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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所

摘要：本发明公开了一种OFDM信号多普勒频偏补偿与定时同步装置，涉及通信领域中接收信号多普勒频偏补偿与定时同步技术。本发明包括正交下变频器、AD、时钟源、匹配滤波器、FFT模块、符号同步检测模块、多普勒频偏补偿模块、定时误差提取模块和定时误差转换DDS。本发明采用变采样钟的定时同步方案，通过实时提取定时同步误差,并实时调整采样时钟的方法提高了定时同步的精度与稳定性，同时通过在FFT变换处理后完成对信号多普勒频偏估计与补偿，简化了多普勒频偏估计与补偿处理的复杂度。

主权项：1.一种OFDM信号多普勒频偏补偿与定时同步装置，其特征在于，包括正交下变频器1、第一AD2-1、第二AD2-2、时钟源3、第一匹配滤波器4-1、第二匹配滤波器4-2、FFT模块5、符号同步检测模块6、多普勒频偏补偿模块7、定时误差提取模块8和定时误差转换DDS9；正交下变频器1对输入的OFDM中频调制信号进行模拟正交下变频，产生IQ两路模拟基带信号；IQ两路模拟基带信号分别通过第一AD2-1与第二AD2-2采样，转换为八倍采样的IQ两路数字基带信号；IQ两路数字基带信号分别通过第一匹配滤波器4-1与第二匹配滤波器4-2处理后，又经分路产生两路I路数字基带信号与两路Q路数字基带信号；第一路I路数字基带信号与第一路Q路数字基带信号分别传输给符号同步检测模块6；符号同步检测模块6接收IQ两路数字基带信号后，产生OFDM符号同步指示信号并传输给FFT模块5；当FFT模块5接收的OFDM符号同步指示信号为低电平时，FFT模块5停止工作并复位；当FFT模块5接收的OFDM符号同步指示信号为高电平时，FFT模块5开始接收第二路I路数字基带信号与第二路Q路数字基带信号，并将此时接收的第一个IQ两路数字基带信号值作为FFT变换的起始数值，并开始对输入的IQ两路数字基带信号进行FFT变换处理，同时将FFT变换处理后的信号输出；多普勒频偏补偿模块7接收FFT模块5输出的经FFT变换处理后的IQ两路数字基带信号，并对输入的IQ两路数字基带信号进行运算处理，最终得到二倍采样的IQ两路数字基带信号并输出，完成对OFDM信号的多普勒频偏估计与补偿；多普勒频偏补偿模块7输出的二倍采样IQ两路数字基带信号通过分路产生两路I路二倍采样数字基带信号和两路Q路二倍采样数字基带信号，其中，第一路I路二倍采样数字基带信号与第一路Q路二倍采样数字基带信号分别传输给定时误差提取模块8；定时误差提取模块8接收IQ两路二倍采样数字基带信号并得到定时误差，并将定时误差传输给定时误差转换DDS9；定时误差转换DDS9接收定时采样误差值，并用接收的定时采样误差值实时调整其内部产生的累加步进信号，然后通过实时产生的累加步进信号进行DDS相位累加处理，产生DDS信号并传输给时钟源3；时钟源3将内部产生的时钟信号与接收的DDS信号进行混频滤波处理，产生AD采样时钟信号并传输出给第一AD2-1与第二AD2-2，进而通过AD采样直接实现对OFDM信号的采样同步；第二路I路二倍采样数字基带信号与第二路Q路二倍采样数字基带信号分别作为本装置的输出信号，供后续信号处理模块使用；多普勒频偏补偿模块7包括串并转换模块10、第一模值累加模块11-1、第二模值累加模块11-2、第三模值累加模块11-3、第四模值累加模块11-4、第五模值累加模块11-5、第六模值累加模块11-6、第七模值累加模块11-7、第八模值累加模块11-8、延时模块12、数值比较模块13、数据抽取模块14、插值系数计算模块15和数字插值模块16；FFT模块5输入的IQ两路数字基带信号经分路产生两路I路数字基带信号与两路Q路数字基带信号，第一路I路数字基带信号与第一路Q路数字基带信号分别传输给数据延时模块12，第二路I路数字基带信号与第二路Q路数字基带信号分别传输给串并转换模块10；数据延时模块12对接收的IQ两路数字基带信号进行延时处理，并将延时处理后的IQ两路数字基带信号传输给数据抽取模块14；串并转换模块10将接收的IQ两路数字基带信号进行串并转换处理，产生8路并行的I路数字基带信号与8路并行的Q路数字基带信号，第一模值累加模块11-1至第八模值累加模块11-8分别接收第一路I路数数字基带信号与第一路Q路数字基带信号至第八路I路数数字基带信号与第八路Q路数字基带信号，并分别对接收的I路数字基带信号与Q路数字基带信号进行平方和运算，并在一个OFDM符号长度下对计算得到的平方和计算值做累加计算处理，并将累加计算结果分别输出给数值比较模块13；数值比较模块13对接收的8路累加计算结果进行数值比较运算，产生并输出数据抽取控制信号与插值系数选取信号；数据抽取模块14接收数值比较模块13输出的数据抽取控制信号，并根据接收的数据抽取控制信号，将数据延时模块12输出的八倍采样IQ两路数字基带信号抽取成二倍采样的IQ两路数字基带信号,并将抽取处理后的IQ两路数字基带信号传输给数字插值模块16；插值系数计算模块15接收数值比较模块13输出的插值系数选取信号，并根据接收的插值系数选取信号，计算得到数字插值系数，并将数字插值系数传输给数字插值模块16；数字插值模块16使用插值系数计算模块15输出的数字插值系数，对数据抽取模块14输出的IQ两路数字基带信号进行插值运算处理，并输出经插值运算处理后的IQ两路数字基带信号。

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