[發明專利]一種頻率偏移估計的方法

無效

• 申請號: 200610083119.5
• 申請日: 2006-06-05
• 公開（公告）號: CN101087158A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: 王劍
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04B7/005
• 分類號: H04B7/005;H04L25/03
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司
• 代理人: 范曉燕

技術領域

本發明涉及數字無線通訊領域，尤其涉及信號處理領域，具體涉及一種頻率偏移估計的方法。?

背景技術

在數字無線通訊領域，頻率偏移估計是常用的信號處理方法之一。?

由于基站與移動臺，或移動臺與移動臺之間的載波頻率不可能絕對相等，因此接收機實際接收信號與期望的接收信號間存在一個較為固定的頻率偏移。這種頻率偏移在數字無線通訊領域是有害的，它可以降低信道估計的準確性、造成誤碼率上升等現象。因此數字無線通訊系統中，接收機通常需要依據上行接收信號進行頻率偏移估計，繼而進行頻率偏移補償，以消除頻率偏移所帶來的種種有害影響。?

ArrayComm公司的專利：“Method?and?apparatus?for?decision?directed?demodulation?usingantenna?arrays?and?spatial?processing”，發明人：Barratt；Craig?H.(Redwood?City，CA)；Farzaneh；Farhad(San?Francisco，CA)；Parish；(David?M.Los?Altos，CA)，公開日：1998年04月23日，公開號：WO?98/17037，描述了一種頻率偏移估計的方法，該方法在可能的頻率偏移范圍內按照先大跨度粗搜，然后小跨度精搜的順序進行頻率偏移估計。它使用一段已知信號進行頻率偏移估計，其代價函數為實際接收信號與添加探測頻率偏移后理想信號間的誤差功率。當誤差功率最小時，則使用的探測頻率偏移值即為本次頻率偏移估計的估值。?

但該方法的缺點在于：該方法要使用一段已知的信號，而在移動通信系統中，為提高系統通信效率，這樣的已知信號通常很短或不存在，例如在PCS系統中，TCH幀結構中可用的已知信號長度僅為12個符號，使用該專利方法獲得的估計結果精度較差；如果不存在已知信號，則該方法失效。?

同時該方法實際工程應用時，需首先在接收信號中估計這段已知信號的位置，增加了該方法實現的復雜度，也增加了異常情況的幾率，即：已知信號位置估計錯誤時，該方法的頻率偏移估計結果是錯誤的。?

另外，該方法采用搜索進行頻率偏移估計，運算量很大，例如在該方法的較佳實施例中，要在-4096Hz～+4096Hz頻率偏移估計范圍內，間隔16Hz實施搜索過程，按常規的搜索方法需要進行513次搜索運算，即使通過一些實現技巧減少搜索次數，但運算量仍然很大，給該方法的實際應用帶來很多不便。?

基于上述原因，現有技術依然存在缺陷，有待于進一步改進和發展。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種頻率偏移估計的方法，鑒于現有頻率偏移估計的方法需使用已知信號，并用很大的開銷進行搜索估計的不足之處，提供一種無需特定已知信號、無需進行搜索的頻率偏移估計的方法，可以避免已知信號的位置估計運算，大幅降低實現復雜性；同時，本發明提供的頻率偏移估計的方法可以部分抑止接收信號中的加性噪聲，具有較高的頻率偏移估計性能。?

為達到上述發明目的，本發明提出一種頻率偏移估計的方法，包括如下步驟：?

一種頻率偏移估計的方法，包括如下步驟：?

第一步，發射機發射通訊信號；?

第二步，接收機接收發射機發射的通訊信號；?

第三步，接收機用相干解調的方法獲得接收信號的參考信號；?

第四步，接收機獲得參考信號和期望信號星座圖的旋轉夾角，旋轉夾角包含頻偏信息；?

第五步，接收機依照旋轉夾角與頻率偏移存在的固定轉換關系，將旋轉夾角轉換為頻率偏移估計值；?

所述第三步中相干解調的方法獲得接收信號的參考信號進一步包括如下步驟：?

步驟(1)令參考信號的第一個符號等于歸一化后的第一個接收符號，歸一化操作為第一個接收符號除以其自身的模值，同時令初始誤差變量為1；?

步驟(2)從參考信號的第二個符號開始進行如下循環操作，直至所有接收符號處理完畢：?

a、進行解調：即根據系統的不同，采用相應的調制方式進行解調；?

b、將解調結果依據系統采用的調制方式重新對上一時刻的參考信號進行調制，得到當前時刻的參考信號；?

c、將當前時刻參考信號與接收信號的誤差，以及上一時刻的誤差進行低通濾波，得到當前時刻的經過低通降噪后的誤差；?

d、給當前時刻參考信號乘以經過低通降噪后的誤差的共軛，令當前參考信號向當前接收信號收斂，并用乘積結果更新當前參考信號；?