通信算法之269 : OFDM信號的循環自相關特性用于無人機圖傳信號識別

OFDM信號的循環自相關特性是其循環平穩性的核心體現,如下:

[相關仿真代碼,聯系,提供]

一、循環自相關特性來源

  1. ?循環前綴引入周期性?
    OFDM符號通過添加循環前綴(CP)形成符號周期結構,導致信號具有循環平穩性?26。每個符號的CP與尾部數據重復,在時延等于FFT長度(N)時呈現強相關性。

  2. ?子載波正交性影響?
    正交子載波的重疊傳輸使信號在時域呈現準周期特性,在循環頻率α=1/T_s(T_s為符號總周期)處產生顯著譜線?。

  3.  OFDM的循環前綴引入周期性,導致信號具有循環平穩性。                                                 循環自相關函數在特定循環頻率和時延處會有顯著峰值。                                                    在循環頻率α=0的截面上,次峰值的位置對應有效數據長度Tu,而符號總長度Ts則通過其他截面的峰值間隔估計。

  4. 循環前綴的存在增強了循環平穩性,使得在循環頻率α=1/Ts處出現明顯峰值,其中Ts是符號總長度(Tu + Tcp)。兩個截面(α=0和固定時延τ)來估計參數,這驗證了理論分析的實際應用。因此,OFDM信號的循環自相關特性是其參數估計的基礎,特別是在非合作接收場景下,如認知無線電或信號監測中。


二、關鍵特征表現

  1. ?特征峰位置?

    • 在α=0的循環頻率截面上,次峰值對應有效數據長度T_u(無CP的符號長度)?
    • 符號總長度T_s = T_u + T_{cp}可通過其他截面的峰值間隔估計?
  2. ?時延相關性?

    • 當τ=0時,自相關值最大,反映信號能量
    • τ=T_u時出現次峰,對應CP與符號尾部的相關性?

三、數學表達式分析

OFDM基帶信號的循環自相關函數可表示為:
Rxα(τ)=1Ts∑kPkδ(α?kTs)ej2πατRxα?(τ)=Ts?1?∑k?Pk?δ(α?Ts?k?)ej2πατ

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