載波頻偏的估計方法及其裝置的製作方法
2023-06-07 15:15:06 2
專利名稱：載波頻偏的估計方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，特別涉及通信領域中的載波頻偏檢測技術。
背景技術：
在各種載波通訊系統中，接收端的載波頻率很有可能和發射端的載波頻率不一 致，此時，常常在接收端會通過發射端發射的信息檢測接收端和發射端之間的載波頻偏，並 且調整接收端的載波頻率，從而鎖定接收端的頻率，保證通訊的可靠傳輸。比如在全球移動 通信系統(Global System for Mobile communication，簡稱 「GSM」 )系統中，系統要求手 機終端的頻率穩定度達到0. lppm，這樣手機終端必須持續的檢測手機和基站的載波頻率的 偏差，並且調整手機終端的射頻本振，從而保證手機的載波頻率和基站的載波頻率保持在 0. Ippm以內。關於載波頻偏的檢測技術可參見專利號為5450456的美國專利。目前，常用的載波頻偏的估計方法有以下兩種(1)在一般的載波數字通訊系統中，都會定期發送各種訓練序列(導頻序列)，在 接收端中，可以通過這些訓練序列來做同步，信道估計，載波頻偏估計等，一般的載波頻偏 的估計方法是對不同時間上的2段導頻序列分別檢測其時域衝擊相應的相位；通過其相 位差和時間差來計算其頻率偏差。(2)通過解調的數據進行頻偏估計，如統計解調的數據在星位圖上的相位偏差，根 據相位偏差來計算頻偏。然而，本發明的發明人發現，如果採用上述方式(1)進行載波頻率的估計，則檢測
範圍不夠大，在2段導頻所間隔的時間段內，其衝擊相應相位差之需要在*內，這將限制其
頻偏估計的檢測範圍，在頻偏超過該範圍時性能將急劇惡化。並且，採用上述方式(1)的估 計方法其性能常常比較差，所以其檢測精度要控制在一定範圍內，需要很長的檢測時間。而 對於通過星位圖上的相位偏差來檢測頻偏(即上述方式(2)的頻偏估計方法)，當使用高階 調製的情況下如16QAM(正交調幅)等，系統的性能將會急劇惡化，並且其檢測範圍也比較 小，系統需要通過其他方法把頻偏範圍先控制在一定範圍內，才能夠再使用這種方法進一 步提高頻率穩定度。而且，上述兩種方式在終端高速移動狀態下，其性能都將會惡化。
發明內容
本發明的目的在於提供一種載波頻偏的估計方法及其裝置，擴大載波頻偏的檢測 範圍，提高載波頻偏的檢測精度。為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種載波頻偏的估計方法，包含 以下步驟對已知的本地訓練序列按步長添加頻偏，得到添加了頻偏的本地訓練序列；根據當前多徑k的同步信息，對接收到的訓練序列用添加了頻偏的本地訓練序列 進行相關，獲得相關後的檢測幅度或檢測功率；根據獲得的檢測幅度或檢測功率計算載波頻偏。
本發明的實施方式還提供了一種載波頻偏的估計裝置，包括頻偏添加模塊，用於對已知的本地訓練序列按步長添加頻偏，得到添加了頻偏的 本地訓練序列；相關模塊，用於根據當前多徑k的同步信息，對接收到的訓練序列用添加了頻偏 的本地訓練序列進行相關，獲得相關後的檢測幅度或檢測功率；頻偏計算模塊，用於根據獲得的檢測幅度或檢測功率計算載波頻偏。本發明實施方式與現有技術相比，主要區別及其效果在於在接收端中對本地訓練序列按步長添加頻偏，再通過添加了頻偏的本地訓練序列 相關接收到的訓練序列數據，獲得檢測幅度(或者功率)，通過合併後的幅度(或者功率) 檢測其載波頻偏。通過利用添加了頻偏的本地訓練序列與接收到的訓練序列進行載波頻偏 的估計，可使得載波頻偏檢測的範圍較大，並且有較高的檢測精度。而且，由於載波頻偏的 檢測方法與系統的模式並沒有關聯，因此無需局限於其系統的調製模式，可以適用於各種 通信系統，GSM, CDMA (碼分多址)2000/CDMA95, WCDMA (寬帶碼分多址)，TD-SCDMA (時分同 步碼分多址)等等。進一步地，在計算載波頻偏之前，先對當前多徑k的功率進行判決，如果當前多徑 k的功率大於預置門限，則再利用添加了頻偏的本地訓練序列與接收到的訓練序列進行載 波頻偏的估計。由於先對當前多徑的功率是否可以滿足頻偏估計要求進行了判決，因此獲 取的該多徑的同步信息檢測幅度或檢測功率具備一定的參考價值，保證了計算的載波頻偏 的準確性。進一步地，用於計算載波頻偏的檢測幅度或檢測功率為多徑，多周期，多碼道的合 並後的檢測幅度或檢測功率，可以進一步提高載波頻偏的檢測精度，使得在高速移動等狀 況下，也能保證檢測的載波頻偏的準確性。
圖1是根據本發明第一實施方式的載波頻偏的估計方法流程圖；圖2是根據本發明第二實施方式的載波頻偏的估計方法流程圖；圖3是根據本發明第三實施方式的載波頻偏的估計裝置示意圖。
具體實施例方式在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，本 領域的普通技術人員可以理解，即使沒有這些技術細節和基於以下各實施方式的種種變化 和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的實施 方式作進一步地詳細描述。本發明第一實施方式涉及一種載波頻偏的估計方法，具體流程如圖1所示。在步驟110中，判決當前多徑k的功率是否可以用於檢測載波頻偏。具體地說，當 系統獲得精同步信息或者進行信道估計後，將獲得各碼道上多徑的同步信息和功率信息。 此時，對多徑功率進行判決，如果當前多徑k的功率大於預置門限，則說明該多徑k可以滿 足頻偏估計的要求，進入步驟120，如果小於或等於預置門限，則說明該多徑k不滿足頻偏估計的要求，結束本流程。接著，在步驟120中，對已知的本地訓練序列按步長添加頻偏。具體地說，按照Af 為步長，通過以下公式對已知的本地訓練序列按步長添加頻偏
權利要求
一種載波頻偏的估計方法，其特徵在於，包含以下步驟對已知的本地訓練序列按步長添加頻偏，得到添加了頻偏的本地訓練序列；根據當前多徑k的同步信息，對接收到的訓練序列用所述添加了頻偏的本地訓練序列進行相關，獲得所述相關後的檢測幅度或檢測功率；根據所述獲得的檢測幅度或檢測功率計算載波頻偏。
2.根據權利要求1所述的載波頻偏的估計方法，其特徵在於，在進入所述對已知的本 地訓練序列添加頻偏的步驟之前，還包含以下步驟對當前多徑k的功率進行判決，如果當前多徑k的功率大於預置門限，則再進入所述對 已知的本地訓練序列添加頻偏的步驟。
3.根據權利要求2所述的載波頻偏的估計方法，其特徵在於，在計算所述載波頻偏的 步驟之前，還包含以下步驟如果有多條多徑的功率大於所述預置門限，則根據各多徑的同步信息，分別獲取各多 徑的相關後的檢測幅度或檢測功率；如果獲取的是檢測幅度，則將獲得的各多徑上的檢測幅度進行合併，得到多徑合併後 的檢測幅度，再將多徑合併後的檢測幅度再進行多個訓練序列周期和多碼道的檢測幅度的 合併，得到多徑、多周期、多碼道合併後的檢測幅度；如果獲取的是檢測功率，則將獲得的各多徑上的檢測功率進行合併，得到多徑合併後 的檢測功率，再將多徑合併後的檢測功率再進行多個訓練序列周期和多碼道的檢測功率的 合併，得到多徑、多周期、多碼道合併後的檢測功率；所述計算載波頻偏的步驟中，根據所述多徑、多周期、多碼道合併後的檢測幅度或檢測 功率計算載波頻偏。
4.根據權利要求3所述的載波頻偏的估計方法，其特徵在於，通過以下公式將獲得的各多徑上的檢測幅度或檢測功率進行合併
5.根據權利要求1至4中任一項所述的載波頻偏的估計方法，其特徵在於，通過以下公 式對已知的本地訓練序列按步長添加頻偏
6.根據權利要求1至4中任一項所述的載波頻偏的估計方法，其特徵在於，通過以下公 式對接收到的訓練序列用所述添加了頻偏的本地訓練序列進行相關，獲得所述相關後的檢 測幅度
7.根據權利要求1至4中任一項所述的載波頻偏的估計方法，其特徵在於，在所述根據 所述獲得的檢測幅度或檢測功率計算載波頻偏的步驟中，包含以下子步驟根據所述獲得的檢測幅度或檢測功率中的最大值計算載波頻偏；或者，計算所述獲得的檢測幅度或檢測功率的差分，根據計算的所述差分計算載波頻偏。
8.一種載波頻偏的估計裝置，其特徵在於，包括頻偏添加模塊，用於對已知的本地訓練序列按步長添加頻偏，得到添加了頻偏的本地 訓練序列；相關模塊，用於根據當前多徑k的同步信息，對接收到的訓練序列用所述添加了頻偏 的本地訓練序列進行相關，獲得所述相關後的檢測幅度或檢測功率；頻偏計算模塊，用於根據所述獲得的檢測幅度或檢測功率計算載波頻偏。
9.根據權利要求8所述的載波頻偏的估計裝置，其特徵在於，所述載波頻偏的估計裝 置還包括判決模塊，用於對當前多徑k的功率進行判決，如果當前多徑k的功率大於預置門限， 則指示所述頻偏添加模塊對已知的本地訓練序列按步長添加頻偏。
10.根據權利要求9所述的載波頻偏的估計裝置，其特徵在於，載波頻偏的估計裝置還 包括合併模塊，用於對各多徑上的檢測幅度進行合併，得到多徑合併後的檢測幅度，再將多 徑合併後的檢測幅度再進行多個訓練序列周期和多碼道的檢測幅度的合併，得到多徑、多 周期、多碼道合併後的檢測幅度，或者，對各多徑上的檢測功率進行合併，得到多徑合併後 的檢測功率，再將多徑合併後的檢測功率再進行多個訓練序列周期和多碼道的檢測功率的 合併，得到多徑、多周期、多碼道合併後的檢測功率；所述合併模塊指示所述頻偏計算模塊根據所述多徑、多周期、多碼道合併後的檢測幅 度或檢測功率計算載波頻偏。
11.根據權利要求10所述的載波頻偏的估計裝置，其特徵在於，所述合併模塊通過以下公式將獲得的各多徑上的檢測幅度或檢測功率進行合併
12.根據權利要求8至11中任一項所述的載波頻偏的估計裝置，其特徵在於，所述頻偏 添加模塊通過以下公式對已知的本地訓練序列按步長添加頻偏
13.根據權利要求8至11中任一項所述的載波頻偏的估計裝置，其特徵在於，所述相關 模塊通過以下公式對接收到的訓練序列用所述添加了頻偏的本地訓練序列進行相關，獲得 所述相關後的檢測幅度
14.根據權利要求8至11中任一項所述的載波頻偏的估計裝置，其特徵在於，所述頻偏 計算模塊根據所述獲得的檢測幅度或檢測功率中的最大值計算載波頻偏；或者，所述頻偏計算模塊計算所述獲得的檢測幅度或檢測功率的差分，根據計算的所述差分 計算載波頻偏。
全文摘要
本發明涉及通信領域，公開了一種載波頻偏的估計方法及其裝置。本發明中，在接收端中對本地訓練序列按步長添加頻偏，再通過添加了頻偏的本地訓練序列相關接收到的訓練序列數據，獲得檢測幅度(或者功率)，通過合併後的幅度(或者功率)檢測其載波頻偏。通過利用添加了頻偏的本地訓練序列與接收到的訓練序列進行載波頻偏的估計，可使得載波頻偏檢測的範圍較大，而且有較高的檢測精度。而且，由於載波頻偏的檢測方法與系統的模式並沒有關聯，因此無需局限於其系統的調製模式，可以適用於各種通信系統，GSM，CDMA2000/CDMA95，WCDMA，TD-SCDMA等等。
文檔編號H04L25/03GK101997800SQ200910057758
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月14日 優先權日2009年8月14日
發明者何大江, 劉文明, 沈旭強, 董霄劍, 鎖磊 申請人:展訊通信(上海)有限公司