一種ufmc系統(tǒng)中的載波同步方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種UFMC系統(tǒng)中的載波同步方法，包括以下步驟：首先在發(fā)送端生成兩組正交碼，并將其作為導(dǎo)序列插入到原始數(shù)據(jù)中，再經(jīng)過UFMC進(jìn)行調(diào)制、濾波操作和發(fā)送；然后在接收端進(jìn)行時(shí)域補(bǔ)0、2N?FFT變換、提取偶頻帶上的數(shù)據(jù)并將其通過與發(fā)送端相匹配的濾波器，利用迫零均衡器得到數(shù)據(jù)信息的估計(jì)值，從中提取導(dǎo)頻信號(hào)，并計(jì)算兩組導(dǎo)頻信號(hào)之間的相關(guān)性，通過使其相關(guān)性最小來獲得UFMC系統(tǒng)載波頻率的同步；最后使用迭代算法來提高頻偏估計(jì)精度。本發(fā)明通過對(duì)UFMC的每個(gè)子帶中插入導(dǎo)頻來估計(jì)系統(tǒng)的載波頻率偏差，不僅保留UFMC系統(tǒng)的良好特性，而且通過迭代提高了頻偏估計(jì)的精確度和穩(wěn)定性，從而增強(qiáng)系統(tǒng)的誤比特性能，提高通信質(zhì)量，在一定程度上降低UFMC中濾波器的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。
【專利說明】
-種UFMC系統(tǒng)中的載波同步方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種UFMC系統(tǒng)中的載波同步方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為多載波技術(shù)的典型代表，(FDM技術(shù)在4G中得到了廣泛應(yīng)用，但是，(FDM的W下 缺點(diǎn)使其難W滿足新場(chǎng)景下的需求。首先，各子載波之間必須同步W保持正交性，"無線寬 帶"專題在小區(qū)內(nèi)存在海量傳感節(jié)點(diǎn)時(shí)同步的代價(jià)將難W承受;其次，其采用方波作為基帶 波形，載波旁瓣較大;最后，其使用的CP長度僅與無線信道有關(guān)，在頻繁傳輸短帖時(shí)CP會(huì)造 成無線資源的大量浪費(fèi)。因此正交頻分復(fù)用（OFDM)在5G場(chǎng)景下可能不再是最佳選擇，有必 要探索和發(fā)展新一代多載波技術(shù)。
[0003] UFMC(加 iversal filtered multicarrier，通用濾波多載波）是結(jié)合了OFDM和 FBMC的一些優(yōu)點(diǎn)提出的一種新型多載波技術(shù)，是歐盟5GN0W項(xiàng)目組重點(diǎn)關(guān)注的多載波技術(shù) 備選方案之一。UFMC將頻譜劃分成一系列包含若干個(gè)子載波的子帶，然后對(duì)每個(gè)子帶進(jìn)行 濾波操作。有W下特點(diǎn):日)支持分段頻譜通信;b)與(FDM相比，具有較低的帶外泄漏;C)對(duì)于 時(shí)頻偏移和載波間的干擾有更高的魯棒性;d)由于采用不嚴(yán)格的時(shí)頻校準(zhǔn)，降低了信令開 銷，運(yùn)也為接入引入了很多新的選擇;e)關(guān)鍵在于濾波器的設(shè)計(jì)，具有一定的復(fù)雜度。
[0004] 考慮到UFMC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，又結(jié)合現(xiàn)有的導(dǎo)頻輔助0FDMA(集中式子信道)頻率同步 思想:在每個(gè)資源塊的中間存放導(dǎo)頻符號(hào)，通過該導(dǎo)頻符號(hào)在頻域接收端進(jìn)行CF0估計(jì)，本 發(fā)明提出一種UFMC系統(tǒng)中的載波頻率同步方法，將UFMC的每個(gè)子帶當(dāng)成0FDMA中的一個(gè)資 源塊，對(duì)其進(jìn)行導(dǎo)頻信號(hào)插入，從而通過導(dǎo)頻信號(hào)來進(jìn)行CF0的估計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種UFMC系統(tǒng)中的載波同步方法，該方法不僅 能夠保留UFMC系統(tǒng)本身的優(yōu)點(diǎn)，而且能夠提高通信質(zhì)量，在一定程度上降低了UFMC中濾波 器的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0007] -種UFMC系統(tǒng)中的載波同步方法，在UFMC系統(tǒng)中，對(duì)每個(gè)子帶插入導(dǎo)頻信號(hào)，通過 導(dǎo)頻信號(hào)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的載波頻率同步，具體包括W下步驟：
[000引 S1:生成一個(gè)nB X nB的哈達(dá)瑪矩陣Mp，選取矩陣Mp的任意兩行或者兩列Pn，Pm，并將 其作為導(dǎo)頻序列插入U(xiǎn)FMC信號(hào)中，且滿足nBmod (4) = 0，Pn X Pm* = 0;
[0009] S2:將N個(gè)子載波均勻地分成B組（即B個(gè)子帶），那么每個(gè)子帶中含有= ^個(gè)子載 公 波;假設(shè)在每個(gè)子帶中選擇η個(gè)子載波傳輸導(dǎo)頻信號(hào)，其余D-n個(gè)子載波傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，插入 導(dǎo)頻后，子帶i中的信號(hào)為Si，頻域發(fā)送信號(hào)為X;
[0010] S3:得到包括導(dǎo)頻信號(hào)在內(nèi)的UFMC信號(hào)X后，讓UFMC的B個(gè)子帶依次經(jīng)過N-IDFT和 濾波兩個(gè)過程進(jìn)行調(diào)制發(fā)送；
[0011] S4:接收端對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行串并變換W及時(shí)域補(bǔ)零，得到并行信號(hào)；
[0012] S5:將得到的并行信號(hào)進(jìn)行W下操作：首先進(jìn)行2N-FFT變換，得到2N點(diǎn)的頻域信 號(hào)，取其偶頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息并將其通過與發(fā)送端相匹配的濾波器，最后利用迫零均衡器消 除ISI，得到數(shù)據(jù)信息的估計(jì)值；
[0013] S6:提取導(dǎo)頻信號(hào)，然后通過計(jì)算兩組導(dǎo)頻序列之間的相關(guān)性來估計(jì)載波頻偏 CF0；
[0014] S7:通過利用迭代算法來提高頻偏估計(jì)的精確度和穩(wěn)定性。
[001引進(jìn)一步，在D個(gè)子載波上選η個(gè)子載波存放導(dǎo)頻，子帶沖導(dǎo)頻的位置用Ψ康示，如 果在子帶沖的第r個(gè)子載波上存放導(dǎo)頻，那么[Ψι]τ,τ=1，否則[Ψι]τ,τ = 0,其中re[l，D]， T,.€C"x"，在UFMC信號(hào)中所有導(dǎo)頻的位置為Ψ=diag[Ψl，…，ΨB]，ΨGC八Y;子帶i中的 導(dǎo)頻信號(hào)和原始數(shù)據(jù)構(gòu)成了新的數(shù)據(jù)信息Si，頻域發(fā)送信號(hào)關(guān)
[0016] 進(jìn)一步，對(duì)每個(gè)子帶的數(shù)據(jù)信息Si通過傅里葉矩陣實(shí)現(xiàn)IDFT變換，該傅里葉矩陣 定義為表示對(duì)長度為d2的向量進(jìn)行山點(diǎn)的IDFT變換;傅里葉矩陣當(dāng)中的元素 如下所示：
[0017]
[001引其中η, m為元素下標(biāo)。
[0019] 進(jìn)一步，對(duì)每個(gè)子帶進(jìn)行濾波操作，通過使用托普利茲矩陣來完成該線性卷積運(yùn) 算，對(duì)于不同的子帶需要將濾波器的中屯、頻率平移至子帶的中間；設(shè)置UFMC系統(tǒng)中原型濾 波器長度為L，沖激響應(yīng)f的表達(dá)式為:f={f[0]，f[l]，…，fα-l]}，對(duì)應(yīng)的頻域響應(yīng)為F;計(jì) 算第i個(gè)子頻帶中屯、頻率所在的子載波標(biāo)號(hào)為
?原型濾波器的頻域響應(yīng)F 平鴉
個(gè)單位得到第i個(gè)子頻帶的頻域響應(yīng)Fi，符號(hào)m的第i個(gè)子頻帶的沖 擊響應(yīng) fm,i為：fm,i={fm,i[0]，fm,i[l]，'''，fm,ia-l]}，其中
定義托普利茲矩陣Fm,i為：
[0020]
[0021] 取其前N列記為巧,,，用巧二:實(shí)現(xiàn)符號(hào)m的第i個(gè)子帶的濾波過程。
[0022] 進(jìn)一步，經(jīng)過UFMC調(diào)制、濾波后，發(fā)送端發(fā)送的兩個(gè)連續(xù)的時(shí)域信號(hào)xi，X2分別為：
[0023]
[0024] 其中，V康示第i個(gè)子頻帶上實(shí)現(xiàn)IDFT變換的傅里葉矩陣V*神，并且di和cb的取值 因子帶而異。
[0025] 進(jìn)一步，接收端接收到的兩個(gè)連續(xù)的時(shí)域信號(hào)yi，y2分別為：
[0026]
[0027] 其中：= 表示由載頻偏差引起的相位變化，該變化只與載頻率 偏差和符號(hào)序號(hào)有關(guān)；1^(6)=扣曰旨{1，6^"6/^，，，，，6^"6(^+^)^}表示載波頻偏〔。〇的沖擊響 應(yīng)，ε表示歸一化的載波頻率偏差。
[0028] 進(jìn)一步，將接收到的信號(hào)進(jìn)行時(shí)域補(bǔ)零后做2N-FFT變換得到2Ν點(diǎn)的頻域信號(hào)，取 其偶頻點(diǎn)得到估計(jì)信號(hào)X，奪;，進(jìn)行濾波匹配后從中提取出導(dǎo)頻信號(hào)Τι、Τ2。
[0029] 進(jìn)一步，如果去掉在接收導(dǎo)頻信號(hào)Τι、Τ2中由CFO帶來的干擾和相位旋轉(zhuǎn)，那么導(dǎo)頻 信號(hào)Τ?、Τ2的相關(guān)性就會(huì)變得很小，其相關(guān)性用公式可W表示為：
[0030]
[0031] 式中：Π (￡·；) = V,巧<)V,H表示CF0的頻率響應(yīng)，備表示歸一化的載波頻率偏差的試驗(yàn) 值;通過在i取值為[-0.5，0.5)的范圍內(nèi)，使代價(jià)函數(shù)Ri,趣到最小來獲取CF0的估計(jì)值，即 [003^
(6)。
[0033] 進(jìn)一步，在步驟S7中，使用迭代算法來提高算法精度:假設(shè)在每次迭代過程中，將款 看作是剩余CF0估計(jì)，那么，在第g次迭代中，精確的CF0估計(jì)值公用公式表示為：
[0034]
(7)
[0035] 將精確的CF0用來補(bǔ)償接收端接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，修正后的導(dǎo)頻信號(hào)為：
[0036]
，
[0037] 本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明通過在UFMC系統(tǒng)中插入導(dǎo)頻信號(hào)來估計(jì)系統(tǒng)的載 波頻率偏差，不但可W保留UFMC系統(tǒng)的良好特性，而且可W提高頻偏估計(jì)的精確度和穩(wěn)定 性，在很大程度上降低了由于CF0帶來的子頻帶和子載波之間的干擾，從而提高系統(tǒng)的誤比 特性能，提高傳輸?shù)目煽啃浴?br>【附圖說明】
[0038] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行 說明：
[0039] 圖1為0FDMA中導(dǎo)頻插入方案的示意圖；
[0040] 圖2為本發(fā)明的UFMC系統(tǒng)中導(dǎo)頻插入方案的示意圖；
[0041 ]圖3為本發(fā)明的UFMC系統(tǒng)中導(dǎo)頻輔助載波頻率同步方法結(jié)構(gòu)框圖；
[0042] 圖4為本發(fā)明的CF0估計(jì)和補(bǔ)償?shù)奶珮O圖；
[0043] 圖5為本發(fā)明的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0045] 圖5為本發(fā)明所述的UFMC系統(tǒng)中的載波同步方法的流程示意圖，如圖所示，本方法 包括W下步驟：
[0046] S1:生成一個(gè)nB X nB的哈達(dá)瑪矩陣Mp，選取矩陣Mp的任意兩行或者兩列Pn，Pm，并將 其作為導(dǎo)頻序列插入U(xiǎn)FMC信號(hào)中，且滿足nBmod (4) = 0，Pn X Pm* = 0;
[0047] S2:將N個(gè)子載波均勻地分成B組（即B個(gè)子帶），那么每個(gè)子帶中含有D := ^個(gè)子載 技 波;假設(shè)在每個(gè)子帶中選擇η個(gè)子載波傳輸導(dǎo)頻信號(hào)，其余D-n個(gè)子載波傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，插入 導(dǎo)頻后，子帶i中的信號(hào)為Si，頻域發(fā)送信號(hào)為X;
[004引 S3:得到包括導(dǎo)頻信號(hào)在內(nèi)的UFMC信號(hào)X后，讓UFMC的B個(gè)子帶依次經(jīng)過N-IDFT和 濾波兩個(gè)過程進(jìn)行調(diào)制發(fā)送；
[0049] S4:接收端對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行串并變換W及時(shí)域補(bǔ)零，得到并行信號(hào)；
[0050] S5:將得到的并行信號(hào)進(jìn)行W下操作：首先進(jìn)行2N-FFT變換，得到2N點(diǎn)的頻域信 號(hào)，取其偶頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息并將其通過與發(fā)送端相匹配的濾波器，最后利用迫零均衡器消 除ISI，得到數(shù)據(jù)信息的估計(jì)值；
[0051] S6:提取導(dǎo)頻信號(hào)，然后通過計(jì)算兩組導(dǎo)頻序列之間的相關(guān)性來估計(jì)載波頻偏 CF0；
[0052] S7:通過利用迭代算法來提高頻偏估計(jì)的精確度和穩(wěn)定性。
[0053] 在本實(shí)施例中，導(dǎo)頻插入方法的引入背景如附圖1所示，圖2為本發(fā)明的UFMC系統(tǒng) 中導(dǎo)頻插入方案的示意圖，具體來說，該方法包括W下步驟：
[0054] 1、在UFMC系統(tǒng)中，IDFT點(diǎn)數(shù)為1024點(diǎn)，有10個(gè)子帶，每個(gè)子帶中包含12個(gè)子載波。 生成一個(gè)40X40的哈達(dá)瑪矩陣Mp，選取矩陣Mp的前兩行Pi，P2作為導(dǎo)頻序列。
[0055] 2、導(dǎo)頻的插入方式為:在12個(gè)子載波上選4個(gè)子載波存放導(dǎo)頻，其余8個(gè)在載波存 放數(shù)據(jù)。子帶i中的導(dǎo)頻信號(hào)和原始數(shù)據(jù)構(gòu)成了新的數(shù)據(jù)信息Si，頻域發(fā)送信號(hào)為 1=1 子帶沖導(dǎo)頻的位置用Ψ康示，如果在子帶沖的第r個(gè)子載波上存放導(dǎo)頻，那么[Ψι]τ,τ = 1，否則[Wi]r,r = 0,其中re [1，12]，Ψ,, e ewn，在UFMC信號(hào)中所有導(dǎo)頻的位置為Ψ =diag
[Ψι,···,Ψβ],Ψε€*?〇
[0056] 圖3為是本發(fā)明的UFMC系統(tǒng)中導(dǎo)頻輔助載波頻率同步方法結(jié)構(gòu)框圖，如圖所示，該 方法具體包括W下步驟：
[0057] 1、對(duì)每個(gè)子帶的數(shù)據(jù)信息Si通過傅里葉矩陣實(shí)現(xiàn)IDFT變換，該傅里葉矩陣定義為 Vl2X1024={Vn,m}，傅里葉矩陣當(dāng)中的元素如下所示：
[005引
！ 2(Z - !) + i《/" < 12/'，0 < "《！(化；
[0059] 2、對(duì)每個(gè)子帶進(jìn)行濾波操作，通過使用托普利茲矩陣來完成該線性卷積運(yùn)算，對(duì) 于不同的子帶需要將濾波器的中屯、頻率平移至子帶的中間。設(shè)置UFMC系統(tǒng)中原型濾波器長 度為L = 74,沖激響應(yīng)f的表達(dá)式為:f={f[0]，f[l]，…，fα-l]}，對(duì)應(yīng)的頻域響應(yīng)為F;計(jì)算 第i個(gè)子頻帶中屯、頻率所在的子載波標(biāo)號(hào)為:6.5+(i-l)12,將原型濾波器的頻域響應(yīng)F平移 ki = 6.5+12(i-l)個(gè)單位得到第i個(gè)子頻帶的頻域響應(yīng)Fi，符號(hào)m的第i個(gè)子頻帶的沖擊響應(yīng) fm,i為：fm,i={fm,i[0]，fm,i[l]，...，fm,i比-1]}，其中;定義托 普利茲矩陣Fm, i為：
[0060]
[0061] 取其前N列記為F,:,，用F,:,.實(shí)現(xiàn)符號(hào)m的第i個(gè)子帶的濾波過程。
[0062] 3、經(jīng)過UFMC調(diào)制、濾波后，發(fā)送端發(fā)送的兩個(gè)連續(xù)的時(shí)域信號(hào)xi，X2分別為：
[0065] 4、接收端接收到的兩個(gè)連續(xù)的時(shí)域信號(hào)yi，y2分別為：
[0068] 其中：A(0 = e心Efw+L-iVNiN表示由載頻偏差引起的相位變化，該變化只與載頻率 偏差和符號(hào)序號(hào)有關(guān)；Γ (e) = diag{l，eW"e/w，. . . leWnefw+wVW}表示載波頻偏CF0的沖擊響 應(yīng)，ε表示歸一化的載波頻率偏差。
[0069] 5、將接受到的信號(hào)進(jìn)行時(shí)域補(bǔ)零后做2N-FFT變換得到2Ν點(diǎn)的頻域信號(hào)，取其偶頻 點(diǎn)得到估計(jì)信號(hào)奪1義，進(jìn)行濾波匹配后從中提取出導(dǎo)頻信號(hào)Τ?、Τ2。
[0070] 1)時(shí)域補(bǔ)零：
[0079 ] 4)提取到的導(dǎo)頻信號(hào):Τι = Ψ Zi，Τ2 = Ψ Ζ2
[0080] 6、如果去掉在接收導(dǎo)頻信號(hào)Τι、Τ2中由CFO帶來的干擾和相位旋轉(zhuǎn)，那么導(dǎo)頻信號(hào) Τ?、Τ2的相關(guān)性就會(huì)變得很小，其相關(guān)性用公式可W表示為：
[0081]
[00劇式中：Π (?'；) = ν；Γ村Vf表示CF0的頻率響應(yīng)，《·表示歸一化的載波頻率偏差的試驗(yàn) 值;通過在是取值為[-0.5，0.5)的范圍內(nèi)，使代價(jià)函數(shù)Ri,趣到最小來獲取CF0的估計(jì)值，即
[0083]
[0084] 圖4是本發(fā)明的CF0估計(jì)和補(bǔ)償?shù)奶珮O圖，如圖所示，該方法具體包括W下步驟：
[0085] 1、假設(shè)在每次迭代過程中，將名看作是剩余CF0估計(jì)，在第g次迭代中，精確的CF0 估計(jì)值滬用公式表示為：
[0086]
[0087]將精確的CTO用來補(bǔ)償接收端接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，修正后的導(dǎo)頻信號(hào)十，t，為：
[008引
[0089] 2、UFMC系統(tǒng)中載波頻率同步的迭代算法可W總結(jié)為如下幾個(gè)步驟：
[0090] 1):初始化祉g = 0，！。= 0，Τι。=中1，斬=了2;
[0091] 2):迭代;G表示總的迭代次數(shù)，且g = l，2,. . .，G。
[0092] 最后說明的是，W上優(yōu)選實(shí)施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通 過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可W在 形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種UFMC系統(tǒng)中的載波同步方法，其特征在于:在UFMC系統(tǒng)中，對(duì)每個(gè)子帶插入導(dǎo)頻 信號(hào)，通過導(dǎo)頻信號(hào)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的載波頻率同步，具體包括以下步驟： S1:生成一個(gè)nBXnB的哈達(dá)瑪矩陣MP，選取矩陣MP的任意兩行或者兩列Pn，P m，并將其作 為導(dǎo)頻序列插入U(xiǎn)FMC信號(hào)中，且滿足nBmod (4) = 0，Pn X P/ = 0; S2:將N個(gè)子載波均勻地分成B組(即B個(gè)子帶），那么每個(gè)子帶中含有個(gè)子載波;假 設(shè)在每個(gè)子帶中選擇η個(gè)子載波傳輸導(dǎo)頻信號(hào)，其余D-n個(gè)子載波傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，插入導(dǎo)頻 后，子帶i中的信號(hào)為Si，頻域發(fā)送信號(hào)為X; S3:得到包括導(dǎo)頻信號(hào)在內(nèi)的UFMC信號(hào)X后，讓UFMC的B個(gè)子帶依次經(jīng)過N-IDFT和濾波 兩個(gè)過程進(jìn)行調(diào)制發(fā)送； S4:接收端對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行串并變換以及時(shí)域補(bǔ)零，得到并行信號(hào)； S5 :將得到的并行信號(hào)進(jìn)行以下操作:首先進(jìn)行2N-FFT變換，得到2N點(diǎn)的頻域信號(hào)，取 其偶頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息并將其通過與發(fā)送端相匹配的濾波器，最后利用迫零均衡器消除ISI， 得到數(shù)據(jù)信息的估計(jì)值； S6:提取導(dǎo)頻信號(hào)，然后通過計(jì)算兩組導(dǎo)頻序列之間的相關(guān)性來估計(jì)載波頻偏CF0; S7:通過利用迭代算法來提高頻偏估計(jì)的精確度和穩(wěn)定性。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種UFMC系統(tǒng)中的載波同步方法，其特征在于:在D個(gè)子載波 上選η個(gè)子載波存放導(dǎo)頻，子帶i中導(dǎo)頻的位置用Ψ:表示，如果在子帶i中的第r個(gè)子載波上 存放導(dǎo)頻，那么[Wi]r,r=l，否則[Wi]r,r = 〇,其中斤[1，〇]，少,￡([^'在耶1(：信號(hào)中所有 導(dǎo)頻的位置為Ψ :^極況,Ψ e rH;子帶i中的導(dǎo)頻信號(hào)和原始數(shù)據(jù)構(gòu)成了新的數(shù) 據(jù)信息Si，頻域發(fā)送信號(hào)為3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種UFMC系統(tǒng)中的載波同步方法，其特征在于:對(duì)每個(gè)子帶的 數(shù)據(jù)信息31通過傅里葉矩陣實(shí)現(xiàn)IDFT變換，該傅里葉矩陣定義為={!>；,"；}，表示對(duì)長度 為山的向量進(jìn)行cb點(diǎn)的IDFT變換;傅里葉矩陣當(dāng)中的元素如下所示：其中n，m為元素下標(biāo)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種UFMC系統(tǒng)中的載波同步方法，其特征在于:對(duì)每個(gè)子帶進(jìn) 行濾波操作，通過使用托普利茲矩陣來完成該線性卷積運(yùn)算，對(duì)于不同的子帶需要將濾波 器的中心頻率平移至子帶的中間；設(shè)置UFMC系統(tǒng)中原型濾波器長度為L，沖激響應(yīng)f的表達(dá) 式為:€={打〇]，玎1]，一，打1-1]}，對(duì)應(yīng)的頻域響應(yīng)為？;計(jì)算第1個(gè)子頻帶中心頻率所在的 子載波標(biāo)號(hào)為將原型濾波器的頻域響應(yīng)F平移個(gè)單位得 至1J第i個(gè)子頻帶的頻域響應(yīng)Fi，符號(hào)m的第i個(gè)子頻帶的沖擊響應(yīng)fm,i為:fm,i= {fm,i[0]，fm,i [1 ]，…，fm, i [ L-l ]}，其中；定義托普利茲矩陣Fm, i為： 取其前N列記為，用實(shí)現(xiàn)符號(hào)m的第i個(gè)子帶的濾波過程。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種UFMC系統(tǒng)中的載波同步方法，其特征在于：經(jīng)過UFMC調(diào) 制、濾波后，發(fā)送端發(fā)送的兩個(gè)連續(xù)的時(shí)域信號(hào) X1，X2分別為：其中，I表示第i個(gè)子頻帶上實(shí)現(xiàn)IDFT變換的傅里葉矩陣，并且山和辦的取值因子 帶而異。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種UFMC系統(tǒng)中的載波同步方法，其特征在于:接收端接收到 的兩個(gè)連續(xù)的時(shí)域信號(hào)71，y 2分別為：其中：Λ(ε) = ￥2πε(Ν+Κ/ΝΙΝ表示由載頻偏差引起的相位變化，該變化只與載頻率偏差 和符號(hào)序號(hào)有關(guān)；Γ (ε) =diag{ 1，ej2WN，…，ej2lte(N+hlVN}表示載波頻偏CFO的沖擊響應(yīng)，ε 表示歸一化的載波頻率偏差。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種UFMC系統(tǒng)中的載波同步方法，其特征在于:將接收到的信 號(hào)進(jìn)行時(shí)域補(bǔ)零后做2N-FFT變換得到2N點(diǎn)的頻域信號(hào)，取其偶頻點(diǎn)得到估計(jì)信號(hào)進(jìn) 行濾波匹配后從中提取出導(dǎo)頻信號(hào)I^Ts。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種UFMC系統(tǒng)中的載波同步方法，其特征在于:如果去掉在接 收導(dǎo)頻信號(hào)ThTs中由CFO帶來的干擾和相位旋轉(zhuǎn)，那么導(dǎo)頻信號(hào)!^、!^的相關(guān)性就會(huì)變得很 小，其相關(guān)性用公式可以表示為： /?,::=(?ψ)Τ,)κ·(Λ(?;)Πρ)Τ 2) (5、 式中：?1(4 = ν；Τ(〃)ν^表示CFO的頻率響應(yīng)，啟表示歸一化的載波頻率偏差的試驗(yàn)值； 通過在I取值為[-0.5，0.5)的范圍內(nèi)，使代價(jià)函數(shù)R1>2達(dá)到最小來獲取CF0的估計(jì)值，即9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種UFMC系統(tǒng)中的載波同步方法，其特征在于:在步驟S7中， 使用迭代算法來提高算法精度:假設(shè)在每次迭代過程中，將g看作是剩余CF0估計(jì)，那么，在 第g次迭代中，精確的CF0估計(jì)值P用公式表示為：將精確的CF0用來補(bǔ)償接收端接收到的導(dǎo)頻信號(hào)，修正后的導(dǎo)頻信號(hào)屯鬼為：
【文檔編號(hào)】H04L27/26GK106059979SQ201610349865
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月24日
【發(fā)明人】楊路, 何萍, 段思睿, 王珊
【申請(qǐng)人】重慶郵電大學(xué)