OFDM系统中同步过程中降低侧峰干扰的方法 【技术领域】
本发明涉及正交频分复用(以下简称OFDM)系统中的信息传输领域，特别涉及OFDM系统中用于时间同步处理的方法，具体的说，设计一种新的导引符号的结构。
背景技术
OFDM是在信道中进行有效信息传输的一种健全的通信技术。现行的OFDM技术多采用快速离散傅里叶逆变换(以下简称IFFT)和快速离散傅里叶变换(以下简称FFT)分别在发射端和接收端进行多载波基带的调制和解调。同步问题是OFDM系统的一个重要问题，有许多不同的解决方案。
说明一类常见的同步方法：
(1)选择一个具有良好自相关性和互相关性的码序列C，发送端和接收端均知道该码字。
(2)按照正常的OFDM符号构成方法来构成导引符号码。方法是先对(1)中选出的序列C作IFFT变换，得到时域序列c。如图5所示，将c的后面部分数据顺序拷贝到c的前面作为保护间隔(CP)。也有技术不经IFFT变换，而直接构成这个导引符号。在这个导引符号后是其他的数据符号。
(3)传送数据流。
(4)在接受端采样数据得到数据r[n]，相关接收，根据下式计算度量值：
Λ=Σn=1r[n]C*[n],]]>N是导引符号不含CP地部分的长度，也是反傅里叶变换的长度。
(5)度量值的模值最大值点判为同步位置.
在采用上述的接收方法后，如图2所示，我们注意到在正确的峰值之前，出现了一个有相当幅度的干扰峰，本文称之为侧峰。侧峰产生的原因如图3所示。由于CP部分和导引符号码的最后部分相同。所以我们可以想象出一个以CP部分作为结束部分，长度为接收机相关长度的符号，这个虚拟符号和我们选定的同步码将会是部分相关，因此会产生一个侧相关峰。这个相关峰是由OFDM符号的CP结构引起的，码的选择不能消除这个问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种OFDM系统中同步过程中消除侧峰干扰的方法。
为实现上述目的，一种OFDM系统中同步过程中消除侧峰干扰的方法，包括步骤：
在OFDM符号构成法构成的导引符号的循环前缀(CP)之前，加入一组数据，所述数据为-B部分，形成新的导引符号，CP的长度为L。
本发明通过调节-B数据长度，幅度系数等参数，可以获得不同的抵消结果。本方法在多径环境下依然有效，因为在多径的每个分量中，该侧峰都被有效消除/削弱，所以在最后的合并信号中，侧峰被有效消除/削弱。
【附图说明】
图1是新导引符号的结构图；
图2是传统导引符号用时域相关法得到的度量值图；
图3是侧峰形成原因示意图；
图4是应用新的导引符号结构后，用时域相关法得到的度量值图；
图5是传统OFDM符号构成法；
图6是在保持传统处理方案上，向前添加-B部分，a为传统方法，b为建议方法；
图7是分裂传统方法的CP部分，形成一个新的CP部分和添加一个-B部分，a为传统方法，b为建议方法；
图8是在保持传统处理方案上，向前的添加-B部分，但选值是不连续的，a为传统方法，b为建议方法；
图9缩小传统方法的CP部分，向前添加一个-B部分，a为传统方法，b为建议方法
在本文中，修改过的CP的长度定义为L’，以示和原来CP长度的区别。
【具体实施方式】
本发明提出在传统的OFDM符号构成法(图5)构成导引符号后，在导引符号前添加一段数据-B部分(图1)。新形成的导引符号如下式所示：
[b(1)b(2)b(3)...b(M)cp(1)cp(2)...cp(L)c(1)c(2)...c(N)]
其中cp部分由传统方法构成，cp(i)＝c(N+i-L)i从1开始计算，b部分为新添加部分。其工作机理在于接收端做相关运算时，-B部分在原来形成干扰峰的地方引入了负的相关值，和CP部分原来的正的相关值两者正好相互抵消。
如图1所示，-B有效抵消值部分是取值于导引符号体，-B部分的数据取值如下：
其中m(i)是正实数，可能随着i的变动取不同的值，也可以全部取同一个值。
b(i)是-B部分中设定用于产生抵消值的数据，MLN如图1所示是各部分数据的长度，i从1开始计算，且本式应满足L+M不大于N。
在原来的虚拟符号的位置上，在接收机处采到的信号向量是：
r＝w[x(1)x(2)x(3)...x(N-L-M)b(1)b(2)b(3)...b(M)cp(1)cp(2)...cp(L)]+noise，
r是接收符号，w是信道幅度系数，noise表示噪声向量，x是导引符号前面的数据。
当计算Λ=Σn=1r[n]C*[n]]]>时，可以拆分为：
Λ=Σn=1r[n]c*[n]+Σn=N-L-M+1r[n]c*[n]+Σn-L+1r[n]c*[n]+Σn=1noise[n]c*[n]]]>
Λ=wΣn=1x[n]c*[n]+wΣn=1b[n]c*[n+N-L-M]+wΣn=1cp[n]c*[n+N-L]+Σn=1noise[n]c*[n]]]>
由b和cp的制定规则可以计算出，式中第二项和第三项是相互抵消的，而其它两项从统计意义上可以不与考虑。
如果-B中产生的抵消值和CP部分产生的干扰值完全抵消(从统计意义上来说，下同)时，消除干扰效果最佳，但如果考虑到需要的增加带宽等其他因素，可以通过改变m(i)，或减少用于产生抵消值的数据的数目来调节产生的负相关值，-B部分产生抵消值可以不同于CP部分产生的干扰值。
可以从图4看出，应用新的导引符号结构后，干扰峰被有效删除/削弱。图4是采用以下条件时的结果，-B长度和CP长度相等，-B内的数据全部用来产生抵消值，幅度调节系数m(i)＝1。
在这里如果考虑到系统冗余度或其他因素，可能存在多种变形应用：
如图6，描述了一种不改变原有符号结构，而在前方添加了与CP等长，功率相等，起负抵消值的情况。此时增加了与系统CP长度相等的冗余
如图7，描述了一种缩小原来CP的长度，并将节省出的部分用于产生负抵消值，这样，对系统而言，没有增加更多的系统冗余。
如图8，描述了一种在添加的部分中，其中只有部分取值用于产生负抵消值的情况。这样可以提供一部分灵活空间来完成其它功能。
如图9，描述了一种缩小原来CP的长度，并向前添加用于产生负抵消值的情况，这样可以在较小的冗余代价下，取得较好得综合性能。
CP的长度在具体的系统中有多种值可选(通常取后面符号长度的1/4，1/8，1/16)，这里设为L。
实施例1
假设一个长度N为256导引符号序列如下：
时域信号表示为[c(1)c(2)c(3)...c(255)c(256)].
按照传统OFDM构成符号方法，添加长度L为64的循环前缀：
[cp(1)cp(2)...cp(64)c(1)c(2)...c(256)]
其中cp(64)＝c(256)，cp(63)＝c(255)......，cp(1)＝c(193).
再按照本发明构成符号方法，添加长度L为64，幅度调节系数均为1的相关值抵消部分：
[b(1)b(2)b(3)...b(64)cp(1)cp(2)...cp(64)c(1)c(2)...c(256)]
其中b(64)＝-c(192)，b(63)＝-c(191)，......，b(1)＝-c(129).
实施例2
假设一个长度N为256导引符号序列如下：
时域信号表示为[c(1)c(2)c(3)...c(255)c(256)]。
按照传统OFDM构成符号方法，添加长度L为64的循环前缀：
[cp(1)cp(2)...cp(64)c(1)c(2)...c(256)]
其中cp(64)＝c(256)，cp(63)＝c(255)，......，cp(1)＝c(193)。
再按照本发明构成符号方法，添加长度L为cp长度的1/x，幅度调节系数为m(i)的相关值抵消部分：
当x＝m(i)＝2时，L＝32，
[b(1)b(2)b(3)...b(32)cp(1)cp(2)...cp(64)c(1)c(2)...c(256)]
其中b(32)＝-2c(192)，b(31)＝-2c(191)......，b(1)＝-2c(161)。