專利名稱：一種采樣時鐘頻率補償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，尤其涉及采樣時鐘頻率補償方法和裝置。
背景技術：
OFDM系統的采樣時鐘偏差是指接收機ADC的時鐘和發射機DAC時鐘的偏差，包括采樣時鐘時間偏差和采樣時鐘頻率偏差(SFO，Sampling frequency offset)，前者即為采樣樣本的起始時刻誤差，接收端可以通過信道均衡消除，容易處理；采樣時鐘頻率偏差是發射機和接收機的晶體振蕩器頻率不同引起，它會引起信號幅度衰減以及子載波間干擾 (ICI)，并且，隨著時間的推移，采樣時鐘頻率偏差累積使得接收端樣本點增加或減少，進而引起符號間干擾，因此對于子載波數較多、OFDM符號數較多的系統必須進行采樣時鐘頻率同步。在多址接入系統中，采樣時鐘頻率同步更加復雜。當多個站點(STA)同時發送上行數據到接入點(CAP)時，每個站點的采樣時鐘頻率與接入點的采樣時鐘頻率之差都不相同，接收機ADC時鐘如果與其中一個用戶的DAC時鐘保持同步就不能與其它用戶的DAC時鐘同步，也就是說如果糾正了來自其中一個用戶數據的采樣頻率偏差，極有可能使其他的用戶數據的采樣頻率與接收機的采樣時鐘頻率偏差進一步加劇。在WLAN系統中，由于不支持多站點同時與AP通信，站點與接入點之間是點對點的突發傳輸，接收機只需針對一個用戶的數據進行采樣時鐘頻率糾正。在LTE系統中，發射端和接收端都采用了高精度和復雜度的晶振，一方面避免采樣時鐘頻率偏差過大，另一方面可以在模擬前端利用壓控晶體振蕩器(VCXO)來動態調整采樣時鐘的頻率。在中短距離的無線通信系統中引入多址接入技術必然面臨采樣時鐘頻率糾正/ 補償的問題，可以像LTE系統一樣采用高精度、高復雜度的晶振，但會增加設備成本。

發明內容
本發明要解決的技術問題是，提供一種采樣時鐘頻率補償方法和裝置，通過在發射端對待發送的數據進行預處理，消除收發兩端基帶數據中存在的采樣時鐘頻率偏差，實現復雜度低，成本低。為了解決上述技術問題，本發明提供了一種采樣時鐘頻率補償方法，包括根據采樣時鐘頻率偏差ζ計算上行待發送數據存在采樣點數誤差的位置；在頻域對上行待發送數據進行相位補償，以補償ζ引起的相位旋轉，以及預先補償對存在采樣點數誤差位置進行采樣點數修正將引起的相位旋轉；在時域對相位補償后的上行待發送數據中所述存在采樣點數誤差的位置進行采樣點數修正。進一步地，上述方法還可具有以下特點還包括根據接收到的下行數據計算ζ。
進一步地，上述方法還可具有以下特點根據接收到的下行數據的同步前導計算載波頻偏Δ/ ；根據^計算相對頻偏
權利要求
1.一種采樣時鐘頻率補償方法，其特征在于，包括根據采樣時鐘頻率偏差ζ計算上行待發送數據存在采樣點數誤差的位置； 在頻域對上行待發送數據進行相位補償，以補償ζ引起的相位旋轉，以及預先補償對存在采樣點數誤差位置進行采樣點數修正將引起的相位旋轉；在時域對相位補償后的上行待發送數據中所述存在采樣點數誤差的位置進行采樣點數修正。
2.一種采樣時鐘頻率補償方法，其特征在于，包括根據采樣時鐘頻率偏差ζ計算上行待發送數據存在采樣點數誤差的位置； 在時域對上行待發送數據中所述存在采樣點數誤差的位置進行采樣點數修正； 在頻域對采樣點數修正后的上行待發送數據進行相位補償，以補償ζ和采樣點數修正引起的相位旋轉。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括 根據接收到的下行數據計算ζ。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于 根據接收到的下行數據的同步前導計算載波頻偏Δ/ ；根據計算相對頻偏Π =#，其中f。為所述下行數據的載波頻率，將該相對頻偏η作 Δ/X為采樣時鐘頻率偏差ζ = n。
5.如權利要求1-4中任何一項所述的方法，其特征在于通過在時域對上行待發送數據進行采樣點計數以計算存在采樣點數誤差的位置。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述通過采樣點計數以計算存在采樣點數誤差的位置包括計算所述上行待發送數據累積達到的總的采樣點數誤差
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述通過采樣點計數以計算存在采樣點數誤差的位置還包括計算累積誤差達到整數個采樣點時對應的OFDM符號的計數位置
8.如權利要求1-4中任何一項所述的方法，其特征在于通過在頻域對上行待發送數據進行相位判斷以計算存在采樣點數誤差的位置。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述通過相位判斷以計算存在采樣點數誤差的位置包括依次判斷各OFDM符號的相位旋轉是否滿足如下條件
10.如權利要求1-9中任何一項所述的方法，其特征在干，依次對上行待發送數據中的 各OFDM符號執行如下處理判斷當前OFDM符號是否為存在采樣點數誤差的位置；如果是，則對當前OFDM符號進行頻域的相位補償和時域的采樣點數修正；如果否，則對當前OFDM符號進行頻域的相位補償。
11.如權利要求1-10中任何一項所述的方法，其特征在于在時域進行采樣點數修正吋，如果ぐ< 0 ,則在對應的位置插入采樣點；如果ぐ> 0 ,則在 對應的位置刪除采樣點。
12.如權利要求1-11中任何一項所述的方法，其特征在干，所述頻域的相位補償包括計算在頻域進行相位補償的相位值的總和
13. 一種采樣時鐘頻率補償裝置，其特征在干，包括SFO估計模塊，用于根據采樣時鐘頻率偏差(計算上行待發送數據存在采樣點數誤差 的位置；頻域處理模塊，與所述SFO估計模塊相連，用于從所述SFO估計模塊獲取所述存在采樣 點數誤差的位置信息，接收頻域的上行待發送數據，根據所述存在采樣點數誤差的位置信息對所述頻域的上行待發送數據進行相位補償，以補償ζ和采樣點數修正引起的相位旋轉，輸出相位補償后的上行待發送數據；快速傅里葉逆變換IFFT模塊，與所述頻域處理模塊相連，用于接收所述相位補償后的上行待發送數據，對其進行IFFT處理，變換為時域的上行待發送數據并輸出；時域處理模塊，與所述SFO估計模塊和所述IFFT模塊均相連，用于從所述SFO估計模塊獲取所述存在采樣點數誤差的位置信息，接收所述時域的上行待發送數據，根據所述存在采樣點數誤差的位置信息對所述時域的上行待發送數據進行采樣點數修正。
14.一種采樣時鐘頻率補償裝置，其特征在于，包括SFO估計模塊，用于根據采樣時鐘頻率偏差ζ計算上行待發送數據存在采樣點數誤差的位置；第一 IFFT模塊，用于接收頻域的上行待發送數據，對其進行IFFT處理，變換為時域的上行待發送數據；時域處理模塊，分別與所述SFO估計模塊和所述第一 IFFT模塊相連，用于從所述SFO 估計模塊獲取所述存在采樣點數誤差的位置信息，接收時域的上行待發送數據，根據所述存在采樣點數誤差的位置信息對所述時域的上行待發送數據進行采樣點數修正，輸出采樣點數修正后的上行待發送數據；快速傅里葉變換FFT模塊，與所述時域處理模塊相連，用于接收所述采樣點數修正后的上行待發送數據，對其進行FFT處理，變換為頻域的上行待發送數據并輸出；頻域處理模塊，與所述SFO估計模塊和所述FFT模塊均相連，用于從所述SFO估計模塊獲取所述存在采樣點數誤差的位置信息，接收所述頻域的上行待發送數據，根據所述存在采樣點數誤差的位置信息對所述頻域的上行待發送數據進行相位補償，以補償ζ和采樣點數修正引起的相位旋轉，輸出相位補償后的上行待發送數據；第二 IFFT模塊，與所述頻域處理模塊相連，用于接收所述相位補償后的上行待發送數據，對其進行IFFT處理，變換為時域的上行待發送數據。
15.如權利要求13或14所述的裝置，其特征在于所述SFO估計模塊，用于根據接收到的下行數據計算ζ。
16.如權利要求15所述的裝置，其特征在于 所述SFO估計模塊，用于根據接收到的下行數據的同步前導計算載波頻偏Δ/;根據Δ/ 計算相對頻偏？？ ，其中f。為所述下行數據的載波頻率，將該相對頻偏n作為采樣時鐘 頻率偏差ζ = η。
17.如權利要求13-16中任何一項所述的裝置，其特征在于所述S FO估計模塊，用于通過在時域對上行待發送數據進行采樣點計數以計算存在采樣點數誤差的位置。
18.如權利要求17所述的裝置，其特征在于，所述SFO估計模塊通過采樣點計數以計算存在采樣點數誤差的位置包括計算所述上行待發送數據累積達到的總的采樣點數誤差0 = 4_(##+乂)_|(|」淇中， K為所述上行待發送數據中OFDM符號的總數，Ng表示OFDM符號中循環前綴CP的長度，Nfft表示對OFDM符號中非CP部分采樣的點數，“| |”表示取絕對值運算，“L」”表示下取整運算；計算累積誤差達到整數個采樣點時對應的采樣點的計數位置
19.如權利要求18所述的裝置，其特征在于，所述SFO估計模塊通過采樣點計數以計算存在采樣點數誤差的位置還包括計算累積誤差達到整數個采樣點時對應的OFDM符號的計數位置
20.如權利要求13-16中任何一項所述的裝置，其特征在于所述SFO估計模塊通過在頻域對上行待發送數據進行相位判斷以計算存在采樣點數誤差的位置。
21.如權利要求20所述的裝置，其特征在于，所述SFO估計模塊通過相位判斷以計算存在采樣點數誤差的位置包括 依次判斷各OFDM符號的相位旋轉是否滿足如下條件
22.如權利要求13-21中任何一項所述的裝置，其特征在于所述頻域處理模塊，用于依次對上行待發送數據中的各OFDM符號執行如下處理對當前OFDM符號進行相位補償后輸出；所述時域處理模塊，用于依次對上行待發送數據中的各OFDM符號執行如下處理判斷當前OFDM符號是否為存在采樣點數誤差的位置，如果是，則對當前OFDM符號進行時域的采樣點數修正后輸出，如果否，則直接輸出。
23.如權利要求13-22中任何一項所述的裝置，其特征在于所述時域處理模塊，在進行采樣點數修正時，如果< < 0 ,則在對應的位置插入采樣點； 如果< > 0 ,則在對應的位置刪除采樣點。
24.如權利要求13-23中任何一項所述的裝置，其特征在于，所述頻域處理模塊執行相位補償包括 計算在頻域進行相位補償的相位值的總和
全文摘要
本發明提供了一種采樣時鐘頻率補償方法和裝置，該方法包括根據采樣時鐘頻率偏差計算上行待發送數據存在采樣點數誤差的位置；在頻域對上行待發送數據進行相位補償，以補償引起的相位旋轉，以及預先補償對存在采樣點數誤差位置進行采樣點數修正將引起的相位旋轉；在時域對相位補償后的上行待發送數據中所述存在采樣點數誤差的位置進行采樣點數修正。該方法通過在發射端對待發送的數據進行預處理，消除收發兩端基帶數據中存在的采樣時鐘頻率偏差，實現復雜度低，成本低。
文檔編號H04L27/26GK102394855SQ20111036693
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者曾勇波, 潘立軍, 閆志剛, 雷俊, 鮑東山 申請人:北京新岸線無線技術有限公司