论文笔记

Cost-effective sampling clock synchronisation scheme with its implementation in optical orthogonal frequency division multiplexing systems

Published in IET Communications Accepted on 25th November 2013

本文是实验室师兄的文章，讲的主要是OFDM中采样钟的同步。

采样钟的同步有两种方法：

1.同步时钟恢复，一般在时域进行，需要用到VCO、PLL，实现复杂

2.异步时钟恢复，一般在频域进行，时钟固定，用插值法补偿偏移，实现简单

本文采取的是类似第2种方法，不同的是在时域进行插值，文中提到这是首次在小数频差估计当中运用简单的算法，不需要昂贵的时钟恢复电路，本方法简单有效

首先介绍下OFDM的帧结构，采用physical protocol data unit (PPDU, IEEE 802.11a)，具体形式如图一：S1-S10为16点的STS，L1-L2为64点的LTS，CPL为32点的CP，DATAn为64点的数据，CPn为16点的CP，这里采样钟的同步主要利用LTS，由于LTS有64点，可以覆盖全频率，一帧校准一次。

图一.数据帧结构

图二为该方案的系统框图

图二.系统框图

INTERPOLATION FILTER

INTERPOLATION FILTER为三次拉格朗日插值，发送端以2G的速率发数据，接收端以4G的速率接数据

Even/Odd

Even/Odd将4Gbps的信号分成两路2Gbps的信号，分路后的信号比原来的4Gbps信号延迟1/Fs，Fs = 2GHz

 

图三.数据分路

Phase Detector

Phase Detector计算出每个子载波的相移Phase Offset（PO）

第n个子载波的频率

第n个接收子载波的相移可由本地LTS与接收LTS的共轭的叉积求得

相移矩阵可表示如下

设第一个采样点的时延为t，第二个采样点的时延为t’

每个子载波的相移不同，整体的时延相同，可由下式表示

相移与（n-1）呈正比例

斜率k

用最小二乘法求斜率k

将t代入k的表达式，可求得Even\Odd两路的斜率，当无时延时（即采样钟无偏移），一路的斜率为0，另一路的斜率为

即可求得时延单位u

最后我们来计算信噪比

其中

经采样钟同步优化后，信噪比由18.83dB提升到22.77dB