[發明專利]一種糾正頻偏的方法和裝置

有效

• 申請號: 200910081557.1
• 申請日: 2009-04-13
• 公開（公告）號: CN101860499A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 王曼;黃旭
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L25/02;H04B1/707
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 蔣雅潔;程立民

技術領域

本發明涉及無線通信中的頻率控制技術，尤其涉及一種糾正頻偏的方法和裝置。

背景技術

自動頻率控制(AFC，Automatic?Frequency?Control)是一種使輸出信號的頻率與給定頻率保持確定關系的頻率控制方法。實現自動頻率控制的AFC電路，也稱AFC環，如圖1所示，主要由頻率比較器10、低通濾波器20和可控頻率器件30等構成。可控頻率器件30通常采用壓控振蕩器，用以產生本地受控振蕩頻率f_o；頻率比較器10的作用是將輸入信號的頻率f_c與可控頻率器件30產生的本地受控振蕩頻率f_o進行比較，檢測頻偏，并輸出誤差電壓；低通濾波器20，用以對頻率比較器輸出的誤差電壓進行干擾及噪聲濾除，保留低頻信息。閉環時，頻率比較器10輸出誤差電壓使可控頻率器件30的振蕩頻率f_o偏離減小，從而將AFC電路的輸出信號頻率拉向額定值。

AFC電路的工作過程為：f_o與f_c在頻率比較器10中進行比較，當f_o＝f_c時，頻率比較器10無誤差電壓輸出，控制電壓為0，可控頻率器件30的振蕩頻率保持不變；當f_o≠f_c時，頻率比較器10有誤差電壓輸出，該誤差電壓正比于頻率誤差|f_c-f_o|，誤差電壓經過低通濾波器20濾除干擾及噪聲后，得到控制電壓，控制電壓控制可控頻率器件30輸出的本地受控振蕩頻率f_o發生變化，從而使得頻率誤差|f_c-f_o|減小到一定值f′，自動控制過程隨即停止，可控頻率器件30即穩定于f_o＝f_c±f′上，環路進入鎖定狀態，鎖定狀態的f′稱為穩態頻率誤差。

這種通過頻率負反饋的作用，并經過AFC環的反復循環調節，能夠最終達到平衡狀態，從而使系統的工作頻率保持穩定且偏差很小。然而，傳統的AFC電路通常是針對頻率和相位不變的輸入信號而言，如果輸入信號的頻率和相位在不斷的變化，則必須通過一定的方法，使可控頻率器件30的頻率和相位不斷跟蹤AFC環的輸入信號的頻率和相位變化。

如上所述，現有技術中輸入信號的頻率變化范圍非常小，而在高速運動場景中，如高速列車中的用戶終端(UE，User?Equipment)與地面上的基站進行通信時，由于存在多普勒頻移使得輸入信號的頻率變化范圍增大。例如：輸入信號的起始頻率為f_c，由于多普勒頻移的影響，在信道中頻率變化為：f_c′＝f_c+Δf，其中Δf表示多普勒頻移，此頻率f_c′即AFC電路中輸入信號的頻率。假如原先AFC電路已達到平衡狀態，那么輸入信號的頻率突然大幅改變，會導致輸入信號的頻率與本地受控振蕩頻率f_o的頻率差突然變大，系統在短時間內很難達到平衡狀態，從而影響AFC的性能。

為了解決上述問題，一方面，需要增大頻率差的變化范圍，使系統能糾正更大范圍內變化的頻率差，這可以通過調節各元器件的參數來實現；另一方面，則需要能夠實時調整在信道中產生偏差的頻率信息(多普勒頻移)，然而，如何實時的對高速運動中產生偏差的頻率信息進行糾正，現有技術還無法提供一種行之有效的方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種糾正頻偏的方法和裝置，以實時糾正由于高速運動引起的多普勒頻移。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明提供了一種糾正頻偏的裝置，該裝置由自動頻率控制AFC電路和基帶處理模塊組成，其中，

所述基帶處理模塊位于所述AFC電路的后端，用于對所述AFC電路輸出信號進行基帶處理，估計出頻偏，并根據所述頻偏對所述AFC電路輸出的頻率進行糾正，將糾正后的頻率反饋給所述AFC電路；

所述AFC電路，用于在所述基帶處理模塊之前，對輸入所述AFC電路的信號進行自動頻率控制。

所述基帶處理模塊包括：頻偏糾正模塊、信道估計模塊和頻偏估計模塊，其中，

所述頻偏糾正模塊，用于接收所述AFC電路輸出的頻率，并根據所述頻偏估計模塊反饋的頻偏，對所述AFC電路輸出的頻率進行糾正；

所述信道估計模塊，用于根據所述頻偏糾正模塊輸出的頻率信息和已知的發送信號的信息，估計信道的系統沖激響應；