Robust Frequency Synchronization for an OFDMA Uplink System

Robust Frequency Synchronization for an
OFDMA Uplink System Disturbed by a
Cognitive Radio System Interference
En: Proceedings of the IEEE International
Conference on Acoustics, Speech, and Signal
Processing (ICASSP11). Francia, mayo, 2011
Autores: Héctor Poveda1, Guillaume Ferré y
Eric Grivel
scheme that jointly allows the CR-NBI to be
detected and the PU-CFOs and the channels to
be estimated in an orthogonal frequency
division multiple access (OFDMA) system. It
combines a sigma point Kalman filter and a test
aiming at detecting a variation of the
measurement-noise
covariance
matrix.
Simulation results confirm that the proposed
algorithm can accurately detect the CR-NBI and
estimate the PU-CFOs.
1
Facultad de Ingeniería Eléctrica, Universidad
Tecnológica de Panamá
Contacto: hector.poveda@utp.ac.pa
Resumen: en los sistemas de radio inteligencia
(CR), el sensado del espectro juega un rol para
determinar las bandas de frecuencia libre. Sin
embargo, cuando el espectro de un usuario
primario (PU) es víctima un desvanecimiento
localizado, la detección del usuario primario no
puede ser garantizada. Adicional, como el
sistema CR puede usar las frecuencias
desvanecidas del PU, el espectro del PU puede
ser perturbado por una interferencia de banda
angosta (NBI) y el algoritmo sincronización
frecuencial usado para estimar el retraso de la
frecuencia portadora (CFO) puede sufrir
degradaciones. En este documento proponemos
un nuevo esquema que conjuntamente permite
determinar la CR-NBI y estimar los canales y
CFOs del PU en un sistema de acceso múltiple
por división de frecuencias ortogonales
(OFDMA). El mismo combina un filtro de
Kalman a puntos sigma y un test de que permite
detectar una variación en la matriz de
covarianza de la medida. Los resultados de
simulación confirman que el algoritmo
propuesto puede con precisión detectar la CRNBI y estimar los CFOs del PU.
Palabras claves: OFDMA, estimación del
retraso de la frecuencia portadora, radio
inteligencia, detección de interferencia · filtro
Kalman a puntos sigma.
Abstract: in Cognitive Radio (CR) systems,
spectrum sensing plays a key role to determine
the free frequency bands. However, when the
primary user (PU) signal spectrum exhibits
localized fading, PU detection cannot be
guaranteed. In addition, as the CR may use the
PU faded frequencies, the PU spectrum can be
disturbed by a narrow-band interference (NBI)
and synchronization algorithms used for the PU
carrier frequency offset (CFO) estimation suffer
degradations. In this paper, we propose a new
Keywords:
OFDMA,
frequency
offset
estimation · cognitive radio · interference
detection · sigma point Kalman filter.