[發(fā)明專利]應用于移動多媒體廣播系統(tǒng)的殘余載波頻偏的跟蹤方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910057903.2
• 申請日: 2009-09-17
• 公開（公告）號: CN102025670A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程鑫豪;金方其;陳肯
• 申請（專利權(quán)）人: 卓勝微電子(上海)有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L27/00;H04N7/52
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線信號傳輸領(lǐng)域，特別是涉及一種應用于移動多媒體廣播系統(tǒng)的殘余載波頻偏的跟蹤方法。

背景技術(shù)

目前無線寬帶通信系統(tǒng)中廣泛采用OFDM(Orthogonal?FrequencyDivision?Multiplexing，正交頻分復用)調(diào)制方式。OFDM是一種多載波調(diào)制方式，具有頻譜效率高、帶寬擴展性強、抗多徑干擾能力強的優(yōu)點。但同樣OFDM系統(tǒng)也存在一些不足之處。由于OFDM調(diào)制信號中各子載波信號之間是相互正交的，一旦系統(tǒng)中存在載波頻偏，就會造成子載波信號泄漏到相鄰子載波上，破壞了各子載波信號之間的正交性，產(chǎn)生載波間干擾ICI(Inter-Carrier?Interference)，進而降低了整個OFDM系統(tǒng)的誤碼率性能。因此在OFDM系統(tǒng)中，載波頻偏的估計和校正問題是直接影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵性問題。產(chǎn)生載波頻偏的原因有多種，其中由于發(fā)射機和接收機之間的本振信號頻率偏差造成的載波頻偏是相對穩(wěn)定的，因為溫度變化造成的本振頻率漂移是緩慢變換且變換范圍較小的。一般可通過OFDM接收機中的分數(shù)倍子載波頻偏估計模塊和整數(shù)倍子載波頻偏估計模塊來估計和校正這種本振之間存在的頻率偏差。通常可認為經(jīng)過一次分數(shù)倍子載波頻偏和整數(shù)倍子載波頻偏校正之后的殘余頻偏范圍在子載波帶寬的1％范圍內(nèi)。另外對移動多媒體廣播系統(tǒng)來說，接收信號的終端通常處于運動狀態(tài)。發(fā)射機和接收機之間的這種相對運動狀態(tài)以及接收機周圍環(huán)境的變換都會產(chǎn)生多普勒頻偏，這種頻偏的大小通常和運動速度有關(guān)且頻偏變換速度較快。因此需要在OFDM系統(tǒng)中引入殘余載波頻片跟蹤技術(shù)來矯正這些變換的載波頻率偏差，提高接收機的誤碼率性能。

對中國數(shù)字移動多媒體廣播系統(tǒng)(China?Mobile?MultimediaBroadcasting，CMMB)來說，業(yè)務是采用時分方式復用信號帶寬的。整個時長為1秒的物理信號幀按照時分的方式等分成40個時隙，每個時隙又分成信標信號和OFDM符號兩種。其中信標信號包含發(fā)射機標識信息和2個相同的同步信號，而OFDM符號用于承載業(yè)務數(shù)據(jù)。根據(jù)業(yè)務內(nèi)容的不同，系統(tǒng)可以為每個業(yè)務單獨分配不同的時隙資源。因此對接收機來說，可以僅僅在需要播放的業(yè)務對應的時隙時段上接收發(fā)射機廣播的信號，而在其他時隙時段上選擇關(guān)閉接收功能，從而達到省電的目的。這種工作模式同一般的連續(xù)接收信號的OFDM系統(tǒng)相比，對系統(tǒng)的殘余載波頻偏跟蹤技術(shù)要求更高，需要接收機在有限的接收時間內(nèi)快速且正確地估計出殘余頻偏，并能跟蹤由于較高的運動速度以及較長的接收機靜默時間帶來的較大的載波頻偏變化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種應用于移動多媒體廣播系統(tǒng)的殘余載波頻偏的跟蹤方法，易于實現(xiàn)且穩(wěn)定可靠，能夠快速、準確地估計由于較高的運動速度以及較長的接收機靜默時間帶來的較大的載波頻偏變化。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的應用于移動多媒體廣播系統(tǒng)的殘余載波頻偏的跟蹤方法，以一個時隙時長為殘余載波頻偏估計和殘余載波頻偏糾偏的處理周期，在一個時隙時長內(nèi)分成大步進殘余載波頻偏跟蹤和小步進載波頻偏跟蹤前后兩個階段；大步進殘余載波頻偏跟蹤又可分成殘余頻偏估計和殘余頻偏糾偏兩個過程；小步進殘余載波頻偏跟蹤又可分成殘余頻偏偏移方向估計、糾偏步進選擇和殘余頻偏糾偏三個過程；

其中，所述的大步進殘余載波頻偏跟蹤階段所需的殘余頻偏估計和殘余頻偏糾偏兩個過程包括以下步驟：

步驟一、在每個時隙的信標信號中，從第一個同步信號的開始位置起，延時M₁個樣點提取長度為K₁的時域信號組成信標信號前一段參考信號；接著同樣從第二個同步信號的開始位置起，延時M₁個樣點提取長度為K₁的時域信號組成信標信號后一段參考信號；

步驟二、計算信標信號前一段參考信號和后一段參考信號之間的互相關(guān)，并求互相關(guān)結(jié)果對應的角度信息，根據(jù)角度信息和采樣速率即可以得到準確的殘余載波頻偏估計值；

步驟三、在原有的頻偏糾偏值的基礎(chǔ)上加上殘余載波頻偏估計值，得到新的頻偏糾偏值，并根據(jù)新的頻偏糾偏值在時域上對接收信號進行殘余載波頻偏糾偏；

所述的小步進殘余載波頻偏跟蹤階段所需的殘余頻偏偏移方向估計、糾偏步進選擇和殘余頻偏糾偏三個過程包括以下步驟：