一種同步定時偏差估計方法和裝置的製作方法

2023-05-23 16:51:01

專利名稱：一種同步定時偏差估計方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信技術領域，特別是涉及一種同步定時偏差估計方法和裝置。
背景技術：
同步技術直接關係到整個通信系統的性能，是任何一個通信系統都需要解決的實 際問題。OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復用)系統中也 不可避免地存在載波同步和符號同步的實現問題，但是由於每個OFDM符號是由經串/並轉 換的N個樣值符號組成的，因此，除了上述通信系統中的載波同步和符號同步外，還應包括 樣值同步。在OFDM系統中，符號同步的目的是使接收端確定每個OFDM符號的起止時刻，即確 定準確的FFT (Fast Fourier Transform，快速傅利葉轉換)窗位置，並進一步實現塊同步或 幀同步；樣值定時同步則是為了使接收端確定每個樣值符號的起止時刻。由於符號同步偏 差和樣值定時偏差可以等效為一個固定的時延，因此，可以將符號同步偏差和樣值定時偏 差的影響等效為一個同步定時偏差值，通過估計該值對系統進行最佳的定時，以保證系統 獲得一個最佳的性能。如圖1所示，為同步定時偏差值的示意圖；圖2和圖3分別為OFDM系統中實現同 步的先後次序示意圖和同步在系統中所處的位置示意圖。常用的同步定時偏差估計方案包 括基於CP(Cyclic Prefix，循環前綴)的時域相關法、基於導頻的頻域相關法和基於CP的 最大似然同步法。其中，基於CP的時域相關法針對有CP的OFDM系統，利用CP內的採樣點和OFDM 符號內最後CP長度個採樣點相同的特點，進行相關計算同步定時偏差。由於CP內的採樣 點和其後面OFDM符號內最後CP長度個採樣點相同，因此，可以利用截取CP和OFDM符號尾 部對應部分進行相關，得到最大的峰值點，即可確定同步定時偏差的位置。該算法以能量最 集中區域的起始位置為定時基準。基於導頻的頻域相關法將同一 OFDM符號上導頻位置的接收數據與發送數據的相 位進行相減得到相位差，即為導頻信道估計的相位值，再將頻域相鄰的導頻的相位差相減， 得到相位差，即計算頻域相鄰導頻信道估計的共軛相關值，此共軛相關值的相位即為前面 所說的相位差，由推導可知，相位差與同步定時偏差有固定的對應關係，即可求出同步定時 偏差值。該算法以能量最集中區域的起始位置為定時基準。基於CP的最大似然同步法利用CP內的採樣點和OFDM符號內最後CP長度個採樣 點相同的特點，並利用最大似然準則聯合估計同步定時偏差和載波頻率偏差。發明人在實現本發明的過程中，發現現有技術至少存在如下問題上述三種方法均不能定位到可檢測的第一條信號徑的位置，另外，基於CP的時域 相關法複雜度較高，特別是在大帶寬CP樣點數很多時，另外，該方法能分辨的最小單位為 一個時域採樣點，在小帶寬時，由於CP樣點的時間間隔很大，存在估計精度不高的問題；基 於CP的最大似然同步法的載波頻率估計範圍過小，同步定時偏差估計較為粗糙，很難直接用於實際系統。

發明內容
本發明實施例提供一種同步定時偏差估計方法和裝置，提高了同步定時偏差估計 的解析度。本發明實施例提出一種同步定時偏差估計方法，包括以下步驟獲取導頻位置的頻域信道估計值；對所述頻域信道估計值進行反向快速傅立葉變換IFFT，得到所述頻域信道估計值 對應的時域信道抽頭；獲取所述時域信道抽頭中的最大值對應的位置，將所述最大值對應的位置作為承 載數據帶寬情況下的信號最強徑位置，並根據所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位 置，獲取當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置和第一條可檢測信號徑的位置，以估計系 統的同步定時偏差。優選地，所述獲取當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置，具體包括將所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置映射到當前系統帶寬情況下的時 域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置。優選地，所述獲取當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑的位置，具體包 括將所述當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置減去固定長度，獲取所述當前系統 帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。優選地，所述獲取當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑的位置，具體包 括在正交頻分復用OFDM符號尾部長度為N。P/3的範圍內，按照從前往後的順序查找 幅度大於所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑α dB的第一個值，如果查找到，則記錄所 述第一個值的位置為所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置；如果查找不 到，則在信號最強徑位置之前的部分，按照從前往後的順序，查找幅度大於所述承載數據帶 寬情況下的信號最強徑α dB的第一個值，記錄所述第一個值的位置為所述承載數據帶寬 情況下的第一條可檢測信號徑位置；將所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置映射到當前系統帶寬情 況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。優選地，所述獲取當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑的位置，具體包 括統計噪聲功率門限；在OFDM符號尾部長度為N。P/3的範圍內，按照從前往後的順序查找幅度大於所述 噪聲功率門限的第一個值，如果查找到，則記錄所述第一個值的位置為承載數據帶寬情況 下的第一條可檢測信號徑位置；如果查找不到，則在信號最強徑位置之前的部分，按照從前 往後的順序，查找幅度大於所述噪聲功率門限的第一個值，記錄所述第一個值的位置為承 載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置；將所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。優選地，所述獲取當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑的位置，具體包 括統計所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置與所述承載數據帶寬 情況下的信號最強徑位置之間的距離，根據所述距離將所述承載數據帶寬情況下的信號最 強徑位置向前提，獲取前提後的位置；將所述前提後的位置映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前 系統帶寬情況下第一條可檢測信號徑位置。優選地，所述N。P為當前系統帶寬下循環前綴CP內包含的採樣點數。本發明實施例還提出一種同步定時偏差估計裝置，包括頻域獲取模塊，用於獲取導頻位置的頻域信道估計值；抽頭獲取模塊，對所述頻域獲取模塊獲取的頻域信道估計值進行反向快速傅立葉 變換IFFT，得到所述頻域信道估計值對應的時域信道抽頭；最強徑位置獲取模塊，用於獲取所述抽頭獲取模塊獲取的時域信道抽頭中的最大 值對應的位置，將所述最大值對應的位置作為承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置，並 根據所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置，獲取當前系統帶寬情況下的信號最強徑 位置。第一徑位置獲取模塊，用於根據所述最強徑位置獲取模塊獲取的所述承載數據帶 寬情況下的信號最強徑位置，獲取當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。優選地，所述最強徑位置獲取模塊，具體用於將所述承載數據帶寬情況下的信號 最強徑位置映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下的 信號最強徑位置。優選地，所述第一徑位置獲取模塊，具體用於將所述當前系統帶寬情況下的信號 最強徑位置減去固定長度，獲取所述當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。優選地，所述第一徑位置獲取模塊，具體用於在OFDM符號尾部長度為N。P/3的範圍 內，按照從前往後的順序查找幅度大於所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑α dB的第 一個值，如果查找到，則記錄所述第一個值的位置為所述承載數據帶寬情況下的第一條可 檢測信號徑位置；如果查找不到，則在信號最強徑位置之前的部分，按照從前往後的順序， 查找幅度大於所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑α dB的第一個值，記錄所述第一個 值的位置為所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置；將所述承載數據帶寬情 況下的第一條可檢測信號徑位置映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當 前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。優選地，所述第一徑位置獲取模塊，具體用於統計噪聲功率門限；在OFDM符號尾 部長度為N。P/3的範圍內，按照從前往後的順序查找幅度大於所述噪聲功率門限的第一個 值，如果查找到，則記錄所述第一個值的位置為承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號 徑位置；如果查找不到，則在信號最強徑位置之前的部分，按照從前往後的順序，查找幅度 大於所述噪聲功率門限的第一個值，記錄所述第一個值的位置為承載數據帶寬情況下的第 一條可檢測信號徑位置；將所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置映射到當 前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。優選地，所述第一徑位置獲取模塊，具體用於統計所述承載數據帶寬情況下的第 一條可檢測信號徑位置與所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置之間的距離，根據所 述距離將所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置向前提，獲取前提後的位置；將所述 前提後的位置映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下 的第一條可檢測信號徑位置。本發明實施例的技術方案具有以下優點，因為利用信道時域抽頭特性進行定時偏 差估計，估計準確度高；無論定時基準是能量最強徑還是可檢測的第一條信號徑，偏差估計 的解析度相比現有算法都有提高，可以有效地跟蹤到可檢測的第一條信號徑位置，更利於 進行同步定時調整；同時，在實際接收機的檢測過程中有信道時域抽頭的中間變量時可以 直接使用，進一步降低了實現的複雜度。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可 以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為同步定時偏差值的示意圖；圖2為OFDM系統中實現同步的先後次序示意圖；圖3為同步在系統中所處的位置示意圖；圖4為本發明實施例一中的一種同步定時偏差估計方法流程圖；圖5為信道時域衝激響應示意圖；圖6為本發明實施例二中的一種同步定時偏差估計方法流程圖；圖7為本發明實施例三中的一種同步定時偏差估計方法流程圖；圖8為本發明實施例四中的一種同步定時偏差估計方法流程圖；圖9為本發明實施例五中的一種同步定時偏差估計方法流程圖；圖10為本發明實施例六中的一種同步定時偏差估計裝置結構示意圖。
具體實施例方式本發明實施例提供的技術方案中，利用系統中的導頻獲得頻域信道估計值，對該 頻域信道估計值進行IFFT變換，獲得導頻的時域信道抽頭，該時域信道抽頭的最大值對應 位置即為信號最強徑位置。另外，也可進一步定位到可檢測的第一條信號徑位置。下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發 明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬於本發明保護的範圍。如圖4所示，為本發明實施例一中的一種同步定時偏差估計方法流程圖，包括以 下步驟步驟101，獲取導頻位置的頻域信道估計值。
步驟102，對頻域信道估計值進行 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform，反向 快速傅立葉變換)，得到該頻域信道估計值對應的時域信道抽頭。具體地，利用無線通信系統信道的小尺度衰落特性，可以對於信道的時域衝激響 應。由於信道的多徑傳播，在多徑時延擴展內的多徑對應的信道抽頭是信號、幹擾和熱噪聲 共同的結果，信號的抽頭主要集中在多徑時延擴展範圍內，而且能量很集中，明顯地區別於 噪聲和幹擾的抽頭，因此，可以比較容易地找到最強信號徑及可檢測的第一信號徑的位置。如圖5所示，為信道時域衝激響應示意圖，根據OFDM系統CP內的採樣點和OFDM符 號內最後CP長度個採樣點相同的特點，假設信道時域衝激響應為h(n)，存在同步定時偏差
為At，則信道時域衝激響應可表示為/^( + Δ^Ι-。如果存在同步定時超前的話，S卩At
> 0，體現在信道時域衝激響應上，部分信號徑將循環到OFDM符號尾部去，此時進行FFT取 窗處理將會取到部分CP ；如果存在同步定時滯後的話，即At < 0，體現在信道時域衝激響 應上為h (η+ Δ t)，信號徑將整體後延Δ t，此時進行FFT取窗處理將會取到下一符號的數 據，造成符號幹擾。步驟103，獲取時域信道抽頭中的最大值對應的位置，將該最大值對應的位置作 為承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置，並根據該承載數據帶寬情況下的信號最強徑位 置，獲取當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置和第一條可檢測信號徑的位置，以估計系 統的同步定時偏差。其中，承載數據帶寬為當前場景下，用於承載數據的帶寬。獲取當前系統帶寬情況 下的信號最強徑位置，具體包括將所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置映射到當 前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置。獲取當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑的位置，可以具體包括將所述 當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置減去固定長度，獲取所述當前系統帶寬情況下的第 一條可檢測信號徑位置。也可以具體包括在正交頻分復用OFDM符號尾部長度為N。P/3的範圍內，按照從前 往後的順序查找幅度大於所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑α dB的第一個值，如果 查找到，則記錄所述第一個值的位置為所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位 置；如果查找不到，則在信號最強徑位置之前的部分，按照從前往後的順序，查找幅度大於 所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑α dB的第一個值，記錄所述第一個值的位置為所 述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置；將所述承載數據帶寬情況下的第一條 可檢測信號徑位置映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情 況下的第一條可檢測信號徑位置。還可以具體包括統計噪聲功率門限；在OFDM符號尾部長度為N。P/3的範圍內，按 照從前往後的順序查找幅度大於所述噪聲功率門限的第一個值，如果查找到，則記錄所述 第一個值的位置為承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置；如果查找不到，則在 信號最強徑位置之前的部分，按照從前往後的順序，查找幅度大於所述噪聲功率門限的第 一個值，記錄所述第一個值的位置為承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置；將 所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置映射到當前系統帶寬情況下的時域 樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。
還可以具體包括統計所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置與所 述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置之間的距離，根據所述距離將所述承載數據帶寬 情況下的信號最強徑位置向前提，獲取前提後的位置；將所述前提後的位置映射到當前系 統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下第一條可檢測信號徑位置。本發明實施例的技術方案具有以下優點，因為利用信道時域抽頭特性進行定時偏 差估計，估計準確度高；無論定時基準是能量最強徑還是可檢測的第一條信號徑，偏差估計 的解析度相比現有算法都有提高，可以有效地跟蹤到可檢測的第一條信號徑位置，更利於 進行同步定時調整；同時，在實際接收機的檢測過程中有信道時域抽頭的中間變量時可以 直接使用，進一步降低了實現的複雜度。如圖6所示，為本發明實施例二中的一種同步定時偏差估計方法流程圖，包括以 下步驟步驟201，獲取導頻位置的頻域信道估計值。步驟202，對頻域信道估計值進行Nifft點IFFT變換，得到導頻位置的時域信道抽 頭。其中，對導頻頻域信道估計進行IFFT變換時，為了能正確恢復出信號和噪 聲，需要IFFT的點數Nifft大於當前系統帶寬下CP內包含的採樣點數N。P，因此，定義
ΛΓ — ^ceil(MQg2Ncp) 丄VIFFT _0步驟203，求取時域信道抽頭的最大值對應的位置，即承載數據帶寬情況下的信號 最強徑位置Dmax。具體地，進行Nifft點IFFT之後，得到Nifft點時域信號，統計該信號的最大值對應 的位置，記為Dmax。步驟204，將承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置映射到當前系統帶寬情況下 的時域樣值個數(Dmax · Nfft)/(Nifft · npil。t—spaJ，獲取當前系統帶寬情況下的信號最強徑位 置。考慮到Fourier變換的一個重要性質在時域序列的樣點之間補零進行Fourier 變換，相當於對頻域序列的周期性重複；在頻域序列的樣點之間補零進行逆Fourier變換， 相當於對時域序列的周期性重複。如果導頻的間隔是npil。t sp_個子載波，系統的載波間隔 是Δ F，則導頻的頻域間隔就是npil。t—SP_X Δ F，將導頻位置的信道衝激響應做IFFT變換後， 所得到的時域序列的採樣間隔實際上是OFDM系統採樣間隔的l/npil。t spa。e，IFFT變換之後 的實際採樣間隔Tifft就不再等於系統時域採樣間隔Ts 了，而是存在如下關係
Tifft=Nfft/(Nifft*npttot space)*TsIFFT之後最大徑位置Dmax等效到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數應為 (Dfflax · Nfft)/(Nifft · npil。t—spacJ，該方案的定時偏差解析度為當前系統帶寬採樣間隔的Nfft/ (Nifft · npilot_space)倍，且一般情況下，Nfft < (Nifft · npil。t—spaJ，提高了方案的解析度。另外，如果定時基準為可檢測的信號第一徑位置，繼續執行步驟205。步驟205，將當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置減去一個固定長度，獲取當前 系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑的位置。其中，固定長度可以為NCP/6。
需要說明的是，本發明方法可以根據實際需要對各個步驟順序進行調整。本發明實施例的技術方案具有以下優點，因為利用信道時域抽頭特性進行定時偏 差估計，估計準確度高；無論定時基準是能量最強徑還是可檢測的第一條信號徑，偏差估計 的解析度相比現有算法都有提高，可以有效地跟蹤到可檢測的第一條信號徑位置，更利於 進行同步定時調整；同時，在實際接收機的檢測過程中有信道時域抽頭的中間變量時可以 直接使用，進一步降低了實現的複雜度。如圖7所示，為本發明實施例三中的一種同步定時偏差估計方法流程圖，包括以 下步驟步驟301，獲取導頻位置的頻域信道估計值。步驟302，對頻域信道估計值進行Nifft點IFFT變換，得到導頻位置的時域信道抽 頭。步驟303，求取時域信道抽頭的最大值對應的位置，即承載數據帶寬情況下的信號 最強徑位置Dmax。獲取承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置Dmax之後，需要確定可檢測信號徑的 幅度值大於承載數據帶寬情況下的信號最強徑adB(a為負值)。步驟304，在OFDM符號尾部長度為N。P/3的範圍內，按照從前往後的順序查找幅度 大於承載數據帶寬情況下的信號最強徑α dB的第一個值，如果查找到，則執行步驟305 ；如 果查找不到，則執行步驟306。步驟305，記錄幅度大於承載數據帶寬情況下的信號最強徑α dB的第一個值的位 置為D1,即承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。步驟306，在承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置Dmax之前的部分，按照從前往 後的順序，查找幅度大於承載數據帶寬情況下的信號最強徑α dB的第一個值，記錄該第一 個值的位置為D1,即承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。步驟307，將D1映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數(D1 · NFFT) / (Nifft · npil。t—spaJ，獲取當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。需要說明的是，本發明方法可以根據實際需要對各個步驟順序進行調整，也可以 將當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置減去一個固定長度，獲取當前系統帶寬情況下的 第一條可檢測信號徑位置。本發明實施例的技術方案具有以下優點，因為利用信道時域抽頭特性進行定時偏 差估計，估計準確度高；無論定時基準是能量最強徑還是可檢測的第一條信號徑，偏差估計 的解析度相比現有算法都有提高，可以有效地跟蹤到可檢測的第一條信號徑位置，更利於 進行同步定時調整；同時，在實際接收機的檢測過程中有信道時域抽頭的中間變量時可以 直接使用，進一步降低了實現的複雜度。如圖8所示，為本發明實施例四中的一種同步定時偏差估計方法流程圖，包括以 下步驟步驟401，獲取導頻位置的頻域信道估計值。步驟402，對頻域信道估計值進行Nifft點IFFT變換，得到導頻位置的時域信道抽 頭。步驟403，求取時域信道抽頭的最大值對應的位置，即承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置。步驟404，統計噪聲功率門限。步驟405，在OFDM符號尾部長度為N。P/3的範圍內，按照從前往後的順序查找幅度 大於噪聲功率門限的第一個值，如果查找到，則執行步驟406;如果查找不到，則執行步驟 407。步驟406，記錄幅度大於噪聲功率門限的第一個值的位置為D1，即承載數據帶寬情 況下的第一條可檢測信號徑位置。步驟407，在信號最強徑位置Dmax之前的部分，按照從前往後的順序，查找幅度大 於噪聲功率門限的第一個值，記錄該第一個值的位置為D1，即承載數據帶寬情況下的第一 條可檢測信號徑位置。步驟408，將D1映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數(D1 · NFFT) / (Nifft · npil。t—spaJ，獲取當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。需要說明的是，本發明方法可以根據實際需要對各個步驟順序進行調整，也可以 將當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置減去一個固定長度，獲取當前系統帶寬情況下的 第一條可檢測信號徑位置。本發明實施例的技術方案具有以下優點，因為利用信道時域抽頭特性進行定時偏 差估計，估計準確度高；無論定時基準是能量最強徑還是可檢測的第一條信號徑，偏差估計 的解析度相比現有算法都有提高，可以有效地跟蹤到可檢測的第一條信號徑位置，更利於 進行同步定時調整；同時，在實際接收機的檢測過程中有信道時域抽頭的中間變量時可以 直接使用，進一步降低了實現的複雜度。如圖9所示，為本發明實施例五中的一種同步定時偏差估計方法流程圖，包括以 下步驟步驟501，獲取導頻位置的頻域信道估計值。步驟502，對頻域信道估計值進行Nifft點IFFT變換，得到導頻位置的時域信道抽 頭。步驟503，求取時域信道抽頭的最大值對應的位置，即承載數據帶寬情況下的信號 最強徑位置Dmax。獲取承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置Dmax之後，需要確定可檢測信號徑的 幅度值大於承載數據帶寬情況下的信號最強徑adB(a為負值)。步驟504，在OFDM符號尾部長度為NCP/3的範圍內，按照從前往後的順序查找幅度 大於承載數據帶寬情況下的信號最強徑α dB的第一個值，如果查找到，則執行步驟505 ；如 果查找不到，則執行步驟506。步驟505，記錄幅度大於承載數據帶寬情況下的信號最強徑α dB的第一個值的位 置為D1,即承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。步驟506，在承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置Dmax之前的部分，按照從前往 後的順序，查找幅度大於承載數據帶寬情況下的信號最強徑α dB的第一個值，記錄該第一 個值的位置為D1,即承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。步驟507，統計承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置D1與承載數據帶 寬情況下的信號最強徑位置Dmax之間的距離，記為W1 = IDfflax-D1U
步驟508，將承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置Dmax向前提(l+β ) · W1，將前 提後的位置記為D'其中，(l+β) -W1的取值應小於NeP/6，β是一個與W1取值相關並且小於1的系 數，當W1比較大，即第一條可檢測信號徑與最大徑位置比較遠時，β的取值就比較小；當W1 比較小，即第一條可檢測信號徑與最大徑位置比較近時，β的取值就比較大。步驟509，將D'工映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數(D' ^Nfft)/ (Nifft · npil。t—spaJ，獲取當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。需要說明的是，本發明方法可以根據實際需要對各個步驟順序進行調整，也可以 將當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置減去一個固定長度，獲取當前系統帶寬情況下的 第一條可檢測信號徑位置。本發明實施例的技術方案具有以下優點，因為利用信道時域抽頭特性進行定時偏 差估計，估計準確度高；無論定時基準是能量最強徑還是可檢測的第一條信號徑，偏差估計 的解析度相比現有算法都有提高，可以有效地跟蹤到可檢測的第一條信號徑位置，更利於 進行同步定時調整；同時，在實際接收機的檢測過程中有信道時域抽頭的中間變量時可以 直接使用，進一步降低了實現的複雜度。如圖10所示，為本發明實施例六中的一種同步定時偏差估計裝置結構示意圖，包 括頻域獲取模塊610，用於獲取導頻位置的頻域信道估計值。抽頭獲取模塊620，對頻域獲取模塊610獲取的頻域信道估計值進行IFFT，得到所 述頻域信道估計值對應的時域信道抽頭。最強徑位置獲取模塊630，用於獲取抽頭獲取模塊620獲取的時域信道抽頭中的 最大值對應的位置，將所述最大值對應的位置作為承載數據帶寬情況下的信號最強徑位 置，並根據所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置，獲取當前系統帶寬情況下的信號 最強徑位置。上述最強徑位置獲取模塊630，具體用於將所述承載數據帶寬情況下的信號最強 徑位置映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下的信號 最強徑位置。第一徑位置獲取模塊640，用於根據最強徑位置獲取模塊630獲取的所述承載數 據帶寬情況下的信號最強徑位置，獲取當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。上述第一徑位置獲取模塊640，還可以具體用於在OFDM符號尾部長度為N。P/3的 範圍內，按照從前往後的順序查找幅度大於所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑α dB 的第一個值，如果查找到，則記錄所述第一個值的位置為所述承載數據帶寬情況下的第一 條可檢測信號徑位置；如果查找不到，則在信號最強徑位置之前的部分，按照從前往後的順 序，查找幅度大於所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑α dB的第一個值，記錄所述第一 個值的位置為所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置；將所述承載數據帶寬 情況下的第一條可檢測信號徑位置映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述 當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。上述第一徑位置獲取模塊640，還可以具體用於統計噪聲功率門限；在OFDM符號 尾部長度為N。P/3的範圍內，按照從前往後的順序查找幅度大於所述噪聲功率門限的第一個值，如果查找到，則記錄所述第一個值的位置為承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信 號徑位置；如果查找不到，則在信號最強徑位置之前的部分，按照從前往後的順序，查找幅 度大於所述噪聲功率門限的第一個值，記錄所述第一個值的位置為承載數據帶寬情況下的 第一條可檢測信號徑位置；將所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置映射到 當前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號 徑位置。上述第一徑位置獲取模塊640，還可以具體用於統計所述承載數據帶寬情況下的 第一條可檢測信號徑位置與所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置之間的距離，根據 所述距離將所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置向前提，獲取前提後的位置；將所 述前提後的位置映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況 下的第一條可檢測信號徑位置。本發明實施例的技術方案具有以下優點，因為利用信道時域抽頭特性進行定時偏 差估計，估計準確度高；無論定時基準是能量最強徑還是可檢測的第一條信號徑，偏差估計 的解析度相比現有算法都有提高，可以有效地跟蹤到可檢測的第一條信號徑位置，更利於 進行同步定時調整；同時，在實際接收機的檢測過程中有信道時域抽頭的中間變量時可以 直接使用，進一步降低了實現的複雜度。通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可藉助 軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現，當然也可以通過硬體，但很多情況下前者是更 佳的實施方式。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的 部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若 幹指令用以使得一臺終端設備(可以是手機，個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行 本發明各個實施例所述的方法。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視本發明的保護範圍。本領域技術人員可以理解實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述進行分 布於實施例的裝置中，也可以進行相應變化位於不同於本實施例的一個或多個裝置中。上 述實施例的模塊可以集成於一體，也可以分離部署，可以合併為一個模塊，也可以進一步拆 分成多個子模塊。上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但是，本發明並非局限於此，任何本領 域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種同步定時偏差估計方法，其特徵在於，包括以下步驟獲取導頻位置的頻域信道估計值；對所述頻域信道估計值進行反向快速傅立葉變換IFFT，得到所述頻域信道估計值對應 的時域信道抽頭；獲取所述時域信道抽頭中的最大值對應的位置，將所述最大值對應的位置作為承載數 據帶寬情況下的信號最強徑位置，並根據所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置，獲 取當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置和第一條可檢測信號徑的位置，以估計系統的同 步定時偏差。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述獲取當前系統帶寬情況下的信號最強 徑位置，具體包括將所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置映射到當前系統帶寬情況下的時域樣 值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述獲取當前系統帶寬情況下的第一條可 檢測信號徑的位置，具體包括將所述當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置減去固定長度，獲取所述當前系統帶寬 情況下的第一條可檢測信號徑位置。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述獲取當前系統帶寬情況下的第一條可 檢測信號徑的位置，具體包括在正交頻分復用OFDM符號尾部長度為N。P/3的範圍內，按照從前往後的順序查找幅度 大於所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑α dB的第一個值，如果查找到，則記錄所述第 一個值的位置為所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置；如果查找不到，則 在信號最強徑位置之前的部分，按照從前往後的順序，查找幅度大於所述承載數據帶寬情 況下的信號最強徑α dB的第一個值，記錄所述第一個值的位置為所述承載數據帶寬情況 下的第一條可檢測信號徑位置；將所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置映射到當前系統帶寬情況下 的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述獲取當前系統帶寬情況下的第一條可 檢測信號徑的位置，具體包括統計噪聲功率門限；在OFDM符號尾部長度為N。P/3的範圍內，按照從前往後的順序查找幅度大於所述噪聲 功率門限的第一個值，如果查找到，則記錄所述第一個值的位置為承載數據帶寬情況下的 第一條可檢測信號徑位置；如果查找不到，則在信號最強徑位置之前的部分，按照從前往後 的順序，查找幅度大於所述噪聲功率門限的第一個值，記錄所述第一個值的位置為承載數 據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置；將所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置映射到當前系統帶寬情況下 的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。
6.如權利要求4或5所述的方法，其特徵在於，所述獲取當前系統帶寬情況下的第一條 可檢測信號徑的位置，具體包括統計所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置與所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置之間的距離，根據所述距離將所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑 位置向前提，獲取前提後的位置；將所述前提後的位置映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統 帶寬情況下第一條可檢測信號徑位置。
7.如權利要求4或5所述的方法，其特徵在於，所述NeP為當前系統帶寬下循環前綴CP 內包含的採樣點數。
8.一種同步定時偏差估計裝置，其特徵在於，包括頻域獲取模塊，用於獲取導頻位置的頻域信道估計值；抽頭獲取模塊，對所述頻域獲取模塊獲取的頻域信道估計值進行反向快速傅立葉變換 IFFT，得到所述頻域信道估計值對應的時域信道抽頭；最強徑位置獲取模塊，用於獲取所述抽頭獲取模塊獲取的時域信道抽頭中的最大值 對應的位置，將所述最大值對應的位置作為承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置，並根 據所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置，獲取當前系統帶寬情況下的信號最強徑位 置。第一徑位置獲取模塊，用於根據所述最強徑位置獲取模塊獲取的所述承載數據帶寬情 況下的信號最強徑位置，獲取當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。
9.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述最強徑位置獲取模塊，具體用於將所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置映 射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置。
10.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述第一徑位置獲取模塊，具體用於將所述當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置減 去固定長度，獲取所述當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。
11.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述第一徑位置獲取模塊，具體用於在OFDM符號尾部長度為NeP/3的範圍內，按照從前 往後的順序查找幅度大於所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑a dB的第一個值，如果 查找到，則記錄所述第一個值的位置為所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位 置；如果查找不到，則在信號最強徑位置之前的部分，按照從前往後的順序，查找幅度大於 所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑a dB的第一個值，記錄所述第一個值的位置為所 述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置；將所述承載數據帶寬情況下的第一條 可檢測信號徑位置映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情 況下的第一條可檢測信號徑位置。
12.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述第一徑位置獲取模塊，具體用於統計噪聲功率門限；在OFDM符號尾部長度為NeP/3 的範圍內，按照從前往後的順序查找幅度大於所述噪聲功率門限的第一個值，如果查找到， 則記錄所述第一個值的位置為承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置；如果查找 不到，則在信號最強徑位置之前的部分，按照從前往後的順序，查找幅度大於所述噪聲功率 門限的第一個值，記錄所述第一個值的位置為承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑 位置；將所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下的第一條可檢測信號徑位置。
13.如權利要求11或12所述的裝置，其特徵在於，所述第一徑位置獲取模塊，具體用於統計所述承載數據帶寬情況下的第一條可檢測信 號徑位置與所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置之間的距離，根據所述距離將所述 承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置向前提，獲取前提後的位置；將所述前提後的位置 映射到當前系統帶寬情況下的時域樣值個數，獲取所述當前系統帶寬情況下的第一條可檢 測信號徑位置。
全文摘要
本發明實施例公開了一種同步定時偏差估計方法，包括以下步驟獲取導頻位置的頻域信道估計值；對所述頻域信道估計值進行反向快速傅立葉變換IFFT，得到所述頻域信道估計值對應的時域信道抽頭；獲取所述時域信道抽頭中的最大值對應的位置，將所述最大值對應的位置作為承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置，並根據所述承載數據帶寬情況下的信號最強徑位置，獲取當前系統帶寬情況下的信號最強徑位置和第一條可檢測信號徑的位置，以估計系統的同步定時偏差。本發明實施例利用信道時域抽頭特性進行定時偏差估計，估計準確度高；可以有效地跟蹤到可檢測的第一條信號徑位置，更利於進行同步定時調整。
文檔編號H04L25/02GK101997804SQ20091009143
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月21日 優先權日2009年8月21日
發明者于洋, 劉剛, 戴曉明, 王利利, 邱海傑 申請人:大唐移動通信設備有限公司