專利名稱：時頻雙擴ofdm系統的改進同步算法的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信領域現有的DS-CDMA (Direct Sequence-Code DivisionMultiple Access,直接序列碼分多址)技術和 MC-CDMA (Multicarrier-CodeDivision Multiple Access,多載波碼分多址)技術，具體涉及一種時頻雙擴OFDM(ETF-OFDM, Expanded Time and Frequency OFDM)系統的改進同步算法。
背景技術：
作為一種擴頻方式，直接序列碼分多址(Direct Sequence-Code DivisionMultiple Access，下文簡稱DS-CDMA)通過將攜帶信息的窄帶信號與高速地址碼信號相乘，獲得寬帶擴頻信號，接收端通過用與發射端同步的相同地址碼信號去控制輸入變頻器的載頻相位即可實現解擴。DS-CDMA系統具有優越的抗窄帶干擾特性和靈活多變的多址能力。然而，由于DS-CDMA系統是干擾受限的，其容量受限于符號間干擾(ISI)和多址干擾(MAI)等影響，當用戶數量增多時，通信質量會嚴重惡化，這是制約DS-CDMA進一步發展的一個瓶頸。
基于以上傳統DS-CDMA系統的優缺點分析，人們將DS-CDMA和OFDM相結合，形成了適用于高速率傳輸的多載波CDMA(Multicarrier Code Division Multiplexing Access,下文簡稱MC-CDMA)。作為一種多載波多址通信方式，MC-CDMA讓每一個頻道使用所能提供的全部頻譜，把原先在一個信道內傳輸的數據分到若干個信道中進行傳輸，即通過將擴頻序列的不同碼片調制到不同的子載波上實現頻域擴展，在提高系統容量的同時還提高了頻帶的利用率。
目前，MC-⑶MA還存在兩點不足:第一，在遇到頻率選擇性衰落信道時，如果相對信道時延擴展來說，發射端發射的是一個時間寬度較窄的脈沖信號，在頻域傳輸帶寬則相對較大，若傳輸帶寬比信道相干帶寬大，這時信號之間的相關性變差，信道在一個符號帶寬內變化劇烈，進入深衰落。第二，在遇到時間選擇性衰落信道時，如果相對最大多普勒頻移來說，發射端發射的是一個帶寬較窄的頻域信號，在時域符號周期較長，若取樣時間間隔大于相干時間，信號的相關性變差。這時信道在一個符號周期內變化劇烈，進入深衰落。而采用兩組擴頻碼的時頻雙擴OFDM系統可以靈活地通過分配擴頻碼使得發送信號的能量能夠盡可能集中在信道條件較好的子載波上，從而以較好地彌補MC-CDMA的缺陷，提高系統的性能。發明內容
本發明的目的是提出一種時頻雙擴OFDM系統的改進同步算法方案。該方案不僅很好地繼承了時頻雙擴OFDM較高的頻帶利用率并可以有效地抑制加性高斯白噪聲(AWGN)信道中的干擾，同時針對突發性信息傳輸，提出一種快速幀和符號同步算法，使得系統只需要一個訓練符號即可進行符號同步。
為達到上述目的，本發明提供了一種時頻雙擴OFDM系統的改進同步算法方案，具體實現步驟包括:
I)把每L個經過調制的符號合并起來形成信號流
權利要求
1.時頻雙擴OFDM系統的改進同步算法，其特征在于包含以下步驟: 1)把每L個經過調制的符號合并起來形成信號流bk=(btl，…，bk，JT并發送給第k個用戶。用wk=(wk，i，…，wk，M)表示第k個用戶長度為M的擴頻碼，bk中的每一個信號btl乘以相應的Wk進行發送。將所有用戶的信號求和后得到一個新的信號X=O^1,…，\Μ)Τ，完成對信號的時域擴頻； 2)將信號X分成LM個并行支路，每個支路Xl，m分配在N個子載波上，用Cl，m=(Cl,ffl) 1；…，Cijm；N)表示Xu的擴頻碼,便得到在子載波η上的發送信號為Sn= Σ Σ D1XhmC1^n,完成對信號的頻域擴頻； 3)在多徑衰落信道中，第k個用戶在子載波η上的接收信號為:rk，n= hk，nSn+Zk，n，，其中hk，n表示信道增益，Ztn表示噪聲； 4)第k個用戶將各個子載波上的接收信號通過頻域均衡以及解擴后合并，得到:
2.根據權利要求1所述的時頻雙擴OFDM系統的改進同步算法，其特征在于: 進一步，所述步驟3)中接收信號中的同步步驟，具體結構為: 在N點IFFT之后，在AN/4_i之后加入AN/4_i為除去時域中第一符號的共軛對稱DN/4_i,其對發送信號Sn具有較強共軛對稱性，即符合公式:s (n) =s (Ν_η)*，η = 1，2，...，N/2-1在接收端有時域上的N個接收釆樣r (η)，并使得其結果為:
3.根據權利要求1所述的時頻雙擴OFDM系統的改進同步算法，其特征在于:在所述的步驟I)中，其中
4.根據權利要求1所述的時頻雙擴OFDM系統的改進同步算法，其特征在于:在所述的步驟2)中，其中信號的頻域擴頻假如使用正交擴頻碼，比如說，mwk，mwk，m = k，k，以及nCl，m，nC l，，m，，n=l，l，m，m，其中當 M 時 t J = I 以及 U 時 t J=Oo
全文摘要
本發明涉及無線通信領域現有的DS-CDMA技術和MC-CDMA技術，具體涉及一種時頻雙擴OFDM系統的改進同步算法，把每個經過調制的符號合并起來形成信號流并發送給用戶，將信號分成并行支路，在多徑衰落信道中，用戶在子載波上接收信號，用戶將各個子載波上的接收信號通過頻域均衡以及解擴后合并；應用本發明的改進同步算法可以有效消除時間度量均衡，并在正確時間點處達到單峰值，而在其他點的值近似為零，可在時域以及整數倍頻偏中更易實現；對比于其他同步算法，本發明具有更小的均方誤差(MSE)。
文檔編號H04L27/26GK103188200SQ201310096620
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月25日 優先權日2013年3月25日
發明者尚勇, 陳丁洋, 封曉弢 申請人:北京大學