OFDM连续流的时频同步算法

信息处理 OFDM
2022-02-16 14:14:49

我正在研究实现连续流 OFDM 基​​带调制解调器。谷歌搜索并在 stackexchange 上搜索同步技术我发现了几种现有算法的描述,具体取决于特定的系统功能,但没有针对连续流系统(如 DVB-T/T2 等)的时频同步算法的详细实现)。

任何人都可以建议任何链接/参考吗?当然,任何其他信息都将受到欢迎。

此外,许多技术论文报告了面向数据包的系统(如 802.11 或 WiMax)的同步算法。一个连续流系统应该需要一种不太复杂的同步技术,并且可以在一段时间内平均接收到的信号指标,我的假设是否正确?

3个回答

标准在这里通常对您没有帮助,因为它们只是定义了训练序列,而将如何使用这些序列留给了实现。例如,在 802.11 标准中,我很确定他们在设计训练序列时考虑了 Moose 的方法 [1],但没有关于如何实际执行频率偏移和定时偏移估计的详细信息。(实际上,没有理由按标准限制同步算法。对于想出更好主意的人来说,这会很烦人)

即使是连续流系统也很可能有一个帧结构,其中包括用于更新信道估计的周期性训练序列。同步算法的第一步必须是找到这个帧开始。您必须同步到已知的训练序列,因此这是一种数据辅助方法。关于这个主题有很多文献,我将从 [2] 开始。当然,您可以将输入信号与已知的训练序列相关联,但这在计算上非常复杂,并且在色散通道中性能很差。

对于流期间的精细同步,可以使用保护间隔或周期性传输的训练序列。根据我的经验,保护间隔方法在分散通道中的性能很差。

[1] PH Moose,“一种正交频分复用频偏校正技术”,IEEE Trans。通讯,卷。42,没有。10,第 2908-2914 页,1994 年。

[2] TM Schmidl 和 DC Cox,“OFDM 的稳健频率和定时同步”,Commun。IEEE Trans.,卷。45,没有。12,第 1613-1621 页,1997 年。

通用 OFDM 中同步的一个很好的起点是:“On Synchronization in OFDM Systems using the Cyclic Prefix”,Van De Beek 等。人。

AWGN 噪声会破坏您的符号,从而导致同步估计错误。您可以利用您正在流式传输数据这一事实,并使用循环前缀在流中的多个符号上平均符号定时偏移 (STO) 和载波频率偏移 (CFO)。或者,您可以使用比例积分 (PI) 反馈控制器来不断更新您对流中每个新符号的估计,而不是求平均值。在稳定状态下,您应该对实际的 STO 和 CFO 有一个很好的估计。

编辑: 这是关于这个主题的一篇很棒的评论论文。该论文可以在 Google Scholar 上找到。此外,它在第 1407-1409 页描述了使用 PI 控制的同步。

[1] Morelli、Michelle、C-CJ Kuo 和 Man-On Pun。“正交频分多址 (OFDMA) 的同步技术:教程回顾”。IEEE 95.7 (2007) 会议记录:1394-1427。

我不知道回答我自己的问题是否正确,但我发现这篇文章似乎提供了我要求的信息,至少部分提供了描述 NDA 同步算法的信息。

我正在遵循 Serj 的建议,尝试实现所描述的算法,但我不明白一件事:在第 31 页,eq。(16) 显示了时间和频率偏移的公式。时间偏移(步骤 1)计算为ρ的函数,它取决于信号和噪声功率,如第 30 页所述。算法是否不完整,否则,我如何估计接收器端的噪声功率?