專利名稱：一種頻偏估計(jì)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種頻偏估計(jì)方法及裝置。
背景技術(shù)：
正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)時(shí)一禾中要求子載波相互正交的多載波傳輸技術(shù)，其將一個(gè)較寬的傳輸帶寬分割成互相正交的多個(gè)子載波用于并行傳輸數(shù)據(jù)。OFDM具有頻譜利用率高、抗多徑衰落、多入多出(Multiple Input Multiple Output, ΜΙΜΟ)、技術(shù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于OFDM要求子載波相互正交，因此對(duì)頻率偏移非常敏感。例如，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間頻率出現(xiàn)同步誤差，或者移動(dòng)臺(tái)在高速移動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)(Doppler)都可能引起載波頻率偏移(以下簡(jiǎn)稱頻偏)。頻偏問(wèn)題已經(jīng)成為OFDM技術(shù)的核心問(wèn)題之一。現(xiàn)有方法主要是用于頻偏較小的情況，而在頻偏較大時(shí)，估計(jì)的精度相對(duì)較低?，F(xiàn)有技術(shù)中，可以采用多次頻偏估計(jì)和補(bǔ)償?shù)姆椒▽?shí)現(xiàn)對(duì)較大頻偏的估計(jì)，雖然可以在一定程度上提高頻偏估計(jì)的精度，但同時(shí)增加復(fù)雜度和實(shí)現(xiàn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種頻偏估計(jì)方法及裝置，能夠?qū)^大頻偏進(jìn)行估計(jì)，在保證頻偏估計(jì)的準(zhǔn)確性的同時(shí)，降低了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度，節(jié)約了成本。本發(fā)明實(shí)施例提供的具體技術(shù)方案如下一種頻偏估計(jì)方法，包括基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值；確定對(duì)應(yīng)所述單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值預(yù)設(shè)的頻偏初始值；基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值；基于所述頻偏初始值和所述雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，計(jì)算所述當(dāng)前幀的頻偏估計(jì)值。
一種頻偏估計(jì)裝置，包括第一處理單元，用于基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值；第二處理單元，用于確定對(duì)應(yīng)所述單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值預(yù)設(shè)的頻偏初始值；第三處理單元，用于基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值；第四處理單元，用于基于所述頻偏初始值和所述雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，計(jì)算所述當(dāng)前子幀的頻偏估計(jì)值。基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例中，首先基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，確定對(duì)應(yīng)單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值預(yù)設(shè)的頻偏初始值，然后基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，基于頻偏初始值和雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值計(jì)算當(dāng)前子幀的頻偏估計(jì)值，從而將單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)和雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前子幀的頻偏估計(jì)，從而有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)較大頻偏的估計(jì)，在保證頻偏估計(jì)準(zhǔn)確性的同時(shí)，降低了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度，節(jié)約了成本。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例頻偏估計(jì)裝置結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例頻偏估計(jì)方法的詳細(xì)流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例導(dǎo)頻在子幀中的位置示意圖。
具體實(shí)施例方式為了實(shí)現(xiàn)對(duì)較大頻偏的估計(jì)，并在保證頻偏估計(jì)準(zhǔn)確性的同時(shí)，降低實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度， 節(jié)約成本，本發(fā)明提供了一種頻偏估計(jì)方法及裝置，能夠?qū)^大頻偏進(jìn)行估計(jì)，在保證頻偏估計(jì)準(zhǔn)確性的同時(shí)，降低實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，節(jié)約成本。該方法為基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，確定對(duì)應(yīng)該單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值預(yù)設(shè)的頻偏初始值，基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，基于上述頻偏初始值和上述雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，計(jì)算當(dāng)前子幀的頻偏估計(jì)值。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參閱附圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中，頻偏估計(jì)裝置主要由以下處理單元組成第一處理單元101，用于基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值；第二處理單元102，用于確定對(duì)應(yīng)上述單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值預(yù)設(shè)的頻偏初始值；第三處理單元103，用于基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值；第四處理單元104，用于基于上述頻偏初始值和上述雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，計(jì)算當(dāng)前子幀的頻偏估計(jì)值。基于上述系統(tǒng)架構(gòu)，參閱附圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例中，頻偏估計(jì)的詳細(xì)方法流程如下步驟201 基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值。采用基站側(cè)和終端側(cè)約定的導(dǎo)頻符號(hào)，在每個(gè)子幀中插入導(dǎo)頻，參閱附圖3所示， 在子幀每個(gè)時(shí)隙的中間位置插入一個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)。附圖3所示為以普通循環(huán)前綴的子幀(即子幀的每個(gè)時(shí)隙包含7個(gè)符號(hào))為例。其中，基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值時(shí)，基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列中的任意一個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值；或者，分別基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列中的每一個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算相應(yīng)的單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，再取其平均值。本發(fā)明實(shí)施例中，基于接收的當(dāng)前子幀包含的任意一個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算相應(yīng)的單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值時(shí)，基于上述任意一個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算相應(yīng)的信道估計(jì)值，采用該信道估計(jì)值對(duì)上述任意一個(gè)導(dǎo)頻序列進(jìn)行修正后，再采用修正后的導(dǎo)頻序列與對(duì)應(yīng)的本地導(dǎo)頻序列進(jìn)行時(shí)域相關(guān)運(yùn)算，并基于時(shí)域相關(guān)運(yùn)算結(jié)果計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值。較佳地，基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列中任意一個(gè)導(dǎo)頻序列和本地導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值時(shí)，可以截取上述任意一個(gè)導(dǎo)頻序列的部分序列，并截取本地導(dǎo)頻序列以及信道估計(jì)值序列中相應(yīng)位置處相同長(zhǎng)度的序列，再采用截取的信道估計(jì)值對(duì)截取獲得的上述任意一個(gè)導(dǎo)頻序列進(jìn)行修正并進(jìn)行后續(xù)運(yùn)算。較佳地，截取接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列中任意一個(gè)導(dǎo)頻序列、本地導(dǎo)頻序列和信道估計(jì)值序列時(shí)，截取長(zhǎng)度最小約數(shù)只有2，3或5，最佳為2的指數(shù)倍。本發(fā)明實(shí)施例中，從導(dǎo)頻序列的兩端分別截取相同長(zhǎng)度的序列，重構(gòu)為2的指數(shù)倍長(zhǎng)度的序列，以進(jìn)行頻偏估計(jì)。其中，采用該信道估計(jì)值對(duì)接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列中任意一個(gè)導(dǎo)頻序列進(jìn)行修正后，再采用修正后的導(dǎo)頻序列與本地導(dǎo)頻序列進(jìn)行時(shí)域相關(guān)運(yùn)算，具體為計(jì)算修正后的導(dǎo)頻序列的逆離散傅里葉變換后，乘以本地導(dǎo)頻序列的逆離散傅里葉變換的共軛，即得到兩者的時(shí)域相關(guān)運(yùn)算結(jié)果。具體公式表示如下w(k) = IDFT(partofRxP(k)/partofH(k))X (IDFT(partofX(k))) *其中，0彡k彡2n_l，2n為截取的導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度，w(η)表示時(shí)域相關(guān)運(yùn)算結(jié)果，partofRxP(k)表示截取的上述當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列中任意一個(gè)導(dǎo)頻序列， partofH(k)表示與截取的接收的導(dǎo)頻序列相對(duì)應(yīng)的信道估計(jì)值序列，partofX(k)表示相應(yīng)截取的本地導(dǎo)頻序列?；跁r(shí)域相關(guān)運(yùn)算結(jié)果計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值時(shí)，具體為基于時(shí)域相關(guān)運(yùn)算得到的序列，計(jì)算接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列中任意一個(gè)導(dǎo)頻序列中導(dǎo)頻所在子載波位置間的相位差，并根據(jù)該相位差和預(yù)知的子載波間隔，計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值。本發(fā)明實(shí)施例中，計(jì)算導(dǎo)頻所在子載波位置間的相位差時(shí)，可以分別計(jì)算時(shí)域相關(guān)序列前半部分的平均值和后半部分的平均值，再進(jìn)一步計(jì)算該導(dǎo)頻前后兩部分所在子載波位置間的相位
差。具體計(jì)算公式如下
2"-1-1
Yu w(k + 2"-1)Αφ = anglei^r,-)，其中0彡k彡2^1, Δ φ為該導(dǎo)頻前后兩部分所在子載
k=0
波位置間的相位差；AAf1 =M^，其中δ f表示預(yù)知的子載波間隔，Δ Δ 為單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值。
π較佳地，可以采用前一幀的單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值對(duì)當(dāng)前幀的單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值進(jìn)行濾波，具體公式為:/ = (Ι-α)δ/ —一―,其中P1為濾波因子，且滿足0彡P(guān)1 ( 1，
一為前一子幀的頻偏估計(jì)值。步驟202 確定對(duì)應(yīng)上述單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值預(yù)設(shè)的頻偏初始值。具體為在預(yù)設(shè)的各個(gè)范圍中，選擇與單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值相應(yīng)的范圍，再基于與單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值相應(yīng)的范圍確定頻偏初始值。本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)可能出現(xiàn)的最大頻偏值，設(shè)定不同的范圍，確定上述單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值所屬的范圍，并選擇相應(yīng)的頻偏初始值，初始值的選擇與雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)的范
圍值是有關(guān)系的，即或且T為雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)的最大范圍值，η為整數(shù)。例如，假設(shè)雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)范圍為-1000 1000赫茲，根據(jù)可能出現(xiàn)的最大頻偏值設(shè)定不同的范圍，分別為-1000 1000赫茲、1000 2000赫茲、-2000 -1000赫茲、2000 3000赫茲、小于-3000 -2000赫茲，如果判定單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值屬于-1000 1000赫茲，則將零作為頻偏初始值；又如果判定單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值屬于1000 2000赫茲，則將1000作為頻偏初始值；又如果判定單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值屬于-2000 -1000赫茲，則-1000赫茲作為頻偏初始值；又如果判定單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值處于2000 3000赫茲，則將2000赫茲作為頻偏初始值；又如果判定單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值處于-3000 -2000赫茲，則-2000赫茲作為頻偏初始值。步驟203 基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值。本發(fā)明實(shí)施例中，基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算兩個(gè)導(dǎo)頻位置的相位差，并在頻偏初始值限定的范圍內(nèi)，根據(jù)上述兩個(gè)導(dǎo)頻位置的相位差計(jì)算雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值。具體計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.一種頻偏估計(jì)方法，其特征在于，包括基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值；確定對(duì)應(yīng)所述單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值預(yù)設(shè)的頻偏初始值；基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值；基于所述頻偏初始值和所述雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，計(jì)算所述當(dāng)前子幀的頻偏估計(jì)值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，包括基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列中的任意一個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值； 或者，分別基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列中的每一個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算相應(yīng)的單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，再取其平均值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，基于任意一個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算相應(yīng)的單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值時(shí)，包括基于所述任意一個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算相應(yīng)的信道估計(jì)值；采用所述信道估計(jì)值對(duì)接收的所述任意一個(gè)導(dǎo)頻序列進(jìn)行修正后，采用修正后的導(dǎo)頻序列與對(duì)應(yīng)的本地導(dǎo)頻序列進(jìn)行時(shí)域相關(guān)運(yùn)算，并基于時(shí)域相關(guān)運(yùn)算結(jié)果計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，確定對(duì)應(yīng)所述單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值預(yù)設(shè)的頻偏初始值，包括在預(yù)設(shè)的各個(gè)范圍中，選擇與所述單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值相應(yīng)的范圍； 基于與所述單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值相應(yīng)的范圍確定頻偏初始值。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，包括基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算相鄰導(dǎo)頻位置的相位差； 在所述頻偏初始值限定的范圍內(nèi)，根據(jù)所述相鄰導(dǎo)頻位置的相位差計(jì)算雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述頻偏初始值和所述雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，計(jì)算所述當(dāng)前子幀的頻偏估計(jì)值，包括計(jì)算所述頻偏初始值和所述雙導(dǎo)頻頻偏初始值的和，將計(jì)算結(jié)果作為所述當(dāng)前子幀的頻偏估計(jì)值。
7.一種頻偏估計(jì)裝置，其特征在于，包括第一處理單元，用于基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值；第二處理單元，用于確定對(duì)應(yīng)所述單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值預(yù)設(shè)的頻偏初始值；第三處理單元，用于基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值；第四處理單元，用于基于所述頻偏初始值和所述雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，計(jì)算所述當(dāng)前子幀的頻偏估計(jì)值。
8.如權(quán)利要求7所述裝置，其特征在于，所述第一處理單元基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值時(shí)，基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列中的任意一個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值；或者，分別基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列中的每一個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算相應(yīng)的單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，再取其平均值。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第一處理單元基于任意一個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算相應(yīng)的單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，具體為基于所述任意一個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算相應(yīng)的信道估計(jì)值；采用所述信道估計(jì)值對(duì)接收的所述任意一個(gè)導(dǎo)頻序列進(jìn)行修正后，采用修正后的導(dǎo)頻序列與對(duì)應(yīng)的本地導(dǎo)頻序列進(jìn)行時(shí)域相關(guān)運(yùn)算，并基于時(shí)域相關(guān)運(yùn)算結(jié)果計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值。
10.如權(quán)利要求7、8或9所述的裝置，其特征在于，所述第二處理單元確定對(duì)應(yīng)所述單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值預(yù)設(shè)的頻偏初始值時(shí)，在預(yù)設(shè)的各個(gè)范圍中，選擇與所述單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值相應(yīng)的范圍，基于與所述單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值相應(yīng)的范圍確定頻偏初始值。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述第三處理單元基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，具體為基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算相鄰導(dǎo)頻位置的相位差；在所述頻偏初始值限定的范圍內(nèi)，根據(jù)所述相鄰導(dǎo)頻位置的相位差計(jì)算雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述第四處理單元基于所述頻偏初始值和所述雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，計(jì)算所述當(dāng)前子幀的頻偏估計(jì)值，具體為計(jì)算所述頻偏初始值和所述雙導(dǎo)頻頻偏初始值的和，將計(jì)算結(jié)果作為所述當(dāng)前子幀的頻偏估計(jì)值。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種頻偏估計(jì)方法及裝置，用以對(duì)較大頻偏進(jìn)行估計(jì)。該方法為基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，確定對(duì)應(yīng)所述單導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值預(yù)設(shè)的頻偏初始值，基于接收的當(dāng)前子幀包含的兩個(gè)導(dǎo)頻序列計(jì)算雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，基于所述頻偏初始值和所述雙導(dǎo)頻頻偏估計(jì)值，計(jì)算當(dāng)前子幀的頻偏估計(jì)值。這樣能夠?qū)^大頻偏進(jìn)行估計(jì)，并在保證頻偏估計(jì)的準(zhǔn)確性的同時(shí)，降低了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度，節(jié)約了成本。本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種頻偏估計(jì)裝置。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102571647SQ201010608158
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者李萍, 魏繼東 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司