[發明專利]頻偏估計與補償方法

有效

• 申請號: 201310186448.2
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN104168224B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 金奕丹
• 申請（專利權）人: 普天信息技術研究院有限公司
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司11018
• 代理人: 王一斌,王琦

技術領域

本發明涉及移動通信技術，特別是涉及一種頻偏估計與補償方法。

背景技術

OFDM系統通過將高速串行數據轉換為低速并行數據傳輸，將頻率選擇性信道轉換為頻率平坦衰落信道，克服高速數據通信帶來的碼間串擾（ISI），提高通信系統傳輸性能，故下一代移動通信廣泛采用基于OFDM技術的傳輸方案。但基于OFDM技術的傳輸系統也存在一些技術難點需要克服，這些難點包括：OFDM系統峰均比較高、OFDM系統對系統載波頻偏及采樣頻率偏差敏感。OFDM系統對系統載波頻偏敏感，必須通過頻偏同步，使得殘留頻率偏差處于接收機可容忍范圍。

為降低UE接收機同步運算的復雜度，LTE系統下行鏈路采用兩階段載波同步方案。第一階段稱為初始同步（粗同步），第二階段稱為細同步。在初始同步階段，接收機通過幀定時及粗頻率同步使得接收信號殘留頻偏及幀定時偏差處于較小范圍；在第二階段，通過細頻偏同步，使得殘留采樣頻率偏差處于接收機可容忍范圍。

目前，針對細頻偏同步有兩種方案，一種方案是在發送端時域信號內插入全“1”導頻，并在接收端利用系統中的FFT模塊對OFDM系統中的頻率偏移進行估計；另一種方案根據發射端產生的參考信號和接收端所接收的參考信號獲得兩個時隙的信道估計值，然后再根據信道估計值得到頻偏估計值。上述方案一需要發送額外的導頻符號，從而影響系統導頻資源的開銷；上述方案二需要先進行信道估計，從而會導致其算法復雜度較大，估計速度慢的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種頻偏估計與補償方法，該方法可有效提高LTE系統的載波頻偏估計效率，并獲得較高的頻偏補償效果，且不產生額外的導頻開銷。

為了達到上述目的，本發明提出的技術方案為：

一種頻偏估計與補償方法，包括：

a、接收端按照rx_cfo(p)＝r(p)·e^{-j·2π·cfo_index·cfo_update(p)/DwPTS_Nsc}，對接收信號的第p個半幀時域采樣數據r(p)進行載波頻偏補償，得到頻偏補償后的基帶數據rx_cfo(p)，其中，cfo_index為第p個半幀時域采樣數據r(p)對應的采樣點索引；cfo_update(p)為用于第p次頻偏補償的頻偏修正參數，p為當前的頻偏補償累積次數，p的初始值為1，cfo_update(1)＝0，DwPTS_Nsc為下行導頻信道DwPTS時隙上OFDM符號的子載波個數；

b、接收端確定發送端發送的主同步PSC序列和輔同步SSC序列，從所述rx_cfo(p)中，獲取相應的主同步信號的時域信號和輔同步信號的時域信號，并對所述時域信號去循環前綴，對去循環前綴后的主同步信號的時域信號，做DwPTS_Nsc點傅里葉變換FFT運算得到主同步信號的頻域信號；對去循環前綴后的輔同步信號的時域信號，做TS1_Nsc點FFT運算得到輔同步信號的頻域信號，所述TS1_Nsc為輔同步信號所在時隙上OFDM符號的子載波個數；

c、在所述主同步信號的頻域信號上，抽取PSC_Nsc長度的信號序列Rx_PSC_Symbol，在所述輔同步信號的頻域信號上，抽取SSC_Nsc長度的信號序列Rx_SSC_Symbol；其中，PSC_Nsc為主同步信號占用的子載波個數，SSC_Nsc為輔同步信號占用的子載波個數；

d、利用所述PSC序列、所述SSC序列、以及所述Rx_PSC_Symbol和Rx_SSC_Symbol，進行殘留載波頻偏估計，得到殘留載波頻偏估計結果cfo_hat[p]，所述為相對于子載波間隔的相對值；

e、根據所述cfo_hat(p)和cfo_update(p)，確定用于對第p+1個半幀時域采樣數據r(p+1)進行載波頻偏補償的頻率偏差cfo_update(p+1)，按照p=p+1對所述p進行更新，轉入步驟a。

綜上所述，本發明提出的頻偏估計方法，利用主、輔同步信號，采用同步信號輔助閉環載波同步方案對載波頻率偏差進行迭代更新估計。如此可以不產生額外的導頻開銷，并且不需要進行信道估計，因此可以有效提高LTE系統的載波頻偏估計效率，且能節約系統資源的開銷。

附圖說明

圖1為無線幀與同步信道示意圖；

圖2為本發明實施例一的流程示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本發明作進一步地詳細描述。