一種載波頻率偏移的估計方法及裝置的製作方法

2023-09-16 09:27:50 1

專利名稱：一種載波頻率偏移的估計方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種載波頻率偏移的估計方法及裝置。
背景技術：
正交頻分復用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)能有 效地消除符號間幹擾，OFDM技術將高速的數據流調製為頻鐠交疊的多個並行 低速數據流發送，由於OFDM符號周期顯著增長，因此提高了OFDM符號抗 多徑時延的能力。通過在OFDM符號的前端增加大於最大多徑時延的保護間 隔(GI, Guard Interval),則可以完全消除由多徑時延引起的符號間千擾(ISI, Inter-Symbol Interference),因此大大簡化了接收端的均衡。另外，OFDM技術 由於使用了正交重疊的頻鐠，相比於加保護帶的多載波(MC, Multi-carrier)系 統，頻譜效率大為提高，由於可以採用快速算法來實現OFDM調製，因此其 硬體實現簡單易行。但是，OFDM系統的另一個特性是對頻率偏移非常敏感， OFDM系統存在多個正交子載波，栽波頻率的偏移會導致子栽波相互覆蓋而破 壞其正交性，導致子信道之間產生幹擾，因此OFDM系統為保證載波間的正 交性，對頻率同步提出了嚴格要求。
OFDM系統的同步技術包括時間同步和頻率同步，其中時間同步包括符號 同步和幀同步，在OFDM系統中，數據是以幀為單位傳輸的，確定每一幀的 起始位置可通過序列相關、差分相關或能量窗的方法實現，頻率同步則可通過 每一幀中的導頻序列或利用循環前綴來完成。
目前，普遍運用的頻率偏移估計方法主要有兩類，其中一類是利用導頻符 號進行頻率偏移估計，通常是在時域上發送兩個相同的OFDM塊，這兩個OFDM塊可以是連續發送的，也可以是間隔發送的，利用這兩個OFDM塊之 間的相關性進行頻率偏移估計，此類方法的估計範圍和估計精度與這兩個 OFDM塊的長度以及在時域上的間隔有關，若要增加估計範圍需要犧牲同步精 度為代價，同樣若要提高估計精度就需要犧牲估計範圍；另外一類方法屬於盲 估計，主要是利用OFDM符號的循環前綴與OFDM符號後一部分相同的特性 的相關運算進行頻率偏移估計，這類方法雖然節省了導頻符號的開銷，但是受 到循環前綴長度較短的影響，頻率偏移估計的精度較低，若要提高估計精度需 要對OFDM符號進行很長時間的統計，在實際系統中的應用受到較大限制。 綜上，現有技術正交頻分復用系統的載波頻率偏移的估計精度低。發明內容本發明提供一種載波頻率偏移的估計方法及裝置，用以解決現有技術中正 交頻分復用系統的載波頻率偏移的估計精度低的問題。本發明方法，預先設置頻率偏移估計範圍的第一門限值，該方法包括以下 步驟A. 利用正交頻分復用系統的第一類導頻符號，獲得第一相對頻率偏移估 計值；B. 當所迷第一相對頻率偏移估計值的絕對值小於第一門限值時，通過每 個正交頻分復用系統符號的循環前綴和該正交頻分復用系統符號，獲得第二相 對頻率偏移估計值；C. 對所述第一相對頻率偏移估計值和所述第二相對頻率偏移估計值進行 加權平均，獲得所述正交頻分復用系統的載波頻率偏移估計值。所述預先設置頻率偏移估計範圍的第 一 門限值的步驟包括 AOl、通過每個正交頻分復用系統符號的循環前綴，獲得相對頻率偏移估 計範圍；A02、 4艮據所述相對頻率偏移估計範圍的上界和最大都卜勒頻率偏移，獲 得頻率偏移估計範圍的門限值的理論值；A03、對所述頻率偏移估計範圍的門限值的理論值進行仿真修正，獲得所 述頻率偏移估計範圍的第 一 門限值。所述正交頻分復用系統的每個傳輸塊中至少包含一個所述第一類導頻符號。該方法還包括預先設置頻率偏移估計範圍的第二門限值的步驟， 則步驟B之後還包括Bl、當所述第二相對頻率偏移估計值的絕對值小於所述第二門限值時，利 用所述正交頻分復用系統的第二類導頻符號，獲得第三相對頻率偏移估計值； 則步驟C包括對所述第一相對頻率偏移估計值、第二相對頻率偏移估計值和第三相對頻 率偏移估計值進行加權平均，獲得所述正交頻分復用系統的載波頻率偏移估計 值。所述預先設置頻率偏移估計範圍的第二門限值的步驟包括-. All、通過正交頻分復用系統的第二類導頻符號，獲得相對頻率偏移估計 範圍；A12、根據所述相對頻率偏移估計範圍的上界和最大都卜勒頻率偏移，獲 得頻率偏移估計範圍的門限值的理論值；A13、對所述頻率偏移估計範圍的門限值的理論值進行仿真修正，獲得所 述頻率偏移估計範圍的第二門限值。所述正交頻分復用系統的每個傳輸塊中至少包含一對所述第二類導頻符號。步驟C包括Cl、通過仿真分別確定所述第一相對頻率偏移估計值、第二相對頻率偏移 估計值和第三相對頻率偏移估計值的加權係數；C2、通過所述加權係數，對所述第一相對頻率偏移估計值、第二相對頻率
偏移估計值和第三相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所述正交頻分復用 系統的載波頻率偏移估計值。本發明裝置包括相對頻率偏移估計單元，用於利用正交頻分復用系統的第一類導頻符號， 獲得第一相對頻率偏移估計值，當所述第一相對頻率偏移估計值的絕對值小於 第一門限值時，通過每個正交頻分復用系統符號的循環前綴和該正交頻分復用 系統符號，獲得第二相對頻率偏移估計值；載波頻率偏移估計單元，用於對所述第一相對頻率偏移估計值和所述第二 相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所述正交頻分復用系統的載波頻率偏 移估計值。所述相對頻率偏移估計單元包括第一門限值單元，用於預先存儲頻率偏移估計範圍的第一 門限值；第一相對頻率偏移估計單元，用於利用正交頻分復用系統的第一類導頻符 號，獲得第一相對頻率偏移估計值；第二相對頻率偏移估計單元，用於當所述第一相對頻率偏移估計值的絕對 值小於第一門限值時，通過每個正交頻分復用系統符號的循環前綴和該正交頻 分復用系統符號，獲得第二相對頻率偏移估計值。所述第一門限值單元包括第一估計範圍單元，用於通過每個正交頻分復用系統符號的循環前綴，獲 得相對頻率偏移估計範圍；第一理論值單元，用於根據所述相對頻率偏移估計範圍的上界和最大多普 勒頻率偏移，獲得頻率偏移估計範圍的門限值的理論值；第一仿真修正單元，用於對所述頻率偏移估計範圍的門限值的理論值進行 仿真修正，獲得所述頻率偏移估計範圍的第一門限值。所述相對頻率偏移估計單元還包括第二門限值單元，用於預先存儲頻率偏移估計範圍的第二門限值；
第三相對頻率偏移估計單元，用於當所述第二相對頻率偏移估計值的絕對 值小於所述第二門限值時，利用所述正交頻分復用系統的第二類導頻符號，獲得第三相對頻率偏移估計值；則所迷載波頻率偏移估計單元，用於對所述第一相對頻率偏移估計值、第 二相對頻率偏移估計值和第三相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所述正 交頻分復用系統的載波頻率偏移估計值。所述第二門限值單元包括第二估計範圍單元，用於通過正交頻分復用系統的第二類導頻符號，獲得 相對頻率偏移估計範圍；第二理論值單元，用於才艮據所述相對頻率偏移估計範圍的上界和最大多普 勒頻率偏移，獲得頻率偏移估計範圍的門限值的理論值；第二仿真修正單元，用於對所述頻率偏移估計範圍的門限值的理論值進行仿真修正，獲得所述頻率偏移估計範圍的第二門限值。 所述載波頻率偏移估計單元包括加權係數單元，用於通過仿真分別確定所述第一相對頻率偏移估計值、第 二相對頻率偏移估計值和第三相對頻率偏移估計值的加權係數；加權平均單元，用於通過所述加權係數，對所述第一相對頻率偏移估計值、 第二相對頻率偏移估計值和第三相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所述 正交頻分復用系統的栽波頻率偏移估計值。本發明通過預先^:置頻率偏移估計範圍的第一門限值，利用正交頻分復用 系統的第一類導頻符號，獲得第一相對頻率偏移估計值，當所述第一相對頻率 偏移估計值的絕對值小於第一門P艮值時，通過每個正交頻分復用系統符號的循 環前綴和該正交頻分復用系統符號，獲得第二相對頻率偏移估計值，對所述第 一相對頻率偏移估計值和所述第二相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所 述正交頻分復用系統的栽波頻率偏移估計值的技術方案，使得正交頻分復用系 統可以根據不同的導頻符號估計的頻率偏移的範圍和精度不同的性質，可以自
適應地調整頻率偏移估計的方法，提高了頻率偏移的估計精度。


圖1為本發明方法的流程示意圖；圖2為本發明方法實施例的流程示意圖；圖3為本發明實施例中時頻二維導頻插入結構示意圖；圖4為本發明裝置實施例的結構示意圖。
具體實施方式
本發明的核心思想為預先設置頻率偏移估計範圍的第一門限值，利用正 交頻分復用系統的第一類導頻符號，獲得第一相對頻率偏移估計值，當所述第 一相對頻率偏移估計值的絕對值小於第一門限值時，通過每個正交頻分復用系 統符號的循環前綴和該正交頻分復用系統符號數據部分的對應部分進行相關 運算，獲得第二相對頻率偏移估計值，對所述第一相對頻率偏移估計值和所述 第二相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所述正交頻分復用系統的栽波頻 率偏移估計值，使得正交頻分復用系統可以根據不同的導頻符號估計的頻率偏 移的範圍和精度不同的性質，可以自適應地調整頻率偏移估計的方法，提高了 頻率偏移的估計精度；所述預先設置頻率偏移估計範圍的第 一 門限值的步驟包括 通過每個正交頻分復用系統符號的循環前綴，獲得相對頻率偏移估計範圍；根據所述相對頻率偏移估計範圍的上界和最大都卜勒頻率偏移，獲得頻率 偏移估計範圍的門限值的理論值；對所述頻率偏移估計範圍的門限值的理論值進行仿真修正，獲得所述頻率 偏移估計範圍的第 一 門限值；所述正交頻分復用系統的每個傳輸塊中至少包含一個所述第一類導頻符號。參見圖1，本發明方法包括步驟5101、 利用正交頻分復用系統的第一類導頻符號，獲得第一相對頻率偏移估計值；本發明方法預先i殳置了頻率偏移估計範圍的第 一 門限值； 所述預先^:置頻率偏移估計範圍的第 一 門限值的步驟包括 通過每個正交頻分復用系統符號的循環前綴，獲得相對頻率偏移估計範圍；根據所述相對頻率偏移估計範圍的上界和最大都卜勒頻率偏移，獲得頻率偏移估計範圍的門限值的理論值；對所迷頻率偏移估計範圍的門限值的理論值進行仿真修正，獲得所述頻率 偏移估計範圍的第 一 門限值；其中，所述正交頻分復用系統的每個傳輸塊中至少包含一個所述第一類導 頻符號；較佳地，該方法還包括預先設置頻率偏移估計範圍的第二門限值的步驟， 包括通過正交頻分復用系統的第二類導頻符號，獲得相對頻率偏移估計範圍；根據所述相對頻率偏移估計範圍的上界和最大都卜勒頻率偏移，獲得頻率 偏移估計範圍的門限值的理論值；對所述頻率偏移估計範圍的門限值的理論值進行仿真修正，獲得所述頻率 偏移估計範圍的第二門限值；其中，所述正交頻分復用系統的每個傳輸塊中至少包含一對所述第二類導 頻符號；5102、 當所述第一相對頻率偏移估計值的絕對值小於第一門限值時，通過 每個正交頻分復用系統符號的循環前綴和該正交頻分復用系統符號，獲得第二 相對頻率偏移估計值；
較佳地，當所述第二相對頻率偏移估計值的絕對值小於所述第二門限值 時，利用所述正交頻分復用系統的第二類導頻符號，獲得第三相對頻率偏移估計值；S103、對所述第一相對頻率偏移估計值和所述第二相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所述正交頻分復用系統的載波頻率偏移估計值；較佳地，對所述第一相對頻率偏移估計值、第二相對頻率偏移估計值和第 三相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所述正交頻分復用系統的載波頻率 偏移估計值；通過仿真分別確定所述第一相對頻率偏移估計值、第二相對頻率偏移估計 值和第三相對頻率偏移估計值的加權係數；通過所述加權係數，對所述第一相對頻率偏移估計值、第二相對頻率偏移 估計值和第三相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所述正交頻分復用系統 的載波頻率偏移估計值。參見圖2，本發明方法實施例，提出一種用於OFDM系統的載波頻率偏移 估計方法，該方法適用於一種通用的OFDM傳輸塊結構，在這種通用的傳輸 塊結構中包含兩類導頻符號第一類導頻符號，該導頻符號的前半部分和後半 部分的時域波形相同，此類導頻符號在一個傳輸塊當中至少包含一個；第二類 導頻符號，該導頻符號包括一對相同的導頻符號，此類導頻符號在一個傳輸塊 當中至少包含一對，本實施例所述頻率偏移估計方法，根據不同的導頻符號可 以估計的頻率偏移的範圍和精度不同的性質，可以自適應地調整頻率偏移估計 的方法，那麼，本發明方法實施例包括步驟S201、根據OFDM系統中的第一類導頻符號，獲得第一相對頻率偏移估 計值；對於OFDM系統中的每個傳輸塊，將每個傳輸塊中的每個笫一類導頻符 號的前半部分和後半部分進行相關運算，得到每個第一類導頻符號的頻率偏移 估計值；
存在頻率偏移的信號可表示為formula see original document page 14其中，i(n)是發射信號x(")經過信道後的信號，力是頻率偏移量，A/是子載波間隔，iv是子載波的個數；根據定時結果對信號y(")提取第一類導頻符號，然後根據公式 formula see original document page 14將每個傳輸塊中的每個第一類導頻符號的前半部分和後半部分進行相關運算， 式中j是作相關運算部分的起始位置，可由定時結果確定，在進行頻率偏移估 計之前需要進行時間同步，所述定時結果由時間同步處理獲得，用於指明導頻 符號的時序位置； 相關運算輸出結果^的幅角為formula see original document page 14可以得到相對頻率偏移估計值的絕對值formula see original document page 14如果每個傳輸塊中包含多個第一類導頻符號，為了提高頻率偏移估計值的 精度，可以對OFDM系統中每個傳輸塊內或傳輸塊間的多個第一類導頻符號 的頻率偏移估計值進行平均，獲得第一相對頻率偏移估計值s,;所以，利用第一類導頻符號可以估計的頻率偏移範圍為[-△/,△/]S202、判斷第一相對頻率偏移估計值的絕對值是否大於第一門限值，如果 是，則進行步驟S207，否則，進行步驟S203;判斷所述^的絕對值I—是否大於第一門限值7A，若l—大於7^,則輸出f, 並進行步驟S207;若hl小於7T^，則執行步驟S203;S203、根據每個OFDM符號的循環前綴，獲得第二相對頻率偏移估計值； 利用每個OFDM符號的循環前綴(CP, Cyclic Prefix )和該OFDM符號數據部分的對應部分進行相關運算，得到每個OFDM符號的相對頻率偏移值； 提取信號:K")的每個OFDM符號的循環前綴部分和對應的數據部分，該OFDM符號數據部分的對應部分進行相關運算formula see original document page 15式中、是循環前綴的長度； 相關運算結果/^的幅角為formula see original document page 15可以得到相對頻率偏移估計值的絕對值為formula see original document page 15為了提高頻率偏移估計值的精度，對OFDM系統中每個傳輸塊內或傳輸 塊間的多個OFDM符號的頻率偏移估計值進行平均，獲得第二相對頻率偏移 估計值&;所以，利用循環前綴可以估計的頻率偏移範圍為formula see original document page 15此時可估計的頻率偏移範圍的上界f ，應作為第 一 門限值巧的參考值，由於受到都卜勒頻移的影響頻率偏移估計值會在一定範圍內波動，因此rA的理論4直應為formula see original document page 15其中，力(一,為最大都卜勒頻移。為了保證本發明的估計性能，實際的第一門限值應該設置為通過仿真對理論值進行修正後得到的值；為了使本發明的估
計性能在各種SNR的條件下都可以達到較好的性能，第一門限值應該設為較 低SNR時通過仿真對理論值進行修正後得到的門限值，通過仿真可以得出本 實施例中第 一 門限值設在0.3至0.35之間比較合適；5204、 判斷第二相對頻率偏移估計值的絕對值是否大於第二門限值，如杲 是，則進行步驟S208，否則，進行步驟S205;判斷&的絕對值—2|是否大於第二門限值7^，若l&l大於77^,則輸出^並進行步驟S208;若hl小於7^,則進行步驟S205;5205、 4艮據所述OFDM系統中的第二類導頻符號，獲得第三相對頻率偏 移估計值；對於OFDM系統中的每個傳輸塊，將每個傳輸塊中的第二類導頻符號逐 對進行相關運算，得到每個第二類導頻符號的相對頻率偏移估計值； 提取信號y(")的第二類導頻符號，然後利用公式formula see original document page 16將每個傳輸塊中的第二類導頻符號逐對進行相關運算，式中p為兩個第二類導頻符號間隔的OFDM符號數； 相關運算結果/^的幅角為formula see original document page 16可以得到相對頻率偏移估計值的絕對值為:formula see original document page 16如果每個傳輸塊中包含多對第二類導頻符號，為了提高頻率偏移估計值的精度，可對OFDM系統中每個傳輸塊內或傳輸塊間的多個第二類導頻符號的 頻率偏移估計值進行平均，獲得第三相對頻率偏移估計值&;所以，利用第二類導頻符號可以估計的頻率偏移範圍為7VA/__漁/—2/7(iV + Ag，2P(iV + A^)—第二門限值7T^的設置方法與的設置方法基本類似，化的理論值應為w = 解_一,^ 2p(iV + Ag "一其中，—為最大都卜勒頻移，通過仿真對理論值進行修正，可以得到第二門限值r、的經驗值設在0.03至0.04之間比較合適；5206、 將所述第一相對頻率偏移估計值、所述第二相對頻率偏移估計值和 所述第三相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所述OFDM系統的載波頻 率偏移估計值；即，若ls,l〈7^且l&卜T^，則將s,, s,和&進行加權平均，計算頻率偏移估計值；5207、 將所述第一相對頻率偏移估計值作為所述OFDM系統的載波頻率 偏移估計值；即，若|&|>7^,則利用^計算頻率偏移估計值；5208、 將所述第一相對頻率偏移估計值和所述第二相對頻率偏移估計值進 行加權平均，獲得所述OFDM系統的栽波頻率偏移估計值；即，若le，l〈7^且h一7^，則將f,和^進行加權平均，計算頻率偏移估計值；綜上，若h卜7^,則利用s,計算載波頻率偏移估計值為若h卜7^且l^卜7^，則利用s,和^，並採用公式s = Q^， + a2s2進行加權平均的結果，計算載波頻率偏移估計值為其中，^和a分別為s,和&的加權係數，通過仿真可以獲得所述加權係數，例
如ofj-O'c^-l;若h卜7^且l&卜7^,則利用A、 ^和q,並採用/>式￡■ = + a2s2 + a3f3 進行加權平均的結果，計算載波頻率偏移估計值為其中，^i、 A和A分別為s,、 ^和&的加權係數，同樣，通過仿真也可以獲得 所述加權係數，例如",o，or,0，a,l;如圖3所示，為本實施例中時頻二維導頻插入結構示意圖，所述第一類導 頻符號可以採用導頻數據間隔映射到子栽波的結構，所述第二類導頻符號既可 以用作頻率同步，也可以用作信道估計，所以採用導頻符號與若干個OFDM 符號時分間隔放置的結構；其中，所述第一類導頻符號的導頻數據間隔插放在 各個子載波上；所述第二類導頻符號可採用多種插放方式，只需保證導頻符號 成對相同即可，如長期演進的時分雙工模式(LTE-TDD, Long Term Evolution-Time Division Duplex)系統中，每個子幀都符合本發明所述通用的 傳輸塊結構，其中，下行導頻時隙(DwPTS， Downlink Pilot Time Slot)可 以設計為第一類導頻符號，時隙O(TSO， Time Slot 0)中包含九個OFDM符 號，可以選取其中兩個OFDM符號作為一對第二類導頻符號，在LTE-TDD 系統中即可採用本發明方法進行頻率偏移估計。參見圖4，本發明裝置實施例包括相對頻率偏移估計單元41和栽波頻率 偏移估計單元42;所述相對頻率偏移估計單元41包括第一門限值單元411、第二門限值單 元412、第一相對頻率偏移估計單元413、第二相對頻率偏移估計單元414和 第三相對頻率偏移估計單元415;所述第一門P艮值單元411包括第一估計範圍單元4111、第一理論值單元 4112和第一仿真修正單元4113;所述第二門限值單元412包括第二估計範圍單元4121、第二理論值單元 4122和第二仿真〗參正單元4123;所述載波頻率偏移估計單元42包括加權係數單元421和加權平均單元422;所述相對頻率偏移估計單元41，利用正交頻分復用系統的第一類導頻符 號，獲得第一相對頻率偏移估計值，當所述第一相對頻率偏移估計值的絕對值 小於第一門限值時，通過每個正交頻分復用系統符號的循環前綴和該正交頻分 復用系統符號，獲得第二相對頻率偏移估計值；所述載波頻率偏移估計單元42，對所述第一相對頻率偏移估計值、第二相 對頻率偏移估計值和第三相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得並輸出所述 正交頻分復用系統的栽波頻率偏移估計值；其中，所述第一門限值單元411,用於預先存儲頻率偏移估計範圍的第一 門限值；所述第 一估計範圍單元4111 ，用於通過每個正交頻分復用系統符號的循環 前綴，獲得相對頻率偏移估計範圍；所述第一理論值單元4112，用於根據所述相對頻率偏移估計範圍的上界和 最大都卜勒頻率偏移，獲得頻率偏移估計範圍的門P艮值的理論值；所述第一仿真修正單元4113,用於對所述頻率偏移估計範圍的門限值的理 論值進行仿真修正，獲得所述頻率偏移估計範圍的第 一 門限值；所述第二門限值單元412，用於預先存儲頻率偏移估計範圍的第二門限值；所述第二估計範圍單元4121，用於通過正交頻分復用系統的第二類導頻符 號，獲得相對頻率偏移估計範圍；所述第二理論值單元4122，用於根據所述相對頻率偏移估計範圍的上界和 最大都卜勒頻率偏移，獲得頻率偏移估計範圍的門限值的理論值；所述笫二仿真修正單元4123，用於對所述頻率偏移估計範圍的門限值的理 論值進行仿真^^正，獲得所述頻率偏移估計範圍的第二門限值；所述第一相對頻率偏移估計單元413,用於利用正交頻分復用系統的第一
類導頻符號，獲得第一相對頻率偏移估計值；所述第二相對頻率偏移估計單元414,用於當所述第一相對頻率偏移估計 值的絕對值小於第一門限值時，通過每個正交頻分復用系統符號的循環前綴和 該正交頻分復用系統符號數據部分的對應部分進行相關運算，獲得第二相對頻率偏移估計值；所述第三相對頻率偏移估計單元415,用於當所述第二相對頻率偏移估計 值的絕對值小於所述第二門限值時，利用所述正交頻分復用系統的第二類導頻 符號，獲得第三相對頻率偏移估計值；所述加權係數單元421,用於通過仿真分別確定所述第一相對頻率偏移估 計值、第二相對頻率偏移估計值和第三相對頻率偏移估計值的加權係數；所述加權平均單元422,用於通過所述加權係數，對所述第一相對頻率偏 移估計值、第二相對頻率偏移估計值和第三相對頻率偏移估計值進行加權平 均，獲得所述正交頻分復用系統的載波頻率偏移估計值。明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及 其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1. 一種載波頻率偏移的估計方法，其特徵在於，預先設置頻率偏移估計範圍的第一門限值，該方法包括以下步驟A.利用正交頻分復用系統的第一類導頻符號，獲得第一相對頻率偏移估計值；B.當所述第一相對頻率偏移估計值的絕對值小於第一門限值時，通過每個正交頻分復用系統符號的循環前綴和該正交頻分復用系統符號，獲得第二相對頻率偏移估計值；C.對所述第一相對頻率偏移估計值和所述第二相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所述正交頻分復用系統的載波頻率偏移估計值。
2、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述預先設置頻率偏移估計 範圍的第 一 門限值的步驟包括AOl、通過每個正交頻分復用系統符號的循環前綴，獲得相對頻率偏移估 計範圍；A02、根據所述相對頻率偏移估計範圍的上界和最大都卜勒頻率偏移，獲 得頻率偏移估計範圍的門限值的理論值；A03、對所述頻率偏移估計範圍的門限值的理論值進行仿真修正，獲得所 述頻率偏移估計範圍的第 一 門限值。
3、 如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述正交頻分復用系統的每 個傳輸塊中至少包含一個所述第一類導頻符號。
4、 如權利要求3所述的方法，其特徵在於，該方法還包括預先設置頻率 偏移估計範圍的第二門P艮值的步驟，則步驟B之後還包括Bl、當所述第二相對頻率偏移估計值的絕對值小於所述第二門限值時，利 用所述正交頻分復用系統的第二類導頻符號，獲得第三相對頻率偏移估計值； 則步驟C包括 對所述笫一相對頻率偏移估計值、第二相對頻率偏移估計值和第三相對頻 率偏移估計值進行加權平均，獲得所述正交頻分復用系統的載波頻率偏移估計 值。
5、 如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述預先設置頻率偏移估計 範圍的第二門限值的步驟包括All、通過正交頻分復用系統的第二類導頻符號，獲得相對頻率偏移估計 範圍；A12、 4艮據所述相對頻率偏移估計範圍的上界和最大都卜勒頻率偏移，獲 得頻率偏移估計範圍的門限值的理論值；A13、對所述頻率偏移估計範圍的門限值的理論值進行仿真修正，獲得所 述頻率偏移估計範圍的第二門限值。
6、 如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述正交頻分復用系統的每 個傳輸塊中至少包含一對所述第二類導頻符號。
7、 如權利要求6所述的方法，其特徵在於，步驟C包括Cl、通過仿真分別確定所述第一相對頻率偏移估計值、第二相對頻率偏移 估計值和第三相對頻率偏移估計值的加權係數；C2、通過所述加權係數，對所述第一相對頻率偏移估計值、第二相對頻率 偏移估計值和第三相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所述正交頻分復用 系統的載波頻率偏移估計值。
8、 一種栽波頻率偏移的估計裝置，其特徵在於，該裝置包括 相對頻率偏移估計單元，用於利用正交頻分復用系統的第一類導頻符號，獲得第一相對頻率偏移估計值，當所述第一相對頻率偏移估計值的絕對值小於 第一門限值時，通過每個正交頻分復用系統符號的循環前綴和該正交頻分復用 系統符號，獲得第二相對頻率偏移估計值；栽波頻率偏移估計單元，用於對所述第一相對頻率偏移估計值和所述第二 相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所述正交頻分復用系統的載波頻率偏3移估計值。
9、 如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述相對頻率偏移估計單元 包括第一門限值單元，用於預先存儲頻率偏移估計範圍的第一 門限值； 第一相對頻率偏移估計單元，用於利用正交頻分復用系統的第一類導頻符號，獲得第一相對頻率偏移估計值；第二相對頻率偏移估計單元，用於當所述第一相對頻率偏移估計值的絕對值小於第一門限值時，通過每個正交頻分復用系統符號的循環前綴和該正交頻分復用系統符號，獲得第二相對頻率偏移估計值。
10、 如權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所迷第一門限值單元包括 第一估計範圍單元，用於通過每個正交頻分復用系統符號的循環前綴，獲得相對頻率偏移估計範圍；第一理論值單元，用於根據所述相對頻率偏移估計範圍的上界和最大多普 勒頻率偏移，獲得頻率偏移估計範圍的門限值的理論值；第一仿真修正單元，用於對所述頻率偏移估計範圍的門限值的理論值進行 仿真修正，獲得所述頻率偏移估計範圍的第一門限值。
11、 如權利要求10所述的裝置，其特徵在於，所述相對頻率偏移估計單 元還包括第二門限值單元，用於預先存儲頻率偏移估計範圍的第二門限值； 第三相對頻率偏移估計單元，用於當所述第二相對頻率偏移估計值的絕對值小於所迷第二門限^f直時，利用所述正交頻分復用系統的第二類導頻符號，獲得第三相對頻率偏移估計值；則所迷載波頻率偏移估計單元，用於對所述第一相對頻率偏移估計值、第二相對頻率偏移估計值和第三相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所述正交頻分復用系統的載波頻率偏移估計值。
12、 如權利要求ll所述的裝置，其特徵在於，所述第二門限值單元包括:第二估計範圍單元，用於通過正交頻分復用系統的第二類導頻符號，獲得相對頻率偏移估計範圍；第二理論值單元，用於根據所述相對頻率偏移估計範圍的上界和最大多普 勒頻率偏移，獲得頻率偏移估計範圍的門限值的理論值；第二仿真修正單元，用於對所述頻率偏移估計範圍的門限值的理論值進行仿真修正，獲得所述頻率偏移估計範圍的第二門限值。
13、如權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所迷載波頻率偏移估計單 元包括加權係數單元，用於通過仿真分別確定所述第一相對頻率偏移估計值、第 二相對頻率偏移估計值和第三相對頻率偏移估計值的加權係數；加權平均單元，用於通過所述加權係數，對所述第一相對頻率偏移估計值、 第二相對頻率偏移估計值和第三相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所述 正交頻分復用系統的栽波頻率偏移估計值。
全文摘要
本發明公開了一種載波頻率偏移的估計方法及裝置，用以解決現有技術中正交頻分復用系統的載波頻率偏移的估計精度低的問題。本發明方法，預先設置頻率偏移估計範圍的第一門限值，該方法包括步驟A.利用正交頻分復用系統的第一類導頻符號，獲得第一相對頻率偏移估計值；B.當所述第一相對頻率偏移估計值的絕對值小於第一門限值時，通過每個正交頻分復用系統符號的循環前綴和該正交頻分復用系統符號，獲得第二相對頻率偏移估計值；C.對所述第一相對頻率偏移估計值和所述第二相對頻率偏移估計值進行加權平均，獲得所述正交頻分復用系統的載波頻率偏移估計值。本發明用於估計正交頻分復用系統的載波頻率偏移，提高了估計精度。
文檔編號H04L27/26GK101212440SQ20061016987
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月29日 優先權日2006年12月29日
發明者昊 孫, 平 張, 李立華, 楊曉輝 申請人:大唐移動通信設備有限公司