5G系统基于PSS和SSS联合频偏估计方法

发布时间：2021-03-02 11:33

　　针对5G中下行正交频分复用（OFDM）系统由于多普勒频移和发送机与接收机晶振不同步引起频率误差导致接收机解调信号出错的问题,文章提出了一种主同步信号（PSS）和辅助同步信号（SSS）联合的频偏估计算法。首先,对接收端的PSS和SSS分别与本地PSS和SSS进行互相关运算,其次将同一时隙第1个同步信号和物理广播信道块（PBCH）（SSB）的PSS互相关结果与第2个SSB的SSS互相关结果进行互相关运算计算初始频偏值;最后用同一个SSB中的PSS互相关结果和SSS互相关结果作互相关运算计算新的频偏值,并采用初始的频偏值对其进行极性修正,从而得到最终频偏。与基于PSS的频偏估计算法相比,该方法利用PSS和SSS进行联合频偏估计,提高了算法精度,同时将估计范围从[-3.5,3.5] kHz扩大到了[-7.0,7.0] kHz。 

【文章来源】：光通信研究. 2020,(06)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

无线帧结构

图2所示为SNR为20 dB时本文算法的估计范围。由仿真图可知,在算法估计范围内频偏估计结果与真实值基本重合,超出算法估计范围时频偏估计精度急速下降,说明算法在估计范围内可以准确估计出频偏值。图3所示为不同频偏估计算法在不同SNR下的MSE仿真图。由图可知,在AWGN信道下, 随着SNR的增大,3种算法的MSE都随之下降,且本文算法MSE均低于基于CP和基于PSS的频偏估计算法, 表明本文算法比其余两种算法拥有更高的精度,且在低SNR下本文算法依旧拥有很高的精度。

图3所示为不同频偏估计算法在不同SNR下的MSE仿真图。由图可知,在AWGN信道下, 随着SNR的增大,3种算法的MSE都随之下降,且本文算法MSE均低于基于CP和基于PSS的频偏估计算法, 表明本文算法比其余两种算法拥有更高的精度,且在低SNR下本文算法依旧拥有很高的精度。图4(a) 所示为在频偏值为500 Hz、SNR为30 dB情况下无频偏修正信号的星座图。由图可知,在没有用本算法进行频偏修正前,接收信号的星座图为发散状态且存在相位旋转,导致接收信号无法正确解调;图 4(b) 所示为在频偏值为500 Hz、SNR为 30 dB情况下频偏修正后信号的星座图。由图可知,在本算法进行频偏修正后,信号星座图为聚拢状态且消除了相位旋转,有利于接收信号的正确解调。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]OFDM-IDMA系统的迭代频偏估计及补偿[J]. 熊兴中,骆忠强,郝黎宏.  电讯技术. 2012(10)
[4]Blind frequency offset estimation based on cyclic prefix and virtual subcarriers in CO-OFDM system[J]. 乔耀军,王战胜,纪越峰.  Chinese Optics Letters. 2010(09)
[5]载波频率偏移对OFDM的影响及仿真分析[J]. 郭攀,李征.  计算机仿真. 2007(08)

硕士论文
[1]OFDM系统中相位噪声消除技术研究[D]. 岳丽.哈尔滨工程大学 2007



本文编号：3059191