专利名称：一种频偏估计方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体涉及一种频偏估计方法和装置。
背景技术：
为了保证良好的通信质量，通常需要在通信过程中进行频偏估计。目前的频偏估 计方法较多，大致可以分为两类，一类是利用频偏在不同符号之间造成的相位差对频偏进 行估计，具体实现可以分为在时域实现的频偏估计方法和在频域实现的频偏估计方法。这 类频偏估计的基本原理是在不同时间发送相同的符号，之后利用频偏在这两个(或多个) 相同符号造成的不同相位差以实现频偏估计。这种方法要求用于频偏估计的两个符号之间 的信道具有强相关性，但在高速环境中这种强相关性较难满足，所以这种方法受多谱勒的 影响比较大；另外，在时域进行频偏估计的方法在频分多址系统中由于复杂度的原因也较 难使用。另一类频偏估计方法是通过波形检测的方法进行频偏估计。这种方法只需要使用 一个导频符号即可估计出频偏估计值，受信道的多谱勒影响较小。现有的利用波形检测估 计频偏的方法是在时域中进行的，通过使用时间分集的方式抵抗时偏对频偏估计性能的影 响，运算复杂度高；当用户所占子载波数较少的情况下，系统时偏会对频偏估值精度有较大 影响。此外，当信道的频率选择性衰落较为显著时，直接使用该方法将导致当前的频偏估值 严重偏离真值，这些因素的存在都大大制约了该方法在实际系统中的应用。可见，目前的频偏估计方法普遍存在算法复杂度高、受时偏及多谱勒影响大的问 题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种频偏估计方法和装置，降低频偏估计 复杂度，提高频偏估计准确性。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的—种频偏估计方法，该方法包括为用于频偏估计的本地参考符号加入正向参考频偏和负向参考频偏；根据加入正 向参考频偏以及负向参考频偏的本地参考符号和接收到的参考符号进行频偏估计。加入所述正向参考频偏和负向参考频偏的方法为为本地参考符号分别加入α (0 < α彡0. 5)个子载波间隔的频偏和β (_0. 5 ( β < 0)个子载波间隔的频偏。进行所述频偏估计的方法为计算所述正向参考频偏的本地参考符号与接收到的参考符号互相关值的能量与 负向参考频偏的本地参考符号与接收到得参考符号互相关值的能量之间归一化差值。计算所述能量之间归一化差值的过程包括将接收到的参考符号分别与本地参考符号、加入正向参考频偏的本地参考符号、加入负向参考频偏的本地参考符号的共轭值相乘，得到I^r1和！·。；将I^r1和！·。的每δ个 元素分成一组，并求每组的和的能量；以巧所有分组能量之和减去&所有分组能量之和，并 将减得的结果除以r。所有分组能量之和；对除得的结果进行增益处理，得到单次的频偏估 计值。进一步获取多个单次的频偏估计值，对所获取的多个单次频偏估计值求平均，获 得本次频偏估计值。进一步对进行频偏估计所得到的频偏估计值进行迭代滤波处理。进行所述频偏估计之前，进一步对接收到的所述参考符号进行包括信道响应估 计、降噪、均衡在内的处理。一种频偏估计装置，该装置包括相连的正负频偏添加单元、频偏估计单元；其中，所述正负频偏添加单元，用于为进行频偏估计的本地参考符号加入正向参考频偏 和负向参考频偏；所述频偏估计单元，用于根据加入正向参考频偏以及负向参考频偏的本地参考符 号和接收到的参考符号进行频偏估计。正负频偏添加单元所加入的正向参考频偏和负向参考频偏分别为α (0 < α ^ 0. 5)个子载波间隔的频偏和β (_0. 5彡β < 0)个子载波间隔的频偏。所述频偏估计单元包括相连的能量计算单元、增益处理单元；其中，所述能量计算单元，用于将接收到的参考符号分别与本地参考符号、加入正向参 考频偏的本地参考符号、加入负向参考频偏的本地参考符号的共轭值相乘，得到Γι和 ! 。；将1>巧和！·。的每δ个元素分成一组，并求每组的和的能量；以巧所有分组能量之和 减去re所有分组能量之和，并将减得的结果除以r。所有分组能量之和；再将除得的结果发 送给所述增益处理单元；所述增益处理单元，用于对除得的所述结果进行增益处理，得到单次的频偏估计值。所述能量计算单元和增益处理单元，进一步用于获取多个单次的频偏估计值。所述频偏估计单元进一步包括均值处理单元，用于对所述多个单次频偏估计值求 平均，获得本次频偏估计值。所述频偏估计单元进一步包括迭代滤波单元，用于对进行频偏估计所得到的频偏 估计值进行迭代滤波处理。进一步包括预处理单元，用于对将要由所述频偏估计单元接收到的参考符号预先 进行包括信道响应估计、降噪、均衡在内的处理，再将完成处理的内容发送给所述频偏估计 单元。可见，无论是方法还是装置，本发明技术均可为用于频偏估计的本地参考符号加 入正向参考频偏和负向参考频偏，并且能根据加入正向参考频偏以及负向参考频偏的本地 参考符号和接收到的参考符号进行频偏估计；能够有效降低频偏估计复杂度，提高频偏估 计的抗干扰能力，并可以提高频偏估计准确性。
图1为本发明实施例的频偏估计流程图2为本发明的频偏估计流程简图；图3为本发明实施例的频偏估计装置图；图4为本发明频偏估计的性能曲线示意图。
具体实施例方式从发明思路上讲，本发明所提供的频偏估计方法包括为用于频偏估计的本地参 考符号加入正向参考频偏和负向参考频偏；根据加入正向参考频偏以及负向参考频偏的本 地参考符号和接收到的参考符号进行频偏估计。本发明所提供的频偏估计装置包括相连的正负频偏添加单元、频偏估计单元；其 中，所述正负频偏添加单元，用于为进行频偏估计的本地参考符号加入正向参考频偏和负 向参考频偏；所述频偏估计单元，用于根据加入正向参考频偏以及负向参考频偏的本地参 考符号和接收到的参考符号进行频偏估计。参见图1，图1为本发明实施例的频偏估计流程图，该流程包括以下步骤步骤101 利用最小二乘(LS)算法估计参考符号(Reference Single,RS)位置处 的信道频域响应。实际上，这里所说的RS位置即为导频信号位置。具体而言，以下可以假设用户所占用的资源块(Resources Block, RB)数 为Nkb，所使用的RS序列为P = [A>，几，…，Α χ&μΓ。接收机接收到的频域RS序列为 Pr =iPro, Prl,'"P^sbJt。那么，估计RS位置处的信道频域响应的方法可以是HLS=diag(p*)*pr( j)步骤102 对估计结果进行降噪处理，具体的处理方法可以是Hls =filter(KLS)(2)其中，filter (χ)表示对χ进行低通滤波。步骤103 利用估计结果对接收的RS进行均衡，以削弱时偏及多径对频偏估计结 果的影响。具体的处理方法可以是Pr = d^gi1H-tLS )* Pr(3)步骤104 构造 re、r” rc。具体而言，可以为本地导频信号分别加入β (-0. 5 ^ β < 0)个子载波间隔的频 偏和α (0< α <0.幻个子载波间隔的频偏，从而获得包括导频信号本身在内的三个本地 导频信号，并分别以E、L、C表示。其中，E代表频偏为β个子载波的本地导频信号，L代表 频偏为α个子载波的本地导频信号，C代表无频偏的本地导频信号。之后，利用步骤103所获得的均衡后的参考符号(实际就是导频信号)分别与Ε、 L、C的共轭值相乘，得到re、Γι和r。。计算得到re、Γι和rc的具体方法可以是pE = FA (^)FHp (4)pL = F A ( α ) FHp (5)rc ^diag(Pi)* pr( 6)rE = diag{p*E)*pr(7)
权利要求
1.一种频偏估计方法，其特征在于，该方法包括为用于频偏估计的本地参考符号加入正向参考频偏和负向参考频偏；根据加入正向参 考频偏以及负向参考频偏的本地参考符号和接收到的参考符号进行频偏估计。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，加入所述正向参考频偏和负向参考频偏 的方法为为本地参考符号分别加入α (0 < α < 0. 5)个子载波间隔的频偏和β (_0. 5 ( β < 0)个子载波间隔的频偏。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进行所述频偏估计的方法为计算所述正向参考频偏的本地参考符号与接收到的参考符号互相关值的能量与负向 参考频偏的本地参考符号与接收到得参考符号互相关值的能量之间归一化差值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算所述能量之间归一化差值的过程包括将接收到的参考符号分别与本地参考符号、加入正向参考频偏的本地参考符号、加入 负向参考频偏的本地参考符号的共轭值相乘，得到re、rx和r。；将re、rx和r。的每δ个元 素分成一组，并求每组的和的能量；以巧所有分组能量之和减去&所有分组能量之和，并将 减得的结果除以r。所有分组能量之和；对除得的结果进行增益处理，得到单次的频偏估计值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步获取多个单次的频偏估计值，对所 获取的多个单次频偏估计值求平均，获得本次频偏估计值。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，进一步对进行频偏估计所得到 的频偏估计值进行迭代滤波处理。
7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，进行所述频偏估计之前，进一 步对接收到的所述参考符号进行包括信道响应估计、降噪、均衡在内的处理。
8.一种频偏估计装置，其特征在于，该装置包括相连的正负频偏添加单元、频偏估计单 元；其中，所述正负频偏添加单元，用于为进行频偏估计的本地参考符号加入正向参考频偏和负 向参考频偏；所述频偏估计单元，用于根据加入正向参考频偏以及负向参考频偏的本地参考符号和 接收到的参考符号进行频偏估计。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，正负频偏添加单元所加入的正向参考频 偏和负向参考频偏分别为α (0 < α ^ 0. 5)个子载波间隔的频偏和β (_0. 5 ^ β < 0)个子载波间隔的频偏。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述频偏估计单元包括相连的能量计算 单元、增益处理单元；其中，所述能量计算单元，用于将接收到的参考符号分别与本地参考符号、加入正向参考频 偏的本地参考符号、加入负向参考频偏的本地参考符号的共轭值相乘，得到rx和r。；将 !^、巧和！·。的每δ个元素分成一组，并求每组的和的能量；以巧所有分组能量之和减去& 所有分组能量之和，并将减得的结果除以r。所有分组能量之和；再将除得的结果发送给所 述增益处理单元；所述增益处理单元，用于对除得的所述结果进行增益处理，得到单次的频偏估计值。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述能量计算单元和增益处理单元，进 一步用于获取多个单次的频偏估计值。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述频偏估计单元进一步包括均值处 理单元，用于对所述多个单次频偏估计值求平均，获得本次频偏估计值。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述频偏估计单元进一步包括迭代滤 波单元，用于对进行频偏估计所得到的频偏估计值进行迭代滤波处理。
14.根据权利要求8至13任一项所述的装置，其特征在于，进一步包括预处理单元，用 于对将要由所述频偏估计单元接收到的参考符号预先进行包括信道响应估计、降噪、均衡 在内的处理，再将完成处理的内容发送给所述频偏估计单元。
全文摘要
本发明公开了一种频偏估计方法，该方法包括为用于频偏估计的本地参考符号加入正向参考频偏和负向参考频偏；根据加入正向参考频偏以及负向参考频偏的本地参考符号和接收到的参考符号进行频偏估计。本发明还公开了一种频偏估计装置，该装置包括相连的正负频偏添加单元、频偏估计单元；其中，所述正负频偏添加单元，用于为进行频偏估计的本地参考符号加入正向参考频偏和负向参考频偏；所述频偏估计单元，用于根据加入正向参考频偏以及负向参考频偏的本地参考符号和接收到的参考符号进行频偏估计。本发明方法和装置能够降低频偏估计复杂度，提高频偏估计的抗干扰能力，并可提高频偏估计准确性。
文档编号H04L27/26GK102130873SQ201010034509
公开日2011年7月20日 申请日期2010年1月20日 优先权日2010年1月20日
发明者刘 东, 卫瑞平, 梁弟标, 贾文娟 申请人:中兴通讯股份有限公司