[發明專利]一種對存在較大頻偏的塊信號的頻偏捕獲方法

有效

• 申請號: 200810224919.3
• 申請日: 2008-10-27
• 公開（公告）號: CN101394198A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 吳南潤;鄭波浪;方立
• 申請（專利權）人: 北京韋加航通科技有限責任公司
• 主分類號: H04B1/707
• 分類號: H04B1/707;H04L25/03
• 代理公司: 信息產業部電子專利中心
• 代理人: 梁 軍

技術領域

本發明涉及數字通信領域，尤其涉及一種對存在較大頻偏的塊信號的頻偏 捕獲方法。

背景技術

數字通信技術領域中的一個核心問題就是同步問題，從技術上說同步分為 載波同步與定時同步。在經過無線移動信道后接收端獲取的基帶采樣信號中存 在著載波頻率偏差、相位偏差及定時偏差，這些偏差一般來源于發射機和接收 機之間晶振的不匹配和無線移動信道中多普勒效應和頻率選擇性這幾個方面， 即便是在信道相對平坦的室內環境，也會存在這些偏差。

目前隨著新的通信業務需求迅速增大，對無線通信系統和無線局域網的傳 輸速率提出了更高的要求，而傳輸速率的提高又給常規單載波系統帶來了載波 頻偏增大、ISI(intersymbol-interference，符號間干擾)和深度頻率選擇性衰 弱等問題。解決這個問題目前由有兩種方法，一種是采用OFDM(Orthogonal Frequency?Division?Multiplexing，正交頻分復用)技術，也就是把高速數據分 散到若干個子載波以上低速率進行并行傳輸；另一種是采用簡單引入循環前綴 的SC-FDE(single?carrier?system?with?frequency?domain?equalization，單載波頻 域均衡)技術。上述這兩種方法都需要插入循環前綴并進行頻域均衡，同時這 兩種方法都以符號塊結構發送信號，因此對頻率偏差和定時偏差都相當敏感， 對接收端同步要求較高。接收端的同步主要有以下幾個任務：

1)幀到達檢測，用于判定是否檢測到信號，這是同步的第一步，只有判 定接收到的是有效信號才能進行后面的處理；

2)載波頻偏捕獲；

3)載波頻率跟蹤；

4)符號起始位置估計(塊同步)，也就是信道的時延所引起的誤差，需要 在均衡之前準確知道起始位置，這時就要進行準確的符號定時；

5)載波相偏的估計和時鐘相位偏差估計；

6)采樣時鐘頻率的跟蹤。

射頻信號在解調到基帶信號的過程中由于晶振的不匹配會產生非常大的 頻率偏差，頻偏對純粹的單載波系統造成的誤差相當于造成了信號旋轉和衰 減；當這個頻偏出現在OFDM或者SC-FDE系統時，還會造成ISI及ICI (intercarrier-interference，載波間干擾)，影響到SC-FDE系統的頻域均衡算 法的準確性，因此在接收端下變頻后得到的采樣信號的頻率偏差必須先進行捕 獲和補償。

一般的頻偏捕獲方法就是利用前后相鄰的兩塊相同的UW(Unique?Word， 獨特字)序列在接收端對應的采樣信號的相位差來估計頻偏。設UW序列A 的長度為L碼元長度，UW序列A一般選取為chu、frank、PN序列。令相鄰 的兩塊相同的UW序列A組成新的序列[A?A]，得到其在接收端的對應的采 樣信號序列分別為R₁＝[r(1)，…，r(L)]，R₂＝[r(L+1)，…，r(2L)]，r(t)t＝{1，2，...}表 示接收端的信號采樣值。由于存在載波頻率偏差的原因，理論上R1、R2序列 之間是存在一個固定的相位偏差的，利用這種相位偏差就能得到所要估計的頻 偏。具體算法為：先求出兩塊接收信號序列R1、R2的相關值P， P=R1HR2=Σt=1Lr(t)r*(t+L),]]>然后對求出的相關值求幅角并除以相關長度L、2π 和碼元持續時間T的乘積即為所要估計的頻偏Δf，Δf＝angle(P)/(2πLT)。