[發明專利]一種載波頻偏估計方法及系統

有效

• 申請號: 201910371112.0
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110086738B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 張書遷;錢永學;葉曉斌;王志華;孟浩;黃鑫
• 申請（專利權）人: 深圳昂瑞微電子技術有限公司
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04L27/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本申請提供了一種載波頻偏估計方法及系統，該方法包括：對接收到的數據包進行同步操作，完成同步序列的檢測和確定；利用數據包中的同步地址序列的采樣點計算得到初始載波頻偏估計值；利用本地地址序列計算得到載波頻偏補償量；利用初始載波頻偏估計值和載波頻偏補償量得到載波頻偏估計值。該方法利用數據包的同步地址序列進行載波頻偏補償，只需檢測數據包的同步地址，無需增設額外電路就可以準確估計出載波頻偏，極大地提高了電路的執行效率，節約了電路成本。此外，該方案并不依賴于檢測序列是否‘0’‘1’均勻分布，因此，使用該載波頻偏的估計方案設計的接收機，不會降低通信效率，能夠極大地提高系統的穩定性以及在低信噪比條件下系統的靈敏度。

技術領域

本申請涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種載波頻偏估計方法及系統。

背景技術

FSK(Frequency Shift Keying，頻移鍵控)作為一種常見的數字調制方式，和其他頻率調制方式(如FM，LFM)一樣，數據包的解調以及信息比特的檢測，在很大程度上依賴于接收機能夠正確估計出調制頻偏。

目前，對FSK調制解調系統進行載波頻偏的估計和恢復一般通過對整個數據包在頻域濾除直流分量來估計和糾正，如圖1所示，帶載波頻偏的FSK信號經過去直流模塊，然后得到濾除載波頻偏的FSK信號。該方法通過一個去直流模塊作用于整個FSK信號數據包，該模塊一般由IIR或者FIR高通濾波器來完成。

然而，目前該種通過去直流模塊進行載波頻偏估計和糾正的方法，由于濾波器有延遲或者收斂時間，可能會使得部分前面的有效數據未能正確去除載波頻偏，造成同步錯誤和數據信息檢測錯誤；其次，該方法需要有效數據盡可能地達到‘0’‘1’均衡和分散的要求(即‘0’‘1’數目相差不大并且均勻分布)，這樣，一般系統需要對數據進行加擾，以盡量滿足這個要求，如對數據信息進行曼徹斯特編碼，即將‘0’和‘1’分別映射為‘01’和‘10’，以此達到‘0’‘1’均衡和分散的要求，然而，由需要通過編碼，這樣就會造成實際數據速率減半，通信效率大打折扣；此外，由于需要額外設置去直流模塊，因此，會增加電路的成本。

發明內容

有鑒于此，本申請提供了一種全新的載波頻偏估計方法及系統，以克服現有技術中通過去直流濾除載波頻偏時，不僅會增加電路成本，而且容易造成同步錯誤、數據信息檢測錯誤，以及降低通信效率的問題。

為實現上述目的，本申請提供了以下技術方案：

一種波頻偏估計方法，該方法包括：

對接收到的數據包進行同步操作，完成同步序列的檢測和確定；

利用所述數據包中的同步地址序列的采樣點計算得到初始載波頻偏估計值；

利用本地地址序列計算得到載波頻偏補償量；

利用所述初始載波頻偏估計值和所述載波頻偏補償量得到載波頻偏估計值。

優選的，所述利用所述數據包中的同步地址序列的采樣點計算得到初始載波頻偏估計值包括：

利用所述數據包中的同步地址序列的采樣點進行平均值計算，得到所述初始載波頻偏估計值。

優選的，所述初始載波頻偏估計值利用如下公式計算：

其中，表示所述初始載波頻偏估計值，m表示所述數據包的同步地址序列的比特數，n表示接收機的過采樣倍數，s_i表示第i個采樣點值。

優選的，所述利用本地地址序列計算得到載波頻偏補償量包括：

利用所述本地地址序列進行平均值計算，得到所述載波頻偏補償量。

優選的，所述載波頻偏補償量利用如下公式計算：