[發明專利]頻偏補償方法

有效

• 申請號: 201310301204.4
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN104301264B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 何毛;唐愛華;劉富芝
• 申請（專利權）人: 普天信息技術研究院有限公司
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L27/26
• 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，特別是涉及一種正交頻分復用（OFDM）無線通信系統中的頻偏補償方法。

背景技術

在OFDM無線通信系統中，基站和終端之間的載波頻率同步非常重要。由于基站晶振和終端晶振的差異等原因，接收端信號往往存在著頻偏，嚴重影響系統性能，因此需要對接收信號進行頻偏補償。

如圖1所示，現有的OFDM無線通信系統中，將接收端信號變換到頻域數據的常用處理方法包括以下步驟：

步驟101、對接收到的時域信號進行頻偏補償；

步驟102、對頻偏補償后的時域信號進行去循環前綴（CP）；

步驟103、對去CP后的時域信號進行二分之一子載波偏移處理;

步驟104、對二分之一子載波偏移處理結果進行快速傅里葉變換（FFT）處理；

步驟105、對FFT處理結果進行子載波解映射，得到頻域數據。

目前，在步驟101中進行頻偏補償的主要方法為：根據某種算法估計出載波頻偏；根據估計出的載波頻偏值，得到頻偏補償序列；將頻偏補償序列與時域接收信號相乘，進行頻偏補償。

其中，對于頻偏補償序列的獲得，現有系統采用計算復指數的方法或直接查找預先建立的列表的方法來實現。

對于直接查找預先建立列表的方法，其中預先建立的列表一般使用第一象限的正弦值作表，可以表示為sin(nθ)，θ是為了達到頻率準確度所需的最小相位，θ=2πf0/fs，fs為基帶采樣速率，f0為需要精確的最小頻率；n為查找表索引，0≤n≤N；N=(π/2)/θ。為了得到一個長度為N1、頻率為f1的頻偏補償序列，首先計算Δ=f1/f0，臨時的查找表索引為[0,1,2,....,N1]·Δ;由于Δ不一定為整值，所以需要對[0,1,2,....,N1]·Δ中的每個元素進行四舍五入運算得到查找索引序列記作S(n)，0≤n≤N1。計算頻偏補償序列時需要計算正余弦值，如果S(n)≤N，則該相位在第一象限，對于正弦值將下標為S(n)的sin(nθ)值取出，對于余弦值，則將下標為N-S(n)的sin(nθ)值取出;如果S(n)>N，則根據四個象限正余弦關系變換到第一象項，然后查表計算。

上述采用查表的方法，以n為查找表索引，而從上文可以得到n=π/2/θ=fs/(4f0)。fs和數據率成正比關系，由于現代通信數據率很高，fs很大，而對頻率準確度要求很高，f0很小，因此，n值較多，對應的表項較多，進行會對內存的需求較大。而采用計算復指數的方法，則會存在運算開銷很大的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種頻偏補償方法，該方法可以降低頻偏補償的運算量和存儲開銷。

為了達到上述目的，本發明提出的技術方案為：

一種頻偏補償方法，包括：

預先確定預設頻偏范圍內的頻偏值，對于每個所述頻偏值，計算初相為零時對應的頻偏補償序列，并記錄在頻偏值與頻偏補償序列的映射表中，所述頻偏補償序列的長度為OFDM符號去除循環前綴后的長度；

當需要進行頻偏補償時，對當前的載波頻偏進行估計，得到頻偏估計值；查詢所述映射表，獲得所述頻偏估計值對應的頻偏補償序列；

根據頻偏補償是否與1/2子載波偏移一起處理，利用所獲得的頻偏補償序列和去除循環前綴后的時域信號，進行相應的向量乘法處理；

對所述向量乘法處理結果進行快速傅里葉變換，對快速傅里葉變換輸出結果進行解映射操作，得到頻域子載波；

對于快速傅里葉變換輸出結果中的每個OFDM符號，根據該OFDM符號的起始時間和所述頻偏估計值計算復指函數，得到相位誤差補償值，利用所述相位誤差補償值對該OFDM符號對應的所述頻域子載波進行相位誤差補償。

綜上所述，本發明提出的頻偏補償方法，預先生成頻偏值與頻偏補償序列的映射列表；在進行頻偏補償時，直接在所述映射表中查找當前計算得到的頻偏對應的頻偏補償序列，即可獲得本次的頻偏補償序列。由于所述頻偏值與頻偏補償序列的映射列表中直接以頻偏值為索引，而該頻偏值的數量較少，因此相對于傳統的查找表的方法，表的長度較短，對存儲空間的開銷需求較小，另外，由于采用查表的方法獲取頻偏補償序列，因此運算量的開銷也會較小。

附圖說明

圖1為現有的OFDM無線通信系統中對接收信號的常用處理方法流程示意圖；

圖2為本發明實施例一的流程示意圖。

具體實施方式