專利名稱：一種頻偏估計方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信系統技術，特別涉及一種頻偏估計方法及裝置。
背景技術：
在移動通信系統中，為了節約成本，終端的晶振通常比較差，因此，終端內部需要 進行自動頻率校正來跟蹤基站的頻率，從而導致終端的頻率與基站的頻率之間存在一定的 頻率偏差。此外，當終端高速移動時，由于多普勒頻移的影響，還會使終端側接收信號存在1 倍頻移，基站側接收信號存在2倍頻移，這就導致出現頻偏。因此，需要在接收端進行頻偏 估計，并對頻偏進行補償，以保證頻率校正性能。圖1為現有移動通信系統中一典型數據傳輸過程示意圖。參見圖1 :在發送端，待發送數據經編碼調制模塊編碼調制、擴頻加擾模塊擴頻加擾等處理 之后，經由相應的信道發送給接收端；數據在經由信道發送給接收端的過程中，引入了頻偏；在接收端，首先解擴去擾模塊對接收到的數據進行解擴去擾，然后由符號硬判模 塊、共軛乘模塊和頻偏估計及補償模塊基于解擴去擾之后的接收數據進行頻偏估計及補償 處理，最后由解調譯碼模塊對經頻偏估計及補償處理之后的數據進行解調譯碼，得到接收 數據。上述在接收端進行的頻偏估計及補償處理具體包括以下步驟第1步符號硬判模塊對解擴去擾之后的接收數據進行符號硬判；第2步共軛乘模塊對經硬判之后的接收數據與解擴去擾之后的接收數據進行共 軛乘，以去除接收數據中每個符號本身的相位，從而得到每個符號由頻移所帶來的相位偏 移；第3步頻偏估計及補償模塊根據共軛乘的結果進行頻偏估計，即根據所得到的 每個符號頻移帶來的相位偏移進行頻偏估計及補償。上述處理過程基于解擴去擾之后的接收數據進行，也就是說現有頻偏估計方法 是假設接收到的原始數據符號能夠直接硬判正確。然而，實際上由于噪聲和干擾的影響，直 接對接收到的數據符號進行硬判會存在較高的誤判概率。在硬判過程中由誤判所引起的誤 差將被帶入頻偏估計中，導致頻偏估計不準確，繼而使頻率補償不準確，頻率校正的性能無 法得到保證。

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方法及系統，以提高頻偏估 計的準確性，提高頻率校正的性能。為達到上述目的，本發明的技術方案具體是這樣實現的一種頻偏估計方法，包括a.對解擴去擾之后的接收數據進行解調譯碼；
b.對所述經解調譯碼之后的接收數據進行編碼調制；c.對所述經編碼調制之后的接收數據進行符號硬判；d.對所述經符號硬判之后的接收數據與所述解擴去擾之后的接收數據進行共軛 乘；e.根據所述共軛乘的結果進行頻偏估計，得到頻偏估計結果。較佳地，所述接收數據以幀為單位；所述a e對連續接收到的幀循環進行。該方法可以進一步包括預先設置初始頻偏，將所述初始頻偏作為第一幀的頻 偏；在所述a之前，進一步包括使用當前幀的頻偏對所述解擴去擾之后的接收數據 進行頻率補償；在所述e之后，進一步包括將當前幀的頻偏與頻偏估計結果的累加作為當前幀 的下一幀的頻偏。較佳地，所述接收數據也可以以子幀為單位；所述a e對連續接收到的子幀循環 進行。該方法可以進一步包括預先設置初始頻偏，將所述初始頻偏作為第一子幀的頻 偏；在所述a之前，進一步包括使用當前子幀的頻偏對所述解擴去擾之后的接收數 據進行頻率補償；在所述e之后，進一步包括將當前子幀的頻偏與頻偏估計結果的累加作為當前 子幀的下一子幀的頻偏。在所述進行頻率補償之后，可以進一步包括對所述進行頻率補償之后的接收數 據進行符號硬判，并進行頻偏估計及補償。較佳地，所述預先設置初始頻偏可以包括根據覆蓋區的最大速度設置初始頻偏絕對值fm ； 確定運動方向，分別采用+fm或-fm作為頻偏對接收數據進行頻率補償，并計算所 述分別采用+fm或-fm作為頻偏進行頻率補償之后的接收數據的信噪比；將信噪比大者對應的頻偏設置為初始頻偏。進一步地，在所述a之后、b之前，可以包括對所述經解調譯碼之后的接收數據進 行循環冗余檢驗，并判斷循環冗余檢驗的結果是否正確，在正確時，執行所述b的操作。一種頻偏估計裝置，包括解擴去擾模塊、符號硬判模塊和頻偏估計及補償模塊， 該裝置還包括第二解調譯碼模塊，用于對經所述解擴去擾模塊解擴去擾之后的接收數據進行解 調譯碼；編碼調制模塊，用于對所述經第二解調譯碼模塊解調譯碼之后的接收數據進行編 碼調制；所述符號硬判模塊，用于對所述經編碼調制模塊編碼調制之后的接收數據進行符 號硬判。較佳地，所述接收數據可以以幀為單位；所述解擴去擾模塊、第二解調譯碼模塊、 編碼調制模塊、符號硬判模塊和頻偏估計及補償模塊對連續接收到的幀循環進行相應的處理。上述裝置中，所述頻偏估計及補償模塊，還用于存儲預先設置的初始頻偏，將所述 初始頻偏作為第一幀的頻偏，并用于使用當前幀的頻偏對所述解擴去擾之后的接收數據進 行頻率補償，以及用于將當前幀的頻偏與頻偏估計結果的累加作為當前幀的下一幀的頻偏。較佳地，所述接收數據可以以子幀為單位；所述解擴去擾模塊、第二解調譯碼模 塊、編碼調制模塊、符號硬判模塊和頻偏估計及補償模塊對連續接收到的子幀循環進行相 應的處理。上述裝置中，所述頻偏估計及補償模塊，還用于存儲預先設置的初始頻偏，將所述 初始頻偏作為第一子幀的頻偏，并用于使用當前子幀的頻偏對所述解擴去擾之后的接收數 據進行頻率補償，以及用于將當前子幀的頻偏與頻偏估計結果的累加作為當前幀的下一子 幀的頻偏。該裝置中還可以進一步包括校驗模塊，用于對所述經第二解調譯碼模塊解調譯 碼之后的接收數據進行循環冗余校驗，在循環冗余校驗的結果正確時，將所述經第二解調 譯碼模塊解調譯碼之后的接收數據發送給所述編碼調制模塊。由上述技術方案可見，本發明通過首先對解擴去擾之后的接收數據進行解調譯碼 和編碼調制，然后以該經編碼調制之后的接收數據作為符號硬判的對象進行符號硬判，使 得符號硬判的對象的可靠性大大提高，從而降低了符號硬判過程中的誤判率，進而避免了 將符號硬判中由誤判所引起的誤差帶入頻偏估計中，使頻偏估計的準確性和頻率校正的性 能得以提高。


圖1為現有移動通信系統中一典型數據傳輸過程示意圖；圖2為采用本發明頻偏估計方法進行頻偏估計的數據傳輸過程示意圖；圖3為本發明一實施例中頻偏估計方法的流程示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對 本發明作進一步詳細說明。眾所周知，原始接收數據的誤比特率(BER)的性能比經解調譯碼之后的接收數據 的BER的性能差。這是因為信道編碼將給數據帶來一定的編碼增益，譯碼過程可以對數據 中分散的錯誤進行糾正，從而經解調譯碼之后提高了接收數據的BER。本發明的主要思想是利用解調譯碼之后的接收數據的比特可靠性遠高于解調譯 碼之前的接收數據的比特可靠性這一特性，先對解擴去擾之后的接收數據進行解調譯碼， 再進行編碼調制，如此處理之后，得到的是對應于該解擴去擾之后的接收數據、且比該解擴 去擾之后的接收數據的可靠性更高的接收數據。以經過此處理之后的接收數據作為符號硬 判的對象進行符號硬判，即可降低符號硬判過程中的誤判率，進而使后續頻偏估計的準確 性和頻率校正的性能得以提高。圖2為采用本發明頻偏估計方法及裝置進行頻偏估計的數據傳輸過程示意圖。
圖2所示數據傳輸過程中的發送端處理和信道傳輸過程與圖1所示現有技術相 同，具體而言在發送端，待發送數據經編碼調制、擴頻加擾等處理之后，經由相應的信道發 送給接收端；數據在經由信道發送給接收端的過程中，引入了頻偏。圖2所示數據傳輸過程與圖1所示現有技術相比的不同之處在于接收端的頻偏 估計及補償部分采用了本發明提出的頻偏估計及補償方法。接收端的處理具體包括以下步 驟步驟201 解擴去擾模塊對接收數據進行解擴去擾。步驟202 第二解調譯碼模塊對經解擴去擾模塊解擴去擾之后的接收數據進行解 調譯碼。步驟203 編碼調制模塊對經第二解調譯碼模塊解調譯碼之后的接收數據進行編 碼調制。步驟204 符號硬判模塊對經編碼調制模塊編碼調制之后的接收數據進行符號硬 判。步驟205 共軛乘模塊對經符號硬判模塊符號硬判之后的接收數據與所述解擴去 擾之后的接收數據進行共軛乘。步驟206 頻偏估計及補償模塊根據共軛乘模塊共軛乘的結果進行頻偏估計，得 到頻偏估計結果。得到頻偏估計結果后可以按照現有技術采用該結果對接收數據進行頻偏 補償。步驟207 解調譯碼模塊對進行頻偏補償之后的接收數據進行解調譯碼，得到接 收數據。本發明與現有技術的不同之處在于增加了圖2所示步驟202和步驟203的處理， 從而提高了參與步驟204中進行符號硬判的接收數據的比特可靠性。 在實際應用中，接收數據可以以幀或子幀為單位，相應地，本發明頻偏估計方法是 對連續接收到的幀或子幀循環進行處理，本發明頻偏估計裝置中的解擴去擾模塊、第二解 調譯碼模塊、編碼調制模塊、符號硬判模塊和頻偏估計及補償模塊是對連續接收到的幀或 子幀循環進行相應的處理。例如=TD-SCDMA系統中，每個幀中包含兩個子幀，采用本發明頻 偏估計方法及裝置進行處理時，將針對連續接收到的子幀循環進行。在下面的描述中，以幀 為例。由于在實際系統中，數據幀通常都攜帶有循環冗余檢驗(CRC)，為了提高頻率估計及 補償的性能，可以引入解調譯碼后的接收數據的CRC校驗結果來檢查數據的解調譯碼結果 是否正確，并決定是否將該結果用于頻偏估計。下面通過一個具體示例說明如何采用本發 明方法對連續接收到的幀進行頻偏估計及補償。圖3為本發明一實施例中頻偏估計方法的流程示意圖。參見圖3，該方法包括步驟301 設置初始頻偏。本步驟所述設置是針對小區中的每一個用戶進行。以下將初始頻偏記為finital。在設置初始頻偏finital具體可以按照如下方式進行首先，根據基站覆蓋區的最大速度設置初始頻偏絕對值，記為fm ；然后，確定用戶的運動方向，分別采用+fm或-fm作為頻偏對該用戶的接收數據進行頻率補償，并計算該分別采用+fm或-fm作為頻偏進行頻率補償之后的接收數據的信噪 比；
最后，將信噪比大者對應的頻偏設置為該用戶的初始頻偏。所設置的初始頻偏可以存儲于本發明頻偏估計裝置的頻偏估計及補償模塊中。步驟302 將初始頻偏作為第一幀的頻偏。下面以η表示幀編號，第一幀的頻偏記為finital(l)，第η幀的頻偏記為 finital (η)。該第一幀的頻偏可以存儲于頻偏估計及補償模塊中。步驟303 頻偏估計及補償模塊使用當前幀的頻偏對解擴去擾之后的當前幀進行 頻率補償。步驟304 符號硬判模塊對經步驟303進行頻率補償之后的接收數據進行符號硬 判，并進行頻偏估計及補償。本步驟是可選步驟。本步驟實際上是采用現有技術中的頻偏估計及補償方法對步 驟303進行頻率補償之后的接收數據再進行一次頻偏估計及補償，目的在于進一步提高頻 率校正的性能。步驟305 第二解調譯碼模塊對步驟303或步驟304中經頻率補償之后的當前幀 進行解調譯碼。由于步驟304是可選步驟，因此，在采用了步驟304的處理流程中，本步驟中解調 譯碼的對象是步驟304的處理結果，在未采用步驟304的處理流程中，本步驟中解調譯碼的 對象是步驟303的處理結果。步驟306 對經步驟305中解調譯碼之后的當前幀進行CRC校驗，并判斷CRC校驗 的結果是否正確，若正確，繼續執行步驟307 ；否則，返回步驟303。本步驟中，在CRC校驗不正確時，應當不以該解調譯碼得到的當前幀參與頻偏估 計，并返回步驟303繼續對下一幀進行處理。在返回步驟303之前，可以將當前幀的頻偏估 計結果置為默認值，例如0或其它預先設置的值。對應于本步驟的處理，可以在頻偏估計裝置中增加校驗模塊，用于完成所述CRC 校驗的功能，并在CRC校驗的結果正確時，將經第二解調譯碼模塊解調譯碼之后的接收數 據發送給編碼調制模塊。步驟307 編碼調制模塊對經步驟305中解調譯碼之后的當前幀進行編碼調制。步驟308 符號硬判模塊對經編碼調制之后的當前幀進行符號硬判、共軛乘及頻 偏估計，得到頻偏估計結果。以下，將頻偏估計結果記為deltaf。步驟309 頻偏估計及補償模塊將當前幀的頻偏與頻偏估計結果的累加作為當前 幀的下一幀的頻偏，返回步驟303。假設當前幀的編號為n，當前幀的下一幀的編號為n+1，本步驟可以用(1)式表示 為finital (n+1) = finital (η)+deltaf (1)至此，完成對當前幀的處理，返回步驟303繼續對當前幀的下一幀進行相同的處 理，如此循環往復，直至處理完所有的接收數據。由上述實施例可見，本發明利用解調譯碼之后的接收數據的比特可靠性遠高于解 調譯碼之前的接收數據的比特可靠性這一特性，通過先對解擴去擾之后的接收數據進行解 調譯碼，再進行編碼調制，如此處理之后，得到的是對應于該解擴去擾之后的接收數據、且比該解擴去擾之后的接收數據的可靠性更高的接收數據。以經過此處理之后的接收數據作為符號硬判的對象進行符號硬判，即可降低符號硬判過程中的誤判率，進而使后續的共軛 乘及頻偏估計處理的準確性得到保證，從而提高頻偏估計的準確性和頻率校正的性能。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在 本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范 圍之內。
權利要求
一種頻偏估計方法，其特征在于，包括a.對解擴去擾之后的接收數據進行解調譯碼；b.對所述經解調譯碼之后的接收數據進行編碼調制；c.對所述經編碼調制之后的接收數據進行符號硬判；d.對所述經符號硬判之后的接收數據與所述解擴去擾之后的接收數據進行共軛乘；e.根據所述共軛乘的結果進行頻偏估計，得到頻偏估計結果。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于 所述接收數據以幀為單位；所述a e對連續接收到的幀循環進行。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于該方法進一步包括預先設置初始頻偏，將所述初始頻偏作為第一幀的頻偏； 在所述a之前，進一步包括使用當前幀的頻偏對所述解擴去擾之后的接收數據進行 頻率補償；在所述e之后，進一步包括將當前幀的頻偏與頻偏估計結果的累加作為當前幀的下 一幀的頻偏。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于 所述接收數據以子幀為單位；所述a e對連續接收到的子幀循環進行。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于該方法進一步包括預先設置初始頻偏，將所述初始頻偏作為第一子幀的頻偏； 在所述a之前，進一步包括使用當前子幀的頻偏對所述解擴去擾之后的接收數據進 行頻率補償；在所述e之后，進一步包括將當前子幀的頻偏與頻偏估計結果的累加作為當前子幀 的下一子幀的頻偏。
6.根據權利要求3或5所述的方法，其特征在于在所述進行頻率補償之后，進一步包括對所述進行頻率補償之后的接收數據進行符 號硬判，并進行頻偏估計及補償。
7.根據權利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述預先設置初始頻偏包括 根據覆蓋區的最大速度設置初始頻偏絕對值fm ；確定運動方向，分別采用+fm或-fm作為頻偏對接收數據進行頻率補償，并計算所述分 別采用+fm或-fm作為頻偏進行頻率補償之后的接收數據的信噪比； 將信噪比大者對應的頻偏設置為初始頻偏。
8.根據權利要求1至5任一項所述的方法，其特征在于在所述a之后、b之前，進一步包括對所述經解調譯碼之后的接收數據進行循環冗余 檢驗，并判斷循環冗余檢驗的結果是否正確，在正確時，執行所述b的操作。
9.一種頻偏估計裝置，包括解擴去擾模塊、符號硬判模塊和頻偏估計及補償模塊，其 特征在于，該裝置還包括第二解調譯碼模塊，用于對經所述解擴去擾模塊解擴去擾之后的接收數據進行解調譯碼；編碼調制模塊，用于對所述經第二解調譯碼模塊解調譯碼之后的接收數據進行編碼調制；所述符號硬判模塊，用于對所述經編碼調制模塊編碼調制之后的接收數據進行符號硬判。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于 所述接收數據以幀為單位；所述解擴去擾模塊、第二解調譯碼模塊、編碼調制模塊、符號硬判模塊和頻偏估計及補 償模塊對連續接收到的幀循環進行相應的處理。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于所述頻偏估計及補償模塊，用于存儲預先設置的初始頻偏，將所述初始頻偏作為第一 幀的頻偏，并用于使用當前幀的頻偏對所述解擴去擾之后的接收數據進行頻率補償，以及 用于將當前幀的頻偏與頻偏估計結果的累加作為當前幀的下一幀的頻偏。
12.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于 所述接收數據以子幀為單位；所述解擴去擾模塊、第二解調譯碼模塊、編碼調制模塊、符號硬判模塊和頻偏估計及補 償模塊對連續接收到的子幀循環進行相應的處理。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特征在于所述頻偏估計及補償模塊，用于存儲預先設置的初始頻偏，將所述初始頻偏作為第一 子幀的頻偏，并用于使用當前子幀的頻偏對所述解擴去擾之后的接收數據進行頻率補償， 以及用于將當前子幀的頻偏與頻偏估計結果的累加作為當前幀的下一子幀的頻偏。
14.根據權利要求11或13所述的裝置，其特征在于，該裝置進一步包括校驗模塊，用于對所述經第二解調譯碼模塊解調譯碼之后的接收數據進行循環冗余校 驗，在循環冗余校驗的結果正確時，將所述經第二解調譯碼模塊解調譯碼之后的接收數據 發送給所述編碼調制模塊。
全文摘要
本發明公開了一種頻偏估計方法，該方法首先對解擴去擾之后的接收數據進行解調譯碼和編碼調制，然后以所述經編碼調制之后的接收數據作為符號硬判的對象進行符號硬判，再對所述經符號硬判之后的接收數據與所述解擴去擾之后的接收數據進行共軛乘，最后，根據所述共軛乘的結果進行頻偏估計，得到頻偏估計結果。本發明還公開了一種頻偏估計裝置。應用本發明能夠提高頻偏估計的準確性，從而提高頻率校正的性能。
文檔編號H04B1/707GK101841347SQ20091008023
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月16日 優先權日2009年3月16日
發明者齊丙花 申請人:鼎橋通信技術有限公司