一种载波频偏估计方法
【专利说明】-种载波频偏估计方法 【技术领域】
[0001] 本发明设及无线通信系统中确定载波频偏。更具体地，本公开设及根据接收到的 无线信号的相关峰相位来确定无线通信系统中载波频率偏。 【【背景技术】】
[0002] 在无线通信系统（如正交频分复用（0抑M)系统）中，接收机（如基站）和发射 机（如无线设备）之间会出现载波频偏（CF0)，该会降低该些无线通信系统（如长期演进 (LT巧系统和/或高级LTE系统）的性能。载波频偏CF0的发生可能是由于发射机和接收 机中振荡器的频率偏离，也可能是由于接收机、或发射机、或两者的运动而引起的多普勒频 移。载波频偏CF0会导致无线通信系统的性能降低，从而降低了提供给接收机的服务质量。 例如，载波频偏CF0会导致发射机和接收机之间的同步丢失，该会导致服务中断（如通话中 断等）。此外，载波频偏CF0会增加发射机和/或接收机的功率消耗（如由于接收机和发射 机之间更频繁地试图获得同步）。 【
【发明内容】
】
[0003] 本发明公开了一种用于确定接收信号的载波频偏（CF0)的系统、方法、装置和计 算机可读存储介质。在一个实施例中，用于确定CF0的系统、方法、装置和计算机可读存储 介质，使用与相关输出功率有关的特性，和与相关输出相位有关的特性，W确定频偏CF0。在 一个实施例中，所述相关输出可W从一个Zadoff-化U序列得到。同时使用相关输出的功率 和相关输出的相位，会增加CF0估计的准确度。根据实施例确定的CF0估计可W适合于高 速列车化ST)的情况（例如，当发送信号的设备正在W每小时350公里的速度行进时，实施 例可W改善的精度确定CF0)。此外，实施例的CF0估计还可W适合于其他情况，例如发送信 号的设备正在飞机、船舶、或另一种陆地交通工具上高速行驶时。
[0004] 在一个实施例中，当从一个HST场景中的设备上接收到信号时，该信号可能与至 少一个已知的序列（如具有零自相关性的Zadoff-化U根序列）相关，该会使接收该信号的 设备观察到多个相关峰（相关的结果），其中所述相关峰包括一个左峰、一个主峰、和一个 右峰，其中相关产生复数值，其代表每个相关峰的幅度或振幅。此外，可W根据接收信号来 确定前导索引。在一个实施例中，多个相关峰的平方功率比可W根据多个相关峰的幅值而 确定，然后将该些平方功率比与CF0候选的预定平方功率比进行比较，W确定一个粗略的 CF0估计。在一个实施例中，将接收的多个相关峰的的平方功率比与CF0候选的预定平方功 率比进行比较，可W使用查找表格来执行，其中，CF0候选的预定平方功率比存储在查找表 格中。
[0005] 在一个实施例中，至少一个相关峰的相位可W被确定并用来确定一个最终的CF0 估计，其中最终的CF0估计可用于发送信号设备和接收信号设备之间的后续通信。在一个 实施例中，确定最终的CF0估计可W包括；将接收信号至少一个相关峰的相位和一个已知 CF0峰的相位进行比较，其中最终CF0估计可W至少部分地根据比较结果来确定。在一个实 施例中，最终CFO估计的符号可W至少部分地根据比较结果来确定。相位比较可用于解决 粗略CF0估计的不确定性问题，所述不确定性会出现在一些HST情景中。
[0006] 前述已经相当广泛地概括了本发明的特征和技术优势，W便可W更好地理解W下 本发明的详细描述。本发明的其它特征和优势将在随后进行描述，其构成本发明权利要求 的主题。本领域技术人员应该注意到，可W轻松地利用披露的概念和具体实施例作为一个 基础，用来修改或设计能够执行本发明相同目的的其它结构。本领域技术人员也应该认识 至IJ，该种等同构造没有偏移在附加权利要求内阐述的本发明精神和范围。被看作本发明特 性的新颖性特征，有关其组织和运作方法，与其它目的和优势一起，从W下结合附图的描述 可W更好地加W理解。但是，应该深刻地认识到，在此提供的每个附图仅是用作描述和说明 用途，并不是意在作为限制本发明的定义。 【【附图说明】】
[0007] 为了更完整地理解本发明，请参考W下描述并结合附图，其中：
[0008]图1显示使用高速检测模式确定接收信号的载波频偏（CF0)的一个系统框图。
[0009] 图2是一个实施例的在无线设备与发射机之间建立和保持一个连接的方法的梯 形图。
[0010] 图3显示一个实施例的具有不同载波频偏仲0)的信号的相关输出。
[0011] 图4显示将观察到的相关峰功率映射到一个载波频偏仲0)曲线图。
[0012] 图5显示使用观察到的相关峰的相对功率来估计载波频偏（CF0)的不确定区域。
[0013] 图6显示接收信号相关峰的平方功率比曲线图。
[0014] 图7显示实施例的与一个已知前导索引有关的预定理论值的曲线图。
[0015] 图8A和8B显示，只根据相关峰值功率而确定载波频偏（CF0)估计，和根据实施例 确定CF0估计的精度比较。
[0016] 图9A和9B分别显示只根据相关峰值功率来确定载波频偏（CF0)的绝对平均差 (单位Hz)和标准偏差（单位化），W及根据实施例来确定CF0估计的绝对平均差和标准偏 差。
[0017] 图10A和10B显示，只根据相关峰值功率而确定载波频偏（CF0)估计，和根据实施 例确定CF0估计的精度比较。
[0018] 图11A和11B分别显示只根据相关峰值功率来确定载波频偏（CF0)的绝对平均差 (单位Hz)和标准偏差（单位化），W及根据实施例来确定CF0估计的绝对平均差和标准偏 差。
[0019] 图12A和12B显示，只根据相关峰值功率而确定载波频偏（CF0)估计，和根据实施 例确定CF0估计的精度比较。
[0020] 图13A和13B分别显示只根据相关峰值功率来确定载波频偏（CF0)的绝对平均差 (单位Hz)和标准偏差（单位化），W及根据实施例来确定CF0估计的绝对平均差和标准偏 差。
[0021] 图14是使用接收信号的相位信息来确定载波频偏仲0)的方法的流程图。 【【具体实施方式】】
[0022] 图1显示使用高速检测模式确定与接收信号有关的载波频偏（CFO)的一个系统 100的框图。如图1所示，系统100包括无线设备102及一个收发机104。收发机104可W 发送无线信号到无线设备102,并从无线设备102接收数据。例如，在一个实施例中，收发 机104可W是根据一个或多个标准/协议（如第=代（3G)标准、第4代（4G)/长期演进 (LT巧标准、LTE高级标准、802. 11无线通信协议等）运行的无线通信网络（如蜂窝通信网、 蜂窝数据网、无线局域网（WLAN)等）中的一个基站（如一个演进节点B(eNB)、毫微微基站 (Femtocell)、宏基站（Macrocell)、微微基站（Picocell)等），并且可W和无线设备102建 立一个无线连接。该无线连接可W使无线设备102发送数据到一个或多个远程设备（图1 中未示出），并从一个或多个远程设备接收数据。在一个实施例中，无线设备102可W是智 能电话、蜂窝电话、个人数字助理（PDA)、便携式计算设备、平板计算设备、个人计算设备、或 者可根据实施例运行的其他设备。
[0023] 应当指出，无线设备102和/或收发机104可W包括一个或多个处理器（如数字信 号处理器值SP)、中央处理单元（CPU)、包括两个或多个处理核的单个CPU等）和存储器（如 随机存取存储器（RAM)、只读存储器（ROM)、硬盘驱动器（皿D)、固态驱动器（固态硬盘）、或 能W持久或非持久方式存储数据的其它类型存储器）。在一个实施例中，无线设备102和收 发机104的存储器可W存储指令，当一个或多个处理器执行该些指令时，会使相应的一个 或多个处理器运行如图1-14所描述的与无线设备102和收发机104相关的程序。
[0024] 当建立收发机104和无线设备102之间的无线连接时，无线设备102可W发送一 个信号到收发机104。在一些用例中，该信号可与载波频偏CF0相关联。例如，当无线设备 102移动时，无线设备102相对于收发机104 (其可W是固定的）的速度会引起多普勒频移， 该信号就与多普勒频移引起的载波频偏CF0相关联。另外，该信号也可能与无线设备102和 收发机104的振荡器之间的频率偏离引起的载波频偏CF0相关联。载波频偏CF0会导致在 频域中的载波间干扰（ICI)，该会降低系