[發明專利]用于正交頻分復用接收機的快速數字自動頻率控制方法

有效

• 申請號: 201310036491.0
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103117980A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 丁曉進;陳曉曙;朱正東;戴佳;高曉兵;李權;金旭輝;王觀輝
• 申請（專利權）人: 南京正保通信網絡技術有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

1.一種用于正交頻分復用接收機的快速數字自動頻率控制方法，該方法包括以下步驟：1）頻偏估計、2）頻偏判決和3）頻偏控制，其特征在于：

1）所述頻偏估計步驟在發送端設置用于頻偏估計的訓練序列，在接收端依次收到這些訓練序列，具體方法為：

11）對接收到的時域前導訓練序列后半部分取負得到????????????????????????????????????????????????，并在時域進行細同步，得到子載波間隔的分數倍頻偏估計值；

所述細同步是選取64點長度的相關窗口，對接收前導訓練序列的第一個64點樣值的共軛和其延遲128即D128點的64點樣值進行相關運算，得到相關計算結果，從而得到分數倍載波頻偏估計值；

2）所述頻偏判決步驟判決所述步驟1）中所得頻偏估計值是否需要進行頻偏控制，具體方法為：

?獲取步驟1）所得頻偏估計值，M點取平均，得到頻偏均值，

?根據通信系統設計要求設置接收機正常工作的頻偏控制目標范圍，其中表示系統要求的最大頻偏值，判斷頻偏均值是否滿足該目標范圍，滿足則不進行頻偏控制，否則對其進行頻偏控制；

3）所述頻率控制步驟自適應地調整溫補壓控振蕩器TCXO的控制電壓從而修正頻偏，同時存儲控制系數s及控制電壓，以增加系統掉電后自動控制的效率，具體方法為：

?計算控制系數初始值s：由于頻偏估計步驟得到的頻偏是對應射頻載波的偏差，如果載波頻率為TCXO頻率的m倍，則所述頻偏均值換算到TCXO頻率的頻差，壓控振蕩器控制電壓v與振蕩頻率f成正比，即，其中k、b為常數，得到，得到，

?對上述步驟2）判決所得需要進行頻偏控制的頻偏均值進行頻偏調整，由31）式，計算得到壓控振蕩器控制電壓v應該調整的差值，調整壓控振蕩器控制電壓為，其中為調整后的控制電壓值，

?對步驟32）頻偏控制之后效果進行判斷，控制后頻偏滿足，則存儲該控制電壓，若控制后頻偏仍不滿足則校正控制系數s后重復32）。

2.根據權利要求1所述的一種用于正交頻分復用接收機的快速數字自動頻率控制方法，其特征在于所述步驟1頻偏估計中還包括以下步驟，

12）對進行分數倍的頻偏補償，得到分數倍頻偏補償后的訓練序列，

所述頻偏補償是得到分數倍頻偏估計值后，利用估計值對訓練序列在時域進行頻率補償，如下：

；

13）在頻域對進行粗同步，得到子載波間隔的整數倍頻偏估計值，

所述頻域粗同步是先對和本地發送訓練序列做傅里葉變換FFT得到其頻域數據和，分別對頻域數據資料和進行差分運算，得到差分運算結果和，

然后對差分序列和進行滑動互相關計算，當互相關值達到最大時的移位即為整數倍頻偏的大小，整數倍頻偏估計值按下式計算得到：

其中，它與訓練序列在頻域的非零點的間距來有關，整數倍頻偏估計的范圍為，超出會造成錯誤的整數倍頻偏估計。

3.根據權利要求1或2所述的一種用于正交頻分復用接收機的快速數字自動頻率控制方法，其特征在于所述步驟11）發送前導訓練序列在頻域上使用4的整數倍的子載波傳送數據，其它子載波上為空，因此其在時域上包括4個64點短訓練序列，第一個短訓練序列用A表示，第二個短訓練序列為第一個短訓練序列的重復，第三、四個短訓練序列為第一個短訓練序列的負值，分別表示為A、A、-A、-A。

4.根據權利要求2所述的一種用于正交頻分復用接收機的快速數字自動頻率控制方法，其特征在于所述步驟12）中定義相關運算為：

其中，表示取序列共軛，表示發送的時域訓練序列，表示加性高斯白噪聲，其均值為零，方差，表示以子載波間隔歸一化的載波頻偏，。

5.根據權利要求2所述的一種用于正交頻分復用接收機的快速數字自動頻率控制方法，其特征在于所述步驟13）中定義差分運算為：

和分別代表頻域資料和進行差分運算后的數據。

6.根據權利要求1所述一種用于正交頻分復用接收機的快速數字自動頻率控制方法，

其特征在于所述步驟21）頻偏估計步驟所得頻偏M點取均值，這里M為1。

7.根據權利要求1所述一種用于正交頻分復用接收機的快速數字自動頻率控制方法，其特征在于所述步驟31）中壓控振蕩器控制電壓v與振蕩頻率f成正比，其中k、b為常數。