[發(fā)明專利]頻偏跟蹤與補(bǔ)償方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210424249.6
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN103795657B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周用芳;劉文明;董霄劍
• 申請（專利權(quán)）人: 展訊通信(天津)有限公司
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L25/03;H04L1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種頻偏跟蹤與補(bǔ)償方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著鐵路時速的提高，多普勒頻偏成為移動通信中的一個重要問題。鐵路專網(wǎng)沿鐵軌線貼近且密集布置，移動終端隨著列車在運(yùn)行中一路小區(qū)切換頻繁，多普勒頻偏的跳變更是頻繁。如圖1所示，假設(shè)高速列車以速度V（例如V=200、250、300或350公里/小時）前行，行車路線上相鄰的兩個基站X與Y之間相距3km，H1點(diǎn)和H2點(diǎn)將這兩個基站所在行車區(qū)域劃分為I、Π、Ш三塊區(qū)域，當(dāng)經(jīng)過基站X時（H1點(diǎn)）會發(fā)生從正到負(fù)的頻偏跳變，當(dāng)小區(qū)切換（或發(fā)射基站切換）時（H2點(diǎn)）會發(fā)生從負(fù)到正的頻偏跳變，正負(fù)累計跳變的頻偏甚至達(dá)2000Hz以上，遠(yuǎn)超過了終端采用的一般算法的頻偏估計能力，因此尋找大頻偏的跟蹤與補(bǔ)償方法非常重要。

在有些通信系統(tǒng)，例如時分同步碼分多址（TD-SCDMA，Time?Division-Synchronous?Code?Division?Multiple?Access）的通信系統(tǒng)，常用的頻偏估計與跟蹤方法，是利用靠近訓(xùn)導(dǎo)序列的若干個符號進(jìn)行頻偏估計，簡單易行，計算量小，并且跟蹤效果不錯，但受精度的限制，不能估計大的頻偏（本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉，通常在1000Hz以上的頻偏可以認(rèn)為是大的頻偏）。現(xiàn)有技術(shù)中，有些頻偏跟蹤與補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)方案，雖然能在一定程度上擴(kuò)大頻偏估計的范圍，但卻需要改變所用數(shù)據(jù)長度，影響頻偏估計精度，又或者因算法上的改進(jìn)而需要進(jìn)行額外的計算，由此增加了計算量，都難以簡單而有效地擴(kuò)大頻偏跟蹤的范圍，以有效應(yīng)對大的頻偏，尤其是高速移動環(huán)境下產(chǎn)生的頻偏大范圍跳變的情況。

相關(guān)技術(shù)還可參考公開號為US?20120243646A1的美國專利申請，該專利申請公開了一種頻偏補(bǔ)償裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)難以簡單、有效地擴(kuò)大頻偏跟蹤的范圍，以有效應(yīng)對大的頻偏，尤其是高速移動環(huán)境下產(chǎn)生的頻偏大范圍跳變的情況。

為解決上述問題，本發(fā)明技術(shù)方案提供一種頻偏跟蹤與補(bǔ)償方法，包括：

以當(dāng)前的頻偏估計值對接收的突發(fā)信號進(jìn)行頻率校正；

對頻率校正后的突發(fā)信號進(jìn)行信道估計和均衡處理，獲得信道估計結(jié)果和均衡后的符號；

根據(jù)通信系統(tǒng)的類型，基于所述信道估計結(jié)果或均衡后的符號計算出偏移相位；

將計算得到的偏移相位換算成頻偏增量，將所述頻偏增量與當(dāng)前的頻偏估計值累加，以更新當(dāng)前的頻偏估計值；

對預(yù)先設(shè)置的循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC，Cyclic?Redundancy?Check）緩存中的CRC結(jié)果進(jìn)行更新，所述CRC結(jié)果由對所述均衡后的符號進(jìn)行譯碼處理后獲得；

若滿足預(yù)定條件，則將當(dāng)前的頻偏估計值進(jìn)行取反操作；所述預(yù)定條件包括：基于所述CRC緩存中的所有CRC結(jié)果判斷出譯碼全錯，且當(dāng)前的頻偏估計值大于預(yù)設(shè)門限值。

可選的，所述以當(dāng)前的頻偏估計值對接收的突發(fā)信號進(jìn)行頻率校正包括：

計算I、Q兩路信號的糾偏因子；

用突發(fā)信號與所述糾偏因子的共軛復(fù)數(shù)相乘進(jìn)行頻率校正，得到所述頻率校正后的突發(fā)信號。

可選的，所述根據(jù)通信系統(tǒng)的類型，基于所述信道估計結(jié)果或均衡后的符號計算出偏移相位包括：

構(gòu)造用于共軛相乘的序列，并將其與所述頻率校正后的突發(fā)信號或均衡后的符號共軛相乘；

將共軛相乘的結(jié)果以一定間隔進(jìn)行叉積運(yùn)算，叉積結(jié)果累加求相位，得到所述偏移相位。

可選的，所述構(gòu)造用于共軛相乘的序列，并將其與頻率校正后的突發(fā)信號或均衡后的符號共軛相乘包括：

以所述信道估計結(jié)果和已知的訓(xùn)練序列進(jìn)行卷積，重構(gòu)突發(fā)信號，將重構(gòu)的突發(fā)信號與所述頻率校正后的突發(fā)信號進(jìn)行共軛相乘；或者將均衡后的符號解調(diào)得到解調(diào)信號，將解調(diào)信號進(jìn)行硬判后再調(diào)制得到調(diào)制符號，將所述調(diào)制符號與所述均衡后的符號進(jìn)行共軛相乘。

可選的，所述對預(yù)先設(shè)置的CRC緩存中的CRC結(jié)果進(jìn)行更新包括：

將所述CRC緩存中的CRC字整體往前移一位；

讀取當(dāng)前幀的譯碼CRC結(jié)果，將其存到所述CRC緩存中的最后一位。

可選的，所述CRC緩存的長度基于對通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性需要確定。

可選的，所述頻偏估計值的初始值為0，所述CRC緩存初始化為0。

可選的，所述通信系統(tǒng)的類型為TD-SCDMA或GSM，所述預(yù)設(shè)門限值的取值范圍為900Hz~1100Hz。

可選的，所述預(yù)定條件還包括：接收信號強(qiáng)度指示達(dá)到可靠接收范圍。