數執行單元輸入的 計算結果最大值的采樣點的位置確定偏移量。
全文摘要
本發明公開了一種產生訓練符號的方法，該方法包括產生訓練符號的循環前綴；對恒包絡零自相關(CAZAC)序列進行轉換，獲得該序列的轉換序列，利用CAZAC序列和該序列的轉換序列產生訓練符號的數據部分；將產生的訓練符號的循環前綴和數據部分連接，產生出訓練符號。本發明還公開了一種訓練符號進行偏移估計的方法，該方法根據訓練符號的數據部分是利用CAZAC序列和該序列的轉換序列產生的性質，確定出用于偏移估計的歸一化滑動互相關函數；計算接收到的復基帶信號采樣數據的歸一化滑動互相關函數值；根據計算結果最大值的采樣點的位置確定偏移量。本發明另外公開了產生訓練符號和訓練符號進行偏移估計的裝置。
文檔編號H04L27/26GK101227443SQ20071000076
公開日2008年7月23日 申請日期2007年1月19日 優先權日2007年1月19日
發明者任光亮, 超 張, 張少波, 張曉輝, 俐 韓 申請人:華為技術有限公司;西安電子科技大學