頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法和裝置的制作方法

文檔序號：7700595閱讀：282來源：國知局

專利名稱：頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信領域，特別是涉及一種頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法和裝置。
背景技術：
OFDM (正交頻分復用)是一種特殊的多載波傳輸技術，它可以被看作是一種調制技術，也可以被當作一種復用技術。OFDM技術自提出以來已經在音頻和視頻領域得到廣泛的應用，目前在移動通信領域也得到了快速的發展和應用。在3GPP的LTE (3G長期演進)標準中，OFDM也成為了物理層標準。
OFDM技術可以有效地提高頻鐠利用效率，但是同單載波系統相比，它也具有易受頻率偏差和定時偏差影響的缺點。
頻率偏差是由發送機和接收機的本地載波之間的偏差、信號多普勒頻移等引起的，由子載波間隔的整數倍偏移和子載波間隔的小數倍偏移構成。如果子載波偏差是子載波間隔的n (n為整數)倍，雖然子載波之間的正交性能夠保持，但是頻率采樣值已經偏移了 n個子載波位置，造成解調出來的符號錯誤概率為50%。子栽波間隔的小數倍偏移會導致子栽波之間的正交性遭到破壞，從而在子載波之間引入干擾，使得系統誤碼率性能惡化。因此為了保證系統性能，必須對OFDM系統中的頻率偏差進行估計和補償。
定時偏差主要包括兩個方面，一是發送機和接收機之間的抽樣時鐘的偏差，會導致子載波之間的干擾；二是符號定時偏差，會導致符號間的干擾。通常情況下假設發送機和接收機之間的抽樣時鐘頻率保持一致，主要對符號定時偏差對OFDM系統的影響進行研究。現有技術中，通常在OFDM系統中采用 CP (循環前綴)方式消除符號間干擾，圖1為現有技術中OFDM符號的結構示意圖，OFDM符號由CP保護間隔和有用數據(IFFT輸出)組成，其中，循環前綴是從有用數據的尾部數據復制而來。如果定時的偏移量和信道的最大時延擴展之和小于循環前綴的長度，子載波之間的正交性仍然成立，不會導致子載波間干擾和符號間干擾。如果定時偏移量與信道的最大時延擴展之和大于循環前綴的長度，這時一部分數據信息丟失，會造成子載波間干擾和符號間干
擾。由于使用CP， OFDM系統對符號定時同步的要求比較寬松，但在多徑環境下，為了獲得最佳的系統性能，需要確定最佳的符號定時，因此符號定時偏差的估計和補償對保證系統性能也是至關重要的。
現有技術對頻率偏差和符號定時偏差的估計方法主要包括以下幾種分別對頻率偏差和符號定時偏差進行估計，該種方法需要進行兩次計算，浪費資源；采用最大似然方法聯合估計頻率偏差和符號定時偏差，該種方法實現較為復雜；另外，也可以采用訓練序列聯合估計頻率偏差和符號定時偏差，但是該種方法性能較差，實現也較為復雜。

發明內容
有鑒于此，本發明實施例提供一種頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法和裝置，可以快速、有效地聯合估計出頻率偏差和符號定時偏差。
為達到上述目的，本發明實施例提供了一種頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法，用于OFDM系統中，包括以下步驟
收到的OFDM符號的循環前綴，并將所述循環前綴等分為前后兩部分，得到第一數據段和第二數據段；
獲取所述OFDM符號的尾部數據段，所述尾部數據段與所述循環前綴的長度相同，并將所述尾部數據段等分為前后兩部分，得到第三數據段和第四數據段；
將所述第一數據段與所述第三數據段的復共輒求相關，得到第一相關值；將所述第二數據段與所述第四數據段的復共軛求相關，得到第二相關值；根據所述第一相關值和所述第二相關值，估計頻率偏差和符號定時偏差。所述獲取接收到的OFDM符號的循環前綴之前還包括根據已知同步信息接收所述OFDM符號。
所述才艮據所述第一相關值和所述第二相關值，估計頻率偏差和符號定時偏差具體為
7對接收到的一個OFDM子幀內的第一數值個所述OFDM符號的所述第一相關值和所述第二相關值分別求均值，得到第一相關平均值和第二相關平均值；
根據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計頻率偏差；
根據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計符號定時偏差。
所述根據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計頻率偏差具體
為
獲取所述第一相關平均值和所述第二相關平均值的和值；獲取所述和值的相位角；根據所述相位角，估計頻率偏差。
所述根據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計符號定時偏差具體為
獲取所述第一相關平均值與其共軛的乘積，得到第一功率值；獲取所述第二相關平均值與其共軛的乘積，得到第二功率值；比較所述第一功率值和第二功率值；
在所述第一功率值大于第二功率值時，得到符號定時偏差的同步調整方向為向前調整；
在所述第一功率值小于第二功率值時，得到符號定時偏差的同步調整方向為向后調整。
所述第一相關值和所述第二相關值的計算公式如下
及"y/(!'+丄)
及w = +堂+ *+丄+ iV,)
其中，i^是接收到的第/個OFDM符號的第一相關值，及,力是第/個OFDM 符號的第二相關值，為(!')是第/個OFDM符號上的第/個采樣點，A^是第/個 OFDM符號的循環前綴長度的1/2， L是快速傅立葉變換FFT的長度，為'(*)是
乃W的復共輒。
所述頻率偏差的計算^^式如下
8=arctan(及)* 1
其中，A/為頻率偏差，R是所述第一相關平均值和所述第二相關平均值的和值，arctan(R)是R的反正切函數，I是FFT長度，7;是采樣間隔，力是采樣頻率。
本發明實施例還提供一種頻率偏差和符號定時偏差的聯合估計裝置，包
括
第一處理模塊，用于獲取接收到的OFDM符號的循環前綴，并將所述循環前綴等分為前后兩部分，得到第一數據段和第二數據段；
第二處理模塊，用于獲取所述OFDM符號的尾部數據段，所述尾部數據段與所述循環前綴的長度相同，并將所述尾部數據段等分為前后兩部分，得到第三數據段和第四數據段；
第一相關模塊，用于將所述第一數據段與所述第三數據段的復共軛求相關，得到第一相關值；
第二相關模塊，將所述第二數據段與所述第四數據段的復共軛求相關，得到第二相關值；
估計模塊，用于根據所述第一相關值和所述第二相關值，估計頻率偏差和符號定時偏差。
所述裝置還包括
接收模塊，用于根據已知同步信息接收所述OFDM符號。所述估計模塊包括
均值獲取子模塊，用于對接收到的一個OFDM子幀內的第一數值個所述 OFDM符號的所述第一相關值和所述第二相關值分別求均值，得到第一相關平均值和第二相關平均值；
頻率偏差估計子;^莫塊，用于才艮據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計頻率偏差；
符號定時偏差估計子模塊，用于根據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計符號定時偏差。
所述頻率偏差估計子模塊包括和值獲取單元，用于獲取所述第一相關平均值和所述第二相關平均值的和
值；
相位角獲取單元，用于獲取所述和值的相位角；第一估計單元，用于根據所述相位角，估計頻率偏差。所述符號定時偏差估計子模塊包括
第一功率獲取單元，用于獲取所述第一相關平均值與其共軛的乘積，得到第一功率值；
第二功率獲取單元，用于獲取所述第二相關平均值與其共軛的乘積，得到第二功率值；
比較單元，用于比較所述第一功率值和第二功率值，得到一比較結果；第二估計單元，用于在所述比較結果為所述第一功率值大于第二功率值
時，得到符號定時偏差的同步調整方向為向前調整；
第三估計單元，用于在所述比較結果為所述第一功率值小于第二功率值時，得到符號定時偏差的同步調整方向為向后調整。
所述第一相關值和所述第二相關值的計算公式如下
l = +堂W)、'(,")
及^ =+i ^g'+w,) *+丄+〃,)
其中，i^是接收到的第/個OFDM符號的第一相關值，i ,力是第/個OFDM 符號的第二相關值，乃(z)是第/個OFDM符號上的第!'個采樣點，iV,是第/個 OFDM符號的循環前綴長度的1/2, L是快速傅立葉變換FFT的長度，/W是
乃W的復共軛。
所述頻率偏差的計算公式如下
2;r 丄*7;
其中，A/為頻率偏差，R是所述第一相關平均值和所述第二相關平均值的和值，arctan(R)是R的反正切函數，Z是FFT長度，7;是釆樣間隔，,是采樣頻率。
10本發明實施例具有以下有益效果
將接收到的OFDM符號的循環前綴等分為前后兩部分，得到第一數據段和第二數據段，將所述OFDM符號的與所述循環前綴長度相等的尾部數據段也等分為前后兩部分，得到第三數據段和第四數據段，分別對第一數據段和第三數據段、第二數據段和第四數據段求相關，從而估計頻率偏差和符號定時偏差，可以僅通過一次計算聯合估計出頻率偏差和符號定時偏差，計算復雜度低，性能好，適合于實際系統實現。

圖1為現有技術中的OFDM符號的結構示意圖2至圖5為本發明實施例的頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法的流程示意圖6為本發明實施例的LTE-TDD系統的上下行轉換點為5ms的幀結構示
意圖7為本發明實施例的頻率偏差和定時偏差聯合估計方法的一個具體實施例的流程圖8為本發明實施例的頻率偏差和符號定時偏差聯合估計裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
本發明實施例的實現原理如下由于OFDM符號的循環前綴是由所述 OFDM符號的后N個采樣點復制而來，因此，在OFDM系統的發送端，OFDM 符號的循環前綴與所述后N個采樣點一致；所述OFDM符號通過無線信道被傳輸到接收端后，由于干擾和噪聲等因素的影響，所述循環前綴與所述后N個采樣點則會變得不同，但是這兩部分數據還具有一定的相關性；本發明實施例則是利用所述OFDM符號的循環前綴和尾部數據段(后N個采樣點)的相關性，將循環前綴等分為前后兩部分，得到第一數據段和第二數據段，并將尾部數據段等分為前后兩部分，得到第三數據段和第四數據段，并分別對第一數據段和第三數據段、第二數據段和第四數據段求相關，從而聯合估計出頻率偏差和符號定時偏差。
下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。
如圖2所示為本發明實施例的頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法的流程示意圖，所述方法用于OFDM系統中，包括以下步驟步驟201，才艮據已知同步信息接收OFDM符號；
頻率偏差和符號定時偏差估計過程一般可以分為粗同步(捕獲)過程和細同步(跟蹤)過程，本發明實施例所涉及的內容主要在細同步過程的估計。
步驟202,獲取接收到的OFDM符號的循環前綴，并將所述循環前綴等分為前后兩部分，得到第一數據段和第二數據段；
經過了粗同步過程后，可以得到接收到的OFDM符號中循環前綴的位置，粗同步過程中，通常利用PSS (主同步信號)或SSS (輔同步信號)的相關特性做同步估計，首先估計出PSS或者SSS的位置，然后根據標準中定義的幀結構推算出循環前綴的位置即可，通常情況下，粗同步過程中對循環前綴位置的估計精度為士1/2CP (循環前綴)的長度；
步驟203，獲取所述OFDM符號的尾部數據段，所述尾部數據段與所述循環前綴的長度相同，并將所述尾部數據段等分為前后兩部分，得到第三數據段和第四數據^歐；
步驟204，將所述第一數據段與所述第三數據段的復共軛求相關，得到第一相關值；
步驟205，將所述第二數據段與所述第四數據段的復共軛求相關，得到第二相關值；
將第一數據段記為A，第二數據段記為B， A、 B的長度分別都是1/2CP 的長度，將所述第三數據段記為才，將所述第四數據段記為S',所述第一相關值和所述第二相關值的計算公式如下
""=+堂力(z)",'(/+"
^'s = +堂^('' + AO) *+ Z + 其中，《，是接收到的第/個OFDM符號的第一相關值，i^是第/個OFDM符號的第二相關值，力(/)是第/個OFDM符號上的第/個采樣點，M是第/個 OFDM符號的循環前綴長度的1/2, L是快速傅立葉變換FFT的長度，"'(，)是乃W的復共軛。把OFDM符號的A部分和B部分延遲FFT長度后，可以的得到^'部分和W部分數據。
步驟206,根據所述第一相關值和所述第二相關值，估計頻率偏差和符號定時偏差。
根據所述第一相關值和所述第二相關值估計頻率偏差具體為獲取所述第一相關值和所述第二相關值的和值；獲取所述和值的相位角；根據所述相位角，估計頻率偏差。
根據所述第一相關值和所迷第二相關值估計符號定時偏差具體為獲取所述第一相關值與其共軛的乘積，得到第一功率值；獲取所述第二相關值與其共軛的乘積，得到第二功率值；比較所述第一功率值和第二功率值；
在所述第一功率值大于第二功率值時，得到符號定時偏差的同步調整方向為向前調整；
在所述第一功率值小于第二功率值時，得到符號定時偏差的同步調整方向為向后調整。
上述實施例中是根據當前接收到的一個OFDM符號估計頻率偏差和符號定時偏差，在具體實現過程中，為了降低噪聲對第一相關值和第二相關值的影響，可以對接收到的多個OFDM符號的第一相關值和第二相關值求均值，然后，再估計頻率偏差和符號定時偏差。
因此，如圖3所示，上述步驟206還包括以下步驟
步驟301,判斷接收到的所述OFDM符號的個數是否為所述第一數值個，所述OFDM符號位于同一子幀內；在接收到的所述OFDM符號的個數為所述第一數值個時，進入步驟302,否則，返回步驟201;
步驟302,對接收到的一個OFDM子幀內的第一數值個所述OFDM符號的所述第一相關值和所述第二相關值分別求均值，得到第一相關平均值和第二相關平均值；
13步驟303,根據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計頻率偏
差；
步驟304，根據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計符號定時偏差。
根據系統實現的復雜性和性能要求，所述第一數值選取小于或等于一個 OFDM子幀內的OFDM符號的個數，假設一個OFDM子幀內具有14個OFDM 符號，所述第一數值可以在1 14之內選取。
所述第一相關平均值&和所述第二相關平均值的計算^^式如下
1 A/
1
其中，M為第一數值。
如圖4所示，上述步驟303還包括以下步驟
步驟401,獲取所述第一相關平均值和所述第二相關平均值的和值；
步驟402,獲取所述和值的相位角；
步驟403,根據所述相位角，估計頻率偏差。
所述頻率偏差的計算公式如下
— arctan(i ) * 1 一 arctan(i ) * 2;r 丄*^2;r 丄
其中，A/為頻率偏差，R是所述第一相關平均值和所述第二相關平均值的和值，arctan(R)是R的反正切函數，i是FFT長度，7;是采樣間隔，,是采樣頻率。可以通過上述步驟得到的頻率偏差去調整系統頻率。
如圖5所示，上述步驟304還包括以下步驟
步驟501，獲取所述第一相關平均值與其共軛的乘積，得到第一功率值；步驟502,獲取所述第二相關平均值與其共軛的乘積，得到第二功率值；所述第一功率值&和所述第二功率值PB的計算公式如下其中，(i )'是i 的共軛。
步驟503，比較所述第一功率值和第二功率值；
步驟504,在所述第一功率值大于第二功率值時，得到符號定時偏差的同步調整方向為向前調整；
步驟505,在所述第一功率值小于第二功率值時，得到符號定時偏差的同步調整方向為向后調整。
通過比較&和A的差值的符號，判斷當前OFDM符號的接收時間是超前了，還是滯后了。如果^-^>0，則說明當前OFDM符號的接收時間滯后了，需要向前調整，反之，則說明當前OFDM符號的接收時間提前了，需要向后調整。
上述實施例中的頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法，可以應用于任何 OFDM系統，為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合一個應用于LTE-TDD (長期演進-時分雙工)系統的具體實施例對本發明實施例進行詳細描述。
LTE-TDD系統中，每個無線幀的長度為7} =307200.rs =10ms，包括兩個長度為7>=153600*7;=5鵬的半幀，每個半幀包括5個長度為 30720*7; = 1wj的子幀。如圖6所示為LTE-TDD系統的上下行轉換點為5ms 的幀結構示意圖，圖6中有兩個特殊子幀，每個特殊子幀包括DwPTS (下行導頻時隙)、GP (保護時隙)、UpPTS (上行導頻時隙)3個域，其總長度等于 lms。對于其他子幀，根據標準定義的配置列表，上下時隙有不同的配置。每個子幀包括兩個時隙，長度分別為0.5ms。對于每個子幀里的符號數，本實施例中以子載波間隔為15KHz，正常循環前綴的情況為例，每個時隙包含7個 OFDM符號，即每子幀包含14個OFDM符號。
如圖7所示，本實施例的頻率偏差和定時偏差的聯合估計方法包括以下步
驟
步驟701,接收1個OFDM符號，并將符號計時器D加1,所述符號計時器的初值為1;
步驟702，獲取接收到的OFDM符號的循環前綴，即獲取所述OFDM符
15號的前N個采樣點，N為循環前綴的長度，不同的帶寬循環前綴的長度有所不同，并將該N個采樣點等分為前后兩部分，前一部分記為A，后一部分記為B;
步驟7(B,獲取所述OFDM符號的后N個采樣點，并將所述后N個采樣點等分為兩部分，前一部分記為A，，后一部分記為B，；步驟704,分別計算A，和B，的復共軛，得到A"和B"; 步驟705，分別對A和A", B和B"求相關，得到相關值R,，a和R,，b; 其中，復共軛和相關的運算分別表示如下
假設《'-;c,.則其復共軛結果為《"-x,.-其中，d是復信號， x和y分別代表實部和虛部；A={di}， A，={di，}， i-l,...N的相關運算為
步驟706,判斷符號定時器D的值是否等于M， M為選取的OFDM符號的個數，可以為一個子幀內全部或部分OFDM符號的個數，假設本發明實施例中用一個子幀內的全部OFDM符號做均值，即M-14;如果D<M，則返回步驟701，否則，進入步驟707;
步驟707,對M個OFDM符號計算得到的相關值求均值，得到平均相關值RA和RB, Ra和Rb奸算公式如下
<formula>formula see original document page 16</formula>w
步驟708,獲取相關值RA和RB的和值R-RA+RB,對R求反正切，得到其對應的相位角，并4艮據所述相位角，估計頻率偏差，頻率偏差的計算^^式如下
<formula>formula see original document page 16</formula>
其中，arctan(.)是反正切函數，丄是FFT長度，7;是采樣間隔，乂是采樣頻率，FFT長度、采樣間隔和采樣頻率由系統帶寬確定。步驟709，將Ra和Rb分別與其共扼相乘，得到相關功率值PA和PB，并根據所述功率值PA和PB，估計符號定時偏差，計算公式如下
通過PA和PB的差值的符號，判斷符號定時偏差同步需要調整的方向
其中，ShiftDirection-l表示同步需向前調整一個采樣點，ShiftDirection=-l 表示同步需向后調整一個采樣點。
通過上述實施例提供的方法，可以僅通過一次計算，聯合估計出頻率偏差和符號定時偏差，計算復雜度低，性能好，適合于實際系統實現。
如圖8所示為本發明實施例的頻率偏差和符號定時偏差的聯合估計裝置，所述裝置包括
接收模塊801，用于根據已知同步信息接收所述OFDM符號；
第一處理模塊802,用于獲取接收到的OFDM符號的循環前綴，并將所述循環前綴等分為前后兩部分，得到第一數據段和第二數據段；
第二處理模塊803,用于獲取所述OFDM符號的尾部數據段，所述尾部數據段與所述循環前綴的長度相同，并將所述尾部數據段等分為前后兩部分，得到第三數據段和第四數據段；
第一相關模塊804，用于將所述第一數據段與所述第三數據段的復共軛求相關，得到第一相關值；
第二相關模塊805，將所述第二數據段與所述第四數據段的復共軛求相關，得到第二相關值；
所述第一相關值和所述第二相關值的計算公式如下
及"=丄)其中，i^是接收到的第/個OFDM符號的第一相關值，A力是第/個OFDM 符號的第二相關值，力(/)是第/個OFDM符號上的第/個采樣點，7V,是第/個 OFDM符號的循環前綴長度的1/2， L是快速傅立葉變換FFT的長度，少/(*)是乂W的復共軛。
估計模塊806，用于根據所述第一相關值和所述第二相關值，估計頻率偏差和符號定時偏差。
上述實施例中是根據當前接收到的一個OFDM符號估計頻率偏差和符號定時偏差，在具體實現過程中，為了降低噪聲對第一相關值和第二相關值的影響，可以對接收到的多個OFDM符號的第一相關值和第二相關值求均值，然后，再估計頻率偏差和符號定時偏差。
因此，所述估計模塊806包括
均值獲取子模塊，用于對接收到的一個OFDM子幀內的第一數值個所述 OFDM符號的所述第一相關值和所述第二相關值分別求均值，得到第一相關平均值和第二相關平均值；
頻率偏差估計子模塊，用于根據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計頻率偏差；
符號定時偏差估計子模塊，用于根據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計符號定時偏差。
所述頻率偏差估計子模塊包括
和值獲取單元，用于獲取所述第一相關平均值和所述第二相關平均值的和
值；
相位角獲取單元，用于獲取所述和值的相位角；第一估計單元，用于根據所述相位角，估計頻率偏差。所述頻率偏差的計算公式如下
A, = arctan(i ) * 1 一 arctan(i ) *力 2;r 丄^K2;r 〖
其中，A/為頻率偏差，R是所述第一相關平均值和所述第二相關平均值
18的和值，arctan(R)是R的反正切函數，丄是FFT長度，7;是采樣間隔，/,是采樣頻率。
所述符號定時偏差估計子模塊包括
第一功率獲取單元，用于獲取所述第一相關平均值與其共軛的乘積，得到第一功率值；
第二功率獲取單元，用于獲取所述第二相關平均值與其共軛的乘積，得到第二功率值；
比較單元，用于比較所述第一功率值和第二功率值，得到一比較結果；第二估計單元，用于在所述比較結果為所述第一功率值大于第二功率值
時，得到符號定時偏差的同步調整方向為向前調整一個采樣點；
第三估計單元，用于在所述比較結果為所述第一功率值小于第二功率值時，得到符號定時偏差的同步調整方向為向后調整一個采樣點。
通過比較第一功率值和第二功率值的差值的符號，判斷當前OFDM符號的接收時間是超前了，還是滯后了。如果所述第一功率值大于所述第二功率值，則說明當前OFDM符號的接收時間滯后了，需要向前調整，反之，則說明當前OFDM符號的接收時間提前了，需要向后調整。
通過上述實施例提供的裝置，可以僅通過一次計算，聯合估計出頻率偏差和符號定時偏差，計算復雜度低，性能好，適合于實際系統實現。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應^L為本發明的保護范圍。
19
權利要求
1.一種頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法，用于正交頻分復用OFDM系統中，其特征在于，包括以下步驟獲取接收到的OFDM符號的循環前綴，并將所述循環前綴等分為前后兩部分，得到第一數據段和第二數據段；獲取所述OFDM符號的尾部數據段，所述尾部數據段與所述循環前綴的長度相同，并將所述尾部數據段等分為前后兩部分，得到第三數據段和第四數據段；將所述第一數據段與所述第三數據段的復共軛求相關，得到第一相關值；將所述第二數據段與所述第四數據段的復共軛求相關，得到第二相關值；根據所述第一相關值和所述第二相關值，估計頻率偏差和符號定時偏差。
2. 根據權利要求1所述的頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法，其特征在于，所述獲取接收到的OFDM符號的循環前綴之前還包括根據已知同步信息接收所述OFDM符號。
3. 根據權利要求1所述的頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法，其特征在于，所述i^艮據所述第一相關值和所述第二相關值，估計頻率偏差和符號定時偏差具體為對接收到的一個OFDM子幀內的第一數值個所述OFDM符號的所述第一相關值和所述第二相關值分別求均值，得到第一相關平均值和第二相關平均值；根據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計頻率偏差；根據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計符號定時偏差。
4. 根據權利要求3所述的頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法，其特征在于，所述根據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計頻率偏差具體為獲取所述第一相關平均值和所述第二相關平均值的和值；獲取所述和值的相位角；根據所述相位角，估計頻率偏差。
5. 根據權利要求3所述的頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法，其特征在于，所述根據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計符號定時偏差具體為獲取所述第一相關平均值與其共軛的乘積，得到第一功率值；獲取所述第二相關平均值與其共軛的乘積，得到第二功率值；比較所述第一功率值和第二功率值；在所述第一功率值大于第二功率值時，得到符號定時偏差的同步調整方向為向前調整；在所述第一功率值小于第二功率值時，得到符號定時偏差的同步調整方向為向后調整。
6. 根據權利要求1所述的頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法，其特征在于，所述第一相關值和所述第二相關值的計算公式如下<formula>formula see original document page 3</formula>其中，i^是接收到的第/個OFDM符號的第一相關值，i^是第/個OFDM 符號的第二相關值，乃(!')是第/個OFDM符號上的第/個采樣點，W,是第/個 OFDM符號的循環前綴長度的1/2, L是快速傅立葉變換FFT的長度，y,'W是y,W的復共軛。
7. 根據權利要求1所述的頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法，其特征在于，所述頻率偏差的計算^^式如下<formula>formula see original document page 3</formula>其中，A/為頻率偏差，R是所述第一相關平均值和所述第二相關平均值的和值，arctan(R)是R的反正切函數，丄是FFT長度，7;是采樣間隔，/5是采樣頻率。
8. —種頻率偏差和符號定時偏差的聯合估計裝置，其特征在于，包括第一處理模塊，用于獲取接收到的OFDM符號的循環前綴，并將所述循環前綴等分為前后兩部分，得到第一數據段和第二數據段； '-第二處理模塊，用于獲取所述OFDM符號的尾部數據段，所述尾部數據段與所述循環前綴的長度相同，并將所述尾部數據段等分為前后兩部分，得到第三數據段和第四數據段；第一相關模塊，用于將所述第一數據段與所述第三數據段的復共軛求相關，得到第一相關值；第二相關模塊，將所述第二數據段與所述第四數據段的復共軛求相關，得到第二相關值；估計模塊，用于根據所述第一相關值和所述第二相關值，估計頻率偏差和符號定時偏差。
9. 根據權利要求8所述的頻率偏差和符號定時偏差的聯合估計裝置，其特征在于，還包括接收模塊，用于根據已知同步信息接收所述OFDM符號。
10. 根據權利要求8所述的頻率偏差和符號定時偏差的聯合估計裝置，其特征在于，所述估計模塊包括均值獲取子模塊，用于對接收到的一個OFDM子幀內的第一數值個所述 OFDM符號的所述第一相關值和所述第二相關值分別求均值，得到第一相關平均值和第二相關平均值；頻率偏差估計子模塊，用于根據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計頻率偏差；符號定時偏差估計子模塊，用于根據所述第一相關平均值和所述第二相關平均值估計符號定時偏差。
11. 根據權利要求10所述的頻率偏差和符號定時偏差的聯合估計裝置，其特征在于，所述頻率偏差估計子模塊包括和值獲取單元，用于獲取所述第一相關平均值和所述第二相關平均值的和值；相位角獲取單元，用于獲取所述和值的相位角；第一估計單元，用于根據所述相位角，估計頻率偏差。
12. 根據權利要求10所述的頻率偏差和符號定時偏差的聯合估計裝置，其特征在于，所述符號定時偏差估計子模塊包括第一功率獲取單元，用于獲取所述第一相關平均值與其共軛的乘積，得到第一功率值；第二功率獲取單元，用于獲取所述第二相關平均值與其共軛的乘積，得到第二功率值；比較單元，用于比較所述第一功率值和第二功率值，得到一比較結果；第二估計單元，用于在所述比較結果為所述第一功率值大于第二功率值時，得到符號定時偏差的同步調整方向為向前調整；第三估計單元，用于在所述比較結果為所述第一功率值小于第二功率值時，得到符號定時偏差的同步調整方向為向后調整。
13.根據權利要求8所述的頻率偏差和符號定時偏差的聯合估計裝置，其特征在于，所述第一相關值和所述第二相關值的計算/>式如下其中，l是接收到的第/個OFDM符號的第一相關值，i^是第/個OFDM 符號的第二相關值，乂(/)是第/個OFDM符號上的第/個采樣點，W,是第/個 OFDM符號的循環前綴長度的1/2， L是快速傅立葉變換FFT的長度，力'W是力W的復共軛。
14.根據權利要求8所述的頻率偏差和符號定時偏差的聯合估計裝置，其特征在于，所述頻率偏差的計算公式如下2;r 丄*7;其中，A/為頻率偏差，R是所述第一相關平均值和所述第二相關平均值的和值，arctan(R)是R的反正切函數，丄是FFT長度，7;是采樣間隔，,是采樣頻率。
全文摘要
本發明公開一種頻率偏差和符號定時偏差聯合估計方法和裝置，所述方法包括以下步驟獲取接收到的OFDM符號的循環前綴，并將所述循環前綴等分為前后兩部分，得到第一數據段和第二數據段；獲取所述OFDM符號的尾部數據段，所述尾部數據段與所述循環前綴的長度相同，并將所述尾部數據段等分為前后兩部分，得到第三數據段和第四數據段；將所述第一數據段與所述第三數據段的復共軛求相關，得到第一相關值；將所述第二數據段與所述第四數據段的復共軛求相關，得到第二相關值；根據所述第一相關值和所述第二相關值，估計頻率偏差和符號定時偏差。本發明可聯合估計頻率偏差和符號定時偏差。
文檔編號H04L27/26GK101562595SQ200910085519
公開日2009年10月21日申請日期2009年5月25日優先權日2009年5月25日
發明者靜馬申請人:北京天碁科技有限公司

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