載波頻率偏移估計(jì)方法、載波補(bǔ)償方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種載波頻率偏移估計(jì)方法、載波補(bǔ)償方法及裝置，依據(jù)預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列及滑動(dòng)窗口計(jì)算得到本地相位差序列，滑動(dòng)窗口在接收到的信號(hào)中滑動(dòng)，每滑動(dòng)至一個(gè)信號(hào)點(diǎn)，計(jì)算以當(dāng)前信號(hào)點(diǎn)為起點(diǎn)的滑動(dòng)窗口所覆蓋的接收信號(hào)中滿足固定間隔的兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位差，得到M個(gè)接收相位差序列，將所述本地相位差序列分別與所述M個(gè)接收相位差序列中的每一個(gè)接收相位差序列取差值，得到M個(gè)差值序列；確定所述M個(gè)差值序列中每一個(gè)差值序列的離散度；將離散度符合預(yù)置條件的差值序列的均值作為頻率偏移的估計(jì)值。本申請(qǐng)實(shí)施例提供的載波頻率偏移估計(jì)方法降低了載波頻率偏移估計(jì)所耗費(fèi)的硬件資源量，同時(shí)降低了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。
【專利說(shuō)明】載波頻率偏移估計(jì)方法、載波補(bǔ)償方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，涉及一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中載波頻率 偏移估計(jì)方法、載波補(bǔ)償方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中廣泛采用IEEE802. 15.4協(xié)議，它是一種短距離、低功耗、低 數(shù)據(jù)速率、低成本、低復(fù)雜度的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在2. 4GHz頻段采用的調(diào)制技術(shù)是偏移正交 相移鍵控（Offset Quadrature Phase Shift Keying, 0-QPSK)，偏移正交相移鍵控具有較 高的頻譜利用率和較好的解調(diào)性能。
[0003] 目前常用的一種數(shù)字解調(diào)技術(shù)是非相干解調(diào)，然而，實(shí)際通信過(guò)程中，由于多普勒 頻移以及振蕩器的不穩(wěn)定引起的頻率偏移和收發(fā)采樣時(shí)鐘頻率偏差帶來(lái)的相位偏移的存 在，接收端直接對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行非相干解調(diào)會(huì)有一定的誤碼率，而為了降低非相干解調(diào)的 誤碼率，需要先對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行頻率偏移和補(bǔ)償，以及相位偏移估計(jì)和補(bǔ)償，然后對(duì)補(bǔ) 償后的基帶信號(hào)進(jìn)行非相干解調(diào)。目前，在進(jìn)行頻率偏移補(bǔ)償時(shí)，先利用最大似然算法對(duì)基 帶信號(hào)進(jìn)行載波頻率偏移估計(jì)，然后利用計(jì)算得到的載波頻率偏移估計(jì)對(duì)載波進(jìn)行頻率偏 移補(bǔ)償。
[0004] 但是，發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的載波頻率偏移估計(jì)方法需要大 量的乘法運(yùn)算，如現(xiàn)有的載波頻率偏移估計(jì)方法經(jīng)常用到的最大似然算法，需要用到大量 的復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算，而復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算需要耗費(fèi)很多的時(shí)鐘周期和硬件資源，因此，現(xiàn)有的載波 頻率偏移估計(jì)方法在硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)耗費(fèi)的硬件資源量大，復(fù)雜度高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種載波頻率補(bǔ)償方法，以降低載波頻率補(bǔ)償所耗費(fèi)的硬件 資源量和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
[0007] -種載波頻率偏移估計(jì)方法，包括：
[0008] 計(jì)算預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列中，被滑動(dòng)窗口所覆蓋部分的序列中所有滿足固定間隔的兩個(gè) 信號(hào)點(diǎn)的相位差值，得到本地相位差序列；
[0009] 接收信號(hào)；
[0010] 所述滑動(dòng)窗口在接收到的信號(hào)中滑動(dòng)，每滑動(dòng)至一個(gè)信號(hào)點(diǎn)，計(jì)算一次以當(dāng)前信 號(hào)點(diǎn)為起點(diǎn)的滑動(dòng)窗口所覆蓋的接收信號(hào)中所有滿足固定間隔的兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位差值， 得到Μ個(gè)接收相位差序列；
[0011] 將所述本地相位差序列分別與所述Μ個(gè)接收相位差序列中的每一個(gè)接收相位差 序列取差值，得到Μ個(gè)差值序列；
[0012] 確定所述Μ個(gè)差值序列中每一個(gè)差值序列的離散度；
[0013] 將離散度符合預(yù)置條件的差值序列的均值作為頻率偏移的估計(jì)值。
[0014] 上述方法，優(yōu)選的，所述滑動(dòng)窗口的長(zhǎng)度為所述預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列中的部分序列對(duì)應(yīng) 的長(zhǎng)度，或者，所述預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。
[0015] 上述方法，優(yōu)選的，在確定所述Μ個(gè)差值序列中每一個(gè)差值序列的離散度之后，還 包括：
[0016] 將離散度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的，滑動(dòng)窗口所覆蓋的接收信號(hào)序列確定 為所述接收信號(hào)的前導(dǎo)序列，或者，所述接收信號(hào)的前導(dǎo)序列的一部分。
[0017] 上述方法，優(yōu)選的，在將離散度符合預(yù)置條件的差值序列的均值作為頻率偏移的 估計(jì)值之后，還包括：
[0018] 將接收信號(hào)中的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位以最小的調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)至與該信號(hào)的相位最近 鄰的參考調(diào)制矢量上。
[0019] 一種載波補(bǔ)償方法，包括如上任意一項(xiàng)所述的載波頻率偏移估計(jì)方法；在確定載 波頻率偏移估計(jì)值之后，還包括：頻率偏移補(bǔ)償?shù)牟襟E，具體為：
[0020] 對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)；其中，第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相 位反轉(zhuǎn)的角度為：所述頻率偏移的估計(jì)值與所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的順序號(hào)i的乘積。
[0021] 上述方法，優(yōu)選的，進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)的信號(hào)點(diǎn)為所述接收信號(hào)所在物理幀的負(fù)載部 分的信號(hào)點(diǎn)。
[0022] 上述方法，優(yōu)選的，還包括：相位偏移估計(jì)與補(bǔ)償?shù)牟襟E，具體為：
[0023] 將離散度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)序列與所述滑動(dòng)窗口所覆蓋 的預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列的相位差的均值作為相位偏移估計(jì)值；
[0024] 對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中進(jìn)行頻率偏移補(bǔ)償后的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)反轉(zhuǎn)所述相位偏移 估計(jì)值。
[0025] -種載波補(bǔ)償方法，包括如上所述的載波頻率偏移估計(jì)方法；在將接收信號(hào)中的 信號(hào)點(diǎn)的相位以最小的調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)至與該信號(hào)的相位最近鄰的參考調(diào)制矢量上之后，還包 括頻率偏移補(bǔ)償?shù)牟襟E，具體為：
[0026] 對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)；其中，第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相 位反轉(zhuǎn)的角度為：所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)量的累加值，以及所述頻率偏移的估計(jì)值 與所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的順序號(hào)i的乘積之和；
[0027] 所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)量的累加值為：將所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)至 與該信號(hào)的相位最近鄰的參考調(diào)節(jié)矢量所需的最小調(diào)節(jié)量與接收信號(hào)所在物理幀中第i 個(gè)信號(hào)點(diǎn)之前的第i_l個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)量的累加值之和。
[0028] 上述方法，優(yōu)選的，還包括：相位偏移估計(jì)與補(bǔ)償?shù)牟襟E，具體為：
[0029] 將離散度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)序列與所述滑動(dòng)窗口所覆蓋 的預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列的相位差的均值作為相位偏移估計(jì)值；
[0030] 對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中進(jìn)行頻率偏移補(bǔ)償后的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)反轉(zhuǎn)所述相位偏移 估計(jì)值。
[0031] 上述方法，優(yōu)選的，還包括：相位偏移估計(jì)與補(bǔ)償?shù)牟襟E，具體為：
[0032]用所述預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列的實(shí)部與離散度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的接收信號(hào) 的實(shí)部進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；或者用所述預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列的實(shí)部分別與離散度符合預(yù)置條件的差值 序列對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)的實(shí)部和虛報(bào)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；依據(jù)相關(guān)運(yùn)算結(jié)果得到相位偏移估計(jì) 值；
[0033] 根據(jù)與所述相位偏移估計(jì)值對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償公式對(duì)進(jìn)行頻率偏移補(bǔ)償后的各個(gè)信號(hào) 點(diǎn)進(jìn)行相位偏移補(bǔ)償。
[0034] 一種載波頻率偏移估計(jì)裝置，包括：
[0035] 第一計(jì)算模塊，用于計(jì)算預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列中，被滑動(dòng)窗口所覆蓋部分的序列中所有 滿足固定間隔的兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位差值，得到本地相位差序列；
[0036] 接收模塊，用于接收信號(hào)；
[0037] 第二計(jì)算模塊，用于在所述滑動(dòng)窗口在接收到的信號(hào)中滑動(dòng)時(shí)，每滑動(dòng)至一個(gè)信 號(hào)點(diǎn)，計(jì)算一次以當(dāng)前信號(hào)點(diǎn)為起點(diǎn)的滑動(dòng)窗口所覆蓋的接收信號(hào)中所有滿足固定間隔的 兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位差值，得到Μ個(gè)接收相位差序列；
[0038] 第三計(jì)算模塊，用于將所述本地相位差序列分別與所述Μ個(gè)接收相位差序列中的 每一個(gè)接收相位差序列取差值，得到Μ個(gè)差值序列；
[0039] 離散度確定模塊，用于確定所述Μ個(gè)差值序列中每一個(gè)差值序列的離散度；
[0040] 估計(jì)值確定模塊，用于將離散度符合預(yù)置條件的差值序列的均值作為頻率偏移的 估計(jì)值。
[0041] 上述裝置，優(yōu)選的，所述滑動(dòng)窗口的長(zhǎng)度為所述預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列中的部分序列對(duì)應(yīng) 的長(zhǎng)度，或者，所述預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。
[0042] 上述裝置，優(yōu)選的，還包括：
[0043] 同步模塊，用于將離散度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的，滑動(dòng)窗口所覆蓋的接 收信號(hào)序列確定為所述接收信號(hào)的前導(dǎo)序列，或者，所述接收信號(hào)的前導(dǎo)序列的一部分。
[0044] 上述裝置，優(yōu)選的，還包括：
[0045] 微調(diào)模塊，用于將接收信號(hào)中的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位以最小的調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)至與該信 號(hào)的相位最近鄰的參考調(diào)制矢量上。
[0046] -種載波補(bǔ)償裝置，包括如上任意一項(xiàng)所述的載波頻率偏移估計(jì)裝置；還包括：
[0047] 第一頻率偏移補(bǔ)償模塊，用于對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行相位反 轉(zhuǎn)；其中，第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位反轉(zhuǎn)的角度為：所述頻率偏移的估計(jì)值與所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn) 的順序號(hào)i的乘積。
[0048] 上述裝置，優(yōu)選的，進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)的信號(hào)點(diǎn)為所述接收信號(hào)所在物理幀的負(fù)載部 分的信號(hào)點(diǎn)。
[0049] 上述裝置，優(yōu)選的，還包括：
[0050] 第一相位偏移估計(jì)模塊，用于將離散度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的接收信號(hào) 序列與所述滑動(dòng)窗口所覆蓋的預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列的相位差的均值作為相位偏移估計(jì)值；
[0051] 第一相位偏移補(bǔ)償模塊，用于對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中進(jìn)行頻率偏移補(bǔ)償后的各 個(gè)信號(hào)點(diǎn)反轉(zhuǎn)所述相位偏移估計(jì)值。
[0052] -種載波補(bǔ)償裝置，包括如上所述的載波頻率偏移估計(jì)裝置；還包括：
[0053] 第二頻率偏移補(bǔ)償模塊，用于對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行相位反 轉(zhuǎn)；其中，第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位反轉(zhuǎn)的角度為：所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)量的累加值， 以及所述頻率偏移的估計(jì)值與所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的順序號(hào)i的乘積之和；
[0054] 所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)量的累加值為：將所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)至 于該信號(hào)的相位最近鄰的參考調(diào)節(jié)矢量所需的最小調(diào)節(jié)量與接收信號(hào)所在物理幀中第i 個(gè)信號(hào)點(diǎn)之前的第i-ι個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)量的累加值之和。
[0055] 上述裝置,優(yōu)選的，還包括：
[0056] 第二相位偏移估計(jì)模塊，用于將離散度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的接收信號(hào) 序列與所述滑動(dòng)窗口所覆蓋的預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列的相位差的均值作為相位偏移估計(jì)值；
[0057] 第二相位偏移補(bǔ)償模塊，用于對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中進(jìn)行頻率偏移補(bǔ)償后的各 個(gè)信號(hào)點(diǎn)反轉(zhuǎn)所述相位偏移估計(jì)值。
[0058] 上述裝置，優(yōu)選的，還包括：
[0059] 第三相位偏移估計(jì)模塊，用于用所述預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列的實(shí)部與離散度符合預(yù)置條件 的差值序列對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)的實(shí)部進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；或者用所述預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列的實(shí)部分別與 離散度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)的實(shí)部和虛報(bào)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；依據(jù)相關(guān)運(yùn) 算結(jié)果得到相位偏移估計(jì)值；
[0060] 第三相位偏移補(bǔ)償模塊，用于根據(jù)與所述相位偏移估計(jì)值對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償公式對(duì)進(jìn)行 相位偏移補(bǔ)償后的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行相位偏移補(bǔ)償。
[0061] 通過(guò)以上方案可知，本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N載波頻率偏移估計(jì)方法，依據(jù)預(yù)設(shè)前導(dǎo)序 列及滑動(dòng)窗口計(jì)算得到本地相位差序列，滑動(dòng)窗口在接收到的信號(hào)中滑動(dòng)，每滑動(dòng)至一個(gè) 信號(hào)點(diǎn)，計(jì)算以當(dāng)前信號(hào)點(diǎn)為起點(diǎn)的滑動(dòng)窗口所覆蓋的接收信號(hào)中滿足固定間隔的兩個(gè)信 號(hào)點(diǎn)的相位差，得到Μ個(gè)接收相位差序列，將所述本地相位差序列分別與所述Μ個(gè)接收相位 差序列中的每一個(gè)接收相位差序列取差值，得到Μ個(gè)差值序列；確定所述Μ個(gè)差值序列中 每一個(gè)差值序列的離散度；將離散度符合預(yù)置條件的差值序列的均值作為頻率偏移的估計(jì) 值。其中，離散度的計(jì)算（如最常用的離散度計(jì)算方法為計(jì)算方差）所用到的乘法運(yùn)算遠(yuǎn) 遠(yuǎn)小于最大似然算法所用到的乘法運(yùn)算。因此，本申請(qǐng)實(shí)施例中，載波頻率偏移的估計(jì)算法 設(shè)計(jì)避免了大量復(fù)數(shù)乘法等復(fù)雜度高的運(yùn)算，因此，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的載波頻率偏移估 計(jì)方法降低了載波頻率偏移估計(jì)所耗費(fèi)的硬件資源量，同時(shí)降低了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0062] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0063] 圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的載波頻率偏移估計(jì)的一種實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0064]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的確定離散度符合預(yù)置條件的差值序列的一種實(shí)現(xiàn)方 式的示意圖；
[0065] 圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的載波頻率偏移估計(jì)方法的另一種實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0066] 圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的相位偏移估計(jì)與補(bǔ)償方法的一種實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0067] 圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的相位偏移估計(jì)與補(bǔ)償方法的另一種實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0068] 圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的載波頻率偏移估計(jì)裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0069] 圖7為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的載波頻率偏移估計(jì)裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0070] 圖8為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的載波頻率偏移估計(jì)裝置的又一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0071] 圖9為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的載波補(bǔ)償裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0072] 圖10為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的載波補(bǔ)償裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0073] 圖11為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的載波補(bǔ)償裝置的又一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0074] 圖12為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的載波補(bǔ)償裝置的又一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0075] 圖13為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的載波補(bǔ)償裝置的又一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0076] 圖14為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的基于本申請(qǐng)實(shí)施例公開的載波補(bǔ)償方法的解調(diào)方法 在不同信噪比情況下的誤碼率的仿真結(jié)果圖。
[0077] 說(shuō)明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"、"第三""第四"等（如 果存在）是用于區(qū)別類似的部分，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣 使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本申請(qǐng)的實(shí)施例能夠以除了在這里圖 示的以外的順序?qū)嵤?br>
【具體實(shí)施方式】
[0078] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0079] 請(qǐng)參閱圖1，圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的載波頻率偏移估計(jì)的一種實(shí)現(xiàn)流程圖，可 以包括：
[0080] 步驟S11 :計(jì)算預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列中，被滑動(dòng)窗口所覆蓋部分的序列中所有滿足固定 間隔的兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位差值，得到本地相位差序列；
[0081] 在數(shù)字通信系統(tǒng)中，信號(hào)以物理幀的方式進(jìn)行傳輸，而為了實(shí)現(xiàn)物理幀的同步，每 一個(gè)物理幀都攜帶有前導(dǎo)序列，對(duì)于接收端來(lái)說(shuō)，前導(dǎo)序列是已知的。也就是說(shuō)，對(duì)于接收 端來(lái)說(shuō)，每一個(gè)物理幀的前導(dǎo)序列的內(nèi)容是已知的。
[0082] 其中，預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列為本地存儲(chǔ)的前導(dǎo)序列，通常本地前導(dǎo)序列用于信號(hào)同步，本 申請(qǐng)實(shí)施例中，基于本地前導(dǎo)序列進(jìn)行載波頻率偏移的估計(jì)。
[0083] 滿足固定間隔的兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)可以是指相鄰的兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)，也可以是間隔一個(gè)信號(hào) 點(diǎn)的兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)，或者是滿足其他固定間隔的信號(hào)點(diǎn)，如，可以是間隔兩個(gè)或更多個(gè)信號(hào)點(diǎn) 的兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)。
[0084] 步驟S12 :接收信號(hào)；
[0085] 步驟S13 :所述滑動(dòng)窗口在接收到的信號(hào)中滑動(dòng)，每滑動(dòng)至一個(gè)信號(hào)點(diǎn)，計(jì)算一次 以當(dāng)前信號(hào)點(diǎn)為起點(diǎn)的滑動(dòng)窗口所覆蓋的接收信號(hào)中所有滿足固定間隔的兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)的 相位差，得到Μ個(gè)接收相位差序列；
[0086] 滑動(dòng)窗口在接收到的信號(hào)中滑動(dòng)，可以是逐比特位滑動(dòng)，也可以是逐符號(hào)（如，逐 相位）滑動(dòng)，或者是以其它預(yù)設(shè)的滑動(dòng)間隔滑動(dòng)，如，相鄰兩個(gè)滑動(dòng)位置間間隔一個(gè)比特位 (即間隔一個(gè)信號(hào)點(diǎn)），具體本申請(qǐng)不做具體限定。
[0087] Μ為大于或等于1的正整數(shù)，其值為滑動(dòng)的次數(shù)。
[0088] 滑動(dòng)窗口每滑動(dòng)一次，都會(huì)計(jì)算一次所述滑動(dòng)窗口所覆蓋的接收信號(hào)中所有滿足 固定間隔的兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位差，從而獲得一個(gè)接收相位差序列。顯然，接收相位差序列的 個(gè)數(shù)與滑動(dòng)窗口的滑動(dòng)次數(shù)相同，因此，當(dāng)滑動(dòng)窗口滑動(dòng)Μ次時(shí)，就可以得到Μ個(gè)接收相位 差序列。
[0089] 步驟S14 :將所述本地相位差序列分別與所述Μ個(gè)接收相位差序列中的每一個(gè)接 收相位差序列取差值，得到Μ個(gè)差值序列；
[0090] 可以理解的，將本地相位差序列與接收相位差序列取差值為將本地相位差序列與 接收相位差序列的相同位置的元素取差值，得到差值序列。將本地差值序列與Μ個(gè)接收相 位差序列中的每一個(gè)接收相位差序列取差值，得到Μ個(gè)差值序列
[0091] 步驟S15 :確定所述Μ個(gè)差值序列中每一個(gè)差值序列的離散度；
[0092] 離散度可以用方差表征，即計(jì)算所述Μ個(gè)差值序列中每一個(gè)差值序列的方差。
[0093] 方差的計(jì)算公式為：

【權(quán)利要求】
1. 一種載波頻率偏移估計(jì)方法，其特征在于，包括： 計(jì)算預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列中，被滑動(dòng)窗口所覆蓋部分的序列中所有滿足固定間隔的兩個(gè)信號(hào) 點(diǎn)的相位差值，得到本地相位差序列； 接收信號(hào)； 所述滑動(dòng)窗口在接收到的信號(hào)中滑動(dòng)，每滑動(dòng)至一個(gè)信號(hào)點(diǎn)，計(jì)算一次以當(dāng)前信號(hào)點(diǎn) 為起點(diǎn)的滑動(dòng)窗口所覆蓋的接收信號(hào)中所有滿足固定間隔的兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位差值，得到 Μ個(gè)接收相位差序列； 將所述本地相位差序列分別與所述Μ個(gè)接收相位差序列中的每一個(gè)接收相位差序列 取差值，得到Μ個(gè)差值序列； 確定所述Μ個(gè)差值序列中每一個(gè)差值序列的離散度； 將離散度符合預(yù)置條件的差值序列的均值作為頻率偏移的估計(jì)值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述滑動(dòng)窗口的長(zhǎng)度為所述預(yù)設(shè)前導(dǎo)序 列中的部分序列對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度，或者，所述預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在確定所述Μ個(gè)差值序列中每一個(gè)差值序 列的離散度之后，還包括： 將離散度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的，滑動(dòng)窗口所覆蓋的接收信號(hào)序列確定為所 述接收信號(hào)的前導(dǎo)序列，或者，所述接收信號(hào)的前導(dǎo)序列的一部分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在將離散度符合預(yù)置條件 的差值序列的均值作為頻率偏移的估計(jì)值之后，還包括： 將接收信號(hào)中的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位以最小的調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)至與該信號(hào)的相位最近鄰的 參考調(diào)制矢量上。
5. -種載波補(bǔ)償方法，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的載波頻率 偏移估計(jì)方法；在確定載波頻率偏移估計(jì)值之后，還包括：頻率偏移補(bǔ)償?shù)牟襟E，具體為： 對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)；其中，第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位反 轉(zhuǎn)的角度為：所述頻率偏移的估計(jì)值與所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的順序號(hào)i的乘積。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)的信號(hào)點(diǎn)為所述接收信號(hào) 所在物理幀的負(fù)載部分的信號(hào)點(diǎn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括：相位偏移估計(jì)與補(bǔ)償?shù)牟襟E，具 體為： 將離散度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)序列與所述滑動(dòng)窗口所覆蓋的預(yù) 設(shè)前導(dǎo)序列的相位差的均值作為相位偏移估計(jì)值； 對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中進(jìn)行頻率偏移補(bǔ)償后的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)反轉(zhuǎn)所述相位偏移估計(jì) 值。
8. -種載波補(bǔ)償方法，其特征在于，包括如權(quán)利要求4所述的載波頻率偏移估計(jì)方法； 在將接收信號(hào)中的信號(hào)點(diǎn)的相位以最小的調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)至與該信號(hào)的相位最近鄰的參考調(diào) 制矢量上之后，還包括頻率偏移補(bǔ)償?shù)牟襟E，具體為： 對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)；其中，第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位反 轉(zhuǎn)的角度為：所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)量的累加值，以及所述頻率偏移的估計(jì)值與所 述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的順序號(hào)i的乘積之和； 所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)量的累加值為：將所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)至與該 信號(hào)的相位最近鄰的參考調(diào)節(jié)矢量所需的最小調(diào)節(jié)量與接收信號(hào)所在物理幀中第i個(gè)信 號(hào)點(diǎn)之前的第i-ι個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)量的累加值之和。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括：相位偏移估計(jì)與補(bǔ)償?shù)牟襟E，具 體為： 將離散度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)序列與所述滑動(dòng)窗口所覆蓋的預(yù) 設(shè)前導(dǎo)序列的相位差的均值作為相位偏移估計(jì)值； 對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中進(jìn)行頻率偏移補(bǔ)償后的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)反轉(zhuǎn)所述相位偏移估計(jì) 值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括：相位偏移估計(jì)與補(bǔ)償?shù)牟襟E，具 體為： 用所述預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列的實(shí)部與離散度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)的實(shí) 部進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；或者用所述預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列的實(shí)部分別與離散度符合預(yù)置條件的差值序列 對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)的實(shí)部和虛報(bào)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；依據(jù)相關(guān)運(yùn)算結(jié)果得到相位偏移估計(jì)值； 根據(jù)與所述相位偏移估計(jì)值對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償公式對(duì)進(jìn)行頻率偏移補(bǔ)償后的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)進(jìn) 行相位偏移補(bǔ)償。
11. 一種載波頻率偏移估計(jì)裝置，其特征在于，包括： 第一計(jì)算模塊，用于計(jì)算預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列中，被滑動(dòng)窗口所覆蓋部分的序列中所有滿足 固定間隔的兩個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位差值，得到本地相位差序列； 接收模塊，用于接收信號(hào)； 第二計(jì)算模塊，用于在所述滑動(dòng)窗口在接收到的信號(hào)中滑動(dòng)時(shí)，每滑動(dòng)至一個(gè)信號(hào)點(diǎn)， 計(jì)算一次以當(dāng)前信號(hào)點(diǎn)為起點(diǎn)的滑動(dòng)窗口所覆蓋的接收信號(hào)中所有滿足固定間隔的兩個(gè) 信號(hào)點(diǎn)的相位差值，得到Μ個(gè)接收相位差序列； 第三計(jì)算模塊，用于將所述本地相位差序列分別與所述Μ個(gè)接收相位差序列中的每一 個(gè)接收相位差序列取差值，得到Μ個(gè)差值序列； 離散度確定模塊，用于確定所述Μ個(gè)差值序列中每一個(gè)差值序列的離散度； 估計(jì)值確定模塊，用于將離散度符合預(yù)置條件的差值序列的均值作為頻率偏移的估計(jì) 值。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述滑動(dòng)窗口的長(zhǎng)度為所述預(yù)設(shè)前導(dǎo) 序列中的部分序列對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度，或者，所述預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，還包括： 同步模塊，用于將離散度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的，滑動(dòng)窗口所覆蓋的接收信 號(hào)序列確定為所述接收信號(hào)的前導(dǎo)序列，或者，所述接收信號(hào)的前導(dǎo)序列的一部分。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11-13任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，還包括： 微調(diào)模塊，用于將接收信號(hào)中的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位以最小的調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)至與該信號(hào)的 相位最近鄰的參考調(diào)制矢量上。
15. -種載波補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求11-13任意一項(xiàng)所述的載波頻率 偏移估計(jì)裝置；還包括： 第一頻率偏移補(bǔ)償模塊，用于對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)； 其中，第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位反轉(zhuǎn)的角度為：所述頻率偏移的估計(jì)值與所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的順 序號(hào)i的乘積。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)的信號(hào)點(diǎn)為所述接收信 號(hào)所在物理幀的負(fù)載部分的信號(hào)點(diǎn)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，還包括： 第一相位偏移估計(jì)模塊，用于將離散度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)序列 與所述滑動(dòng)窗口所覆蓋的預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列的相位差的均值作為相位偏移估計(jì)值； 第一相位偏移補(bǔ)償模塊，用于對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中進(jìn)行頻率偏移補(bǔ)償后的各個(gè)信 號(hào)點(diǎn)反轉(zhuǎn)所述相位偏移估計(jì)值。
18. -種載波補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求14所述的載波頻率偏移估計(jì)裝 置；還包括： 第二頻率偏移補(bǔ)償模塊，用于對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)； 其中，第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位反轉(zhuǎn)的角度為：所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)量的累加值，以及 所述頻率偏移的估計(jì)值與所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的順序號(hào)i的乘積之和； 所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)量的累加值為：將所述第i個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)至于該 信號(hào)的相位最近鄰的參考調(diào)節(jié)矢量所需的最小調(diào)節(jié)量與接收信號(hào)所在物理幀中第i個(gè)信 號(hào)點(diǎn)之前的第i-Ι個(gè)信號(hào)點(diǎn)的相位調(diào)節(jié)量的累加值之和。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，還包括： 第二相位偏移估計(jì)模塊，用于將離散度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)序列 與所述滑動(dòng)窗口所覆蓋的預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列的相位差的均值作為相位偏移估計(jì)值； 第二相位偏移補(bǔ)償模塊，用于對(duì)接收信號(hào)所在物理幀中進(jìn)行頻率偏移補(bǔ)償后的各個(gè)信 號(hào)點(diǎn)反轉(zhuǎn)所述相位偏移估計(jì)值。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，還包括： 第三相位偏移估計(jì)模塊，用于用所述預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列的實(shí)部與離散度符合預(yù)置條件的差 值序列對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)的實(shí)部進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；或者用所述預(yù)設(shè)前導(dǎo)序列的實(shí)部分別與離散 度符合預(yù)置條件的差值序列對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)的實(shí)部和虛報(bào)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；依據(jù)相關(guān)運(yùn)算結(jié) 果得到相位偏移估計(jì)值； 第三相位偏移補(bǔ)償模塊，用于根據(jù)與所述相位偏移估計(jì)值對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償公式對(duì)進(jìn)行相位 偏移補(bǔ)償后的各個(gè)信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行相位偏移補(bǔ)償。
【文檔編號(hào)】H04L27/00GK104092635SQ201410347506
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】陳嵐, 夏繼康, 李瑩 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所