基于連續符號平均功率方差最小化的CM-OFDM系統盲載波頻偏估計算法

于秀蘭 黃 璇

(重慶郵電大學移動通信技術重慶市重點實驗室，重慶 400065)

1 引言

正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技術[1]具有較高的頻譜利用率，穩健的抗頻率選擇性衰弱性能，因此被廣泛應用于現代無線通信標準中，如IEEE 802.11ac無線局域網(Wireless Local Area Network,WLAN)[2]、IEEE 802.16d無線城域網(Wireless Metropolitan Area Networks, WiMAX)[3]和3GPP長期演進(Long Term Evolution, LTE)系統[4]等。另一方面，由于收發器振蕩器之間的頻率不匹配或者多譜勒頻移等因素，造成本地載波與接收信號子載波存在載波頻率偏移(Carrier Frequency Offset, CFO)[5]。同時，OFDM系統對CFO高度敏感[6]，其破壞了OFDM符號子載波的正交性，使接收到的OFDM信號產生載波間干擾和相位旋轉，最終導致檢測出錯，故在數據檢測之前必須完成CFO估計和補償[7]。

近些年來，相繼提出的基于OFDM系統的CFO估計算法大致分為兩類：第一類為數據輔助的方法，如基于頻域導頻輔助的迭代CFO估計算法[8],基于前導序列的最大似然CFO估計算法[9]和基于小數FFT設計一種等幅零自相關序列的CFO估計算法[10]等。該類算法利用導頻、訓練序列輔助的方法具有較好的效率，但是會大量消耗系統帶寬，不能發揮出該類算法的最佳性能。第二類為盲估計算法，如基于接收星座連續信號之間功率差值最小化的目標函數，即功率差估計(PDE-T)算法[11]、基于連續接收序列幅度差值的目標函數算法，即幅度差估計器(ADE-T)算法[12]和基于接收信號序列的功率與引入閾值之間的最小均方差的代價函數，即閾值差估計(RDE-T)算法[13]。這類算法利用信號的恒模特性，繞開了增添數據輔助的問題，但該類算法均是基于信道響應緩慢變化，對信道有過大的依賴性?！?br>