一种用于lte系统的上行频偏纠正方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种上行频偏纠正方法，特别涉及一种用于LTE系统的上行频偏纠正 方法，属于无线通信技术领域。
【背景技术】
[0002] 在移动通信领域中，由于通信终端的高速移动，会造成基站发送的频率和通信终 端实际接收到频率的偏差，就是多普勒频移。在通信系统中，通信终端的高速运动会引起多 普勒频移。例如，如果终端以300km/h的速度行驶，载频为2. 6GHz，则产生的最大多普勒频 移约为722Hz。在上行链路中，终端的运动带来的多普勒频移最多会是两倍的最大多普勒频 偏。也就是说，终端以300km/h的速度行驶，不考虑下行同步误差的条件下，上行频偏最多 可以达到1444Hz。在这种频偏条件下，如果不采取一些措施，上行数据无法正确接收。
[0003] 为减少多普勒频移的对通信终端的高速移动时数据接收的影响，在估计出频偏 后，需要进行频偏补偿。频偏补偿可以在频域补偿，也可以在刚接收数据时在时域补偿。在 LTE(长期演进，LongTermEvolution)上行系统中，由于接收的数据是多个用户的数据，所 以在刚接收数据时在时域补偿复杂度较大；如果在频域补偿，则由于补偿的不全面会带来 性能损失。
[0004] 在目前的LTE系统上行频偏纠正算法中，频偏的影响不能很好地消除，影响数据 接收的性能。
【发明内容】
[0005] (一）要解决的技术问题
[0006] 本发明要解决的技术问题是：减小多普勒平移对通信终端数据接收性能的影响。
[0007] (二）技术方案
[0008] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于LTE系统的上行频偏纠正方法，包 括以下步骤：
[0009] 估计频偏；
[0010] 在频域进行相位偏差补偿；
[0011] 切换频域数据至时域；
[0012] 在时域进行频偏补偿。
[0013] 其中较优地，所述在时域进行频偏补偿时按下式补偿：
[0014]
[0015] 其中，/(/?)表示上行接收过程中经过IDFT变换后的数据，α表示由均衡引入的 相位差，Δf表示估计出的频偏，F表示载频，Μ表示IDFT的点数。
[0016] 其中较优地，所述均衡引入的相位差为 2r
[0017]其中，F表示载频，Δf表示估计出的频偏。
[0018] (三）有益效果
[0019] 本发明提供的用于LTE系统的上行频偏纠正方法，可以较好地消除频偏的影响， 提高数据接收的性能。
【附图说明】
[0020] 图1是现有技术中LTE上行业务信道数据的接收流程图；
[0021] 图2是本发明PUSCH的数据和导频示意图；
[0022] 图3是本发明LTE系统的上行接收过程示意图。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0024] 如图1所示，LTE系统中，上行业务信道数据的接收流程主要包括：上行基站接收 到通讯终端的数据经过FFT(快速傅里叶变换，FastFourierTransformation)操作后，从 时域转变到频域，在频域进行信道估计和均衡，然后经过IDFT(离散傅里叶逆变换，Inverse DiscreteFourierTransform)处理后，变换到时域，在时域进行解调解码等操作。
[0025] 假设估计出的频偏为Af，两个0FDM(正交频分复用，OrthogonalFrequency DivisionMultiplexing)符号间的相位差为Φ，则上行基站接收到的数据如式（1)所示：
[0026]
[0027] 其中，y'（k)表示上行基站接收到的数据，y(k)表示无频偏时的接收信号，Ν表示 FFT的点数，k= 0, 1，…，N-l，F表示载频。
[0028] y'（k)经过FFT变换到频域后，得到如式⑵所示：
[0029] (2 )
[0030] 其中，Y(m)表示y(k)的FFT变换，Y'（m)表示y'（k)的FFT变换。P表示0FDM符 号的固定相位。
[0031] 两个相邻的0FDM符号的固定相位差为Φ，且辛
表示 0FDM前缀的长度。
[0032] Y'（m)经过均衡后，通过IDFT变换到时域，得到如式⑶所示：
[0033]
[0034] 其中，六《)为Y'（m)经过均衡和IDFT变换后的时域数据，表示 Y(m)经过均衡和IDFT变换后的时域数据，Μ表示IDFT的点数，η= 0, 1，2,…Μ-1。
[0035] 由式（3)可知，wl和w2造成上行基站接收到的数据有频偏的影响，要消除掉频偏 的影响，就需要消除掉Wl和w2。本发明中，通过两步操作来分别消除Wl和w2。
[0036] 为避免频偏影响远端基站接收数据的性能，消除频偏，本发提供一种用于LTE系 统的上行频偏纠正方法，具体包括如下步骤：估计频偏；在频域进行相位偏差补偿；切换频 域数据至时域；在时域进行频偏补偿。下面对本发明展开详细说明。
[0037] 在本发明中，首先需要对通讯终端发送到上行基站的数据做相应的频偏估计，在 对频偏的估计方法中，可以采用现有的成熟方法，例如，公开号为CN102137048A的中国发 明专利申请中公开的频偏估计方法。由于频偏会导致相位偏差，二者相互联系，因此这里的 频偏估计也包含相位偏差的估计。
[0038] 下面以两列导频为基准，对数据0FDM符号的信道估计值补偿相位偏差。
[0039] PUSCH(物理上行共享信道，PhysicalUplinkSharedchannel)的数据和导 频如图2所示。一个上行子帧总共有14个OFDM符号，分为两个时隙，每个时隙有7个 0FDM符号，每个时隙中间的0FDM符号为导频。假设14个0FDM符号的信道估计分别为 H(l,n),H(2,n),……，Η(14,η)，其中η为子载波序号。则对数据符号的信道估计值进行如 下相位补偿消除式（3)中wl的影响。（以第一个时隙为例）：
[0040] For sym = lto3
[0041]
[0042]
[0043]
[0044]
[0045] end
[0046] 其中，n表示子载波序号，H(4，n)表示上行导频位置的OFDM符号的信道估计，Φ 表τκ两个相邻的OFDM符号的固定相位差，sym表τκOFDM符号的序号。
[0047] 数据经过均衡后需要进行IDFT变换到时域，在时域对数据进行进一步的频偏补 偿消除式（3)中《2的影响。
[0048] 对变换到时域的数据fC?),进行如下操作消除频偏的影响：
[0049]
卜）
[0050] 其中，Δf表示估计出的频偏，F表示载频，Μ表示IDFT的点数。α表示由均衡引 入的一个相位差，可以取值为 2r
[0051] 综上所述，本发明提供的用于LTE系统的上行频偏纠正方法，通过在频域进行相 偏位差的消除和在时域进行频偏的消除，可以较好地消除频偏的影响，提高数据接收的性 能。
[0052] 以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通 技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有 等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
【主权项】
1. 一种用于LTE系统的上行频偏纠正方法，其特征在于，包括如下步骤： 估计频偏； 在频域进行相位偏差补偿； 切换频域数据至时域； 在时域进行频偏补偿。2. 如权利要求1所述的上行频偏纠正方法，其特征在于，所述在时域进行频偏补偿的 步骤中按下式补偿：其中，多⑷表示上行接收过程中经过IDFT变换后的用户数据，α表示由均衡引入的 相位差，Δ f表示估计出的频偏，F表示载频，Μ表示IDFT的点数。3. 如权利要求2所述的上行频偏纠正方法，其特征在于，所述均衡引入的相位差α取 值为其中，F表示载频，Af表示估计出的频偏。
【专利摘要】本发明公开了一种用于LTE系统的上行频偏纠正方法，包括如下步骤：估计频偏；在频域进行相位偏差补偿；切换频域数据至时域；在时域进行频偏补偿。发明可以较好地消除频偏的影响，提高数据接收的性能。
【IPC分类】H04L27/26
【公开号】CN105282077
【申请号】CN201410273973
【发明人】于小红
【申请人】普天信息技术有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年6月18日