频偏估计方法及装置制造方法及图纸

本文公开一种频偏估计方法及装置，该方法可包括：针对接收信号进行频偏估计，得到第一频偏估计结果；利用所述第一频偏估计结果对所述接收信号进行频偏补偿，并利用所述频偏补偿后的接收信号建立针对发送信号、频偏以及信道冲击响应的似然函数；通过所述似然函数完成针对所述接收信号的二次频偏估计。本文不仅实现了对频偏和信道的联合估计，而且兼顾了频偏估计的较大范围、更高精度，并兼顾到信道状况对频偏估计的影响。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及移动通信
，尤其涉及一种频偏估计方法及装置。
技术介绍
现代移动通信追求更快的传输速率、更良好的传输质量、更高的频谱效率以及更大的系统容量。正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)为多载波传输方案的实现方式之一，是复杂度最低、应用最广的一种多载波传输方案，由于其具有极高的频谱效率，已经成为第四代移动多媒体通信的关键技术之一。但是OFDM技术对频偏比较敏感，频偏的产生会破坏OFDM子载波间的正交性，进而产生载波间干扰。为了抑制载波间干扰，需要在接收端对频偏进行补偿，而有效补偿的前提是准确估计频偏。目前，相关技术的频偏估计方法存在如下缺陷：1)频偏估计的精度和频偏估计的范围无法兼顾；2)频偏估计中很少考虑信道的影响，而实际应用中信道估计与频偏估计两者之间相互联系、相互制约，信道估计在很大程度上影响着频偏估计结果的准确性，只有同时兼顾频偏估计和信道估计，才能够使频偏估计更为精确。基于以上原因，需要一种能够兼顾信道估计、频偏估计范围以及频偏估计精确性的频偏估计方案。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本专利技术实施例提供一种频偏估计方法及装置。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：一种频偏估计方法，包括：针对接收信号进行频偏估计，得到第一频偏估计结果；利用所述第一频偏估计结果对所述接收信号进行频偏补偿，并利用所述频偏补偿后的接收信号建立针对发送信号、频偏以及信道冲击响应的似然函数；通过所述似然函数完成针对所述接收信号的二次频偏估计。其中，所述通过所述似然函数完成所述接收信号频偏的二次估计，包括：利用所述第一频偏估计结果和前一帧的信道估计结果对所述似然函数求偏导，得到发送信号估计值；利用所述第一频偏估计结果和所述发送信号估计值对所述似然函数求偏导，得到针对当前帧信道的信道估计值；利用所述发送信号估计值和针对当前帧信道的信道估计值对所述似然函数求偏导，并对所述第一频偏估计结果进行修正，得到第二频偏估计结果。其中，所述似然函数为：其中，r'(n)为频偏补偿后的接收信号，N(n)为加性高斯噪声，j为虚数单位，h()、h表示信道的脉冲响应，ε表示所述第一频偏估计结果，s、s()表示发送信号，L表示非零分量的个数，N表示当前正交频分复用OFDM子载波的个数。其中，利用所述发送信号估计值和针对当前帧信道的信道估计值对所述似然函数求偏导，并对所述第一频偏估计结果进行修正，得到第二频偏估计结果，包括：通过下式计算得到第二频偏估计结果：其中，Λ表示所述似然函数，表示所述信道估计值，表示所述发送信号估计值，表示所述第二频偏估计结果。其中，通过下式进行所述频偏补偿：其中，r'(n)为频偏补偿后的接收信号，r(n)表示接收信号，表示第一频偏估计结果。其中，针对接收信号进行频偏估计，得到第一频偏估计结果，包括：通过t(n)＝r(n)·(c(n))*将接收信号r(n)与本地序列c(n)作共轭相关；通过将所述接收信号与本地序列共轭相关的结果t(n)与其自身延时t(n+Lε)进行共轭相关；通过得到所述第一频偏估计结果其中，N表示当前正交频分复用OFDM子载波的个数，n是时间的抽样表示，m是0到N/Lε-2之间的实数，Lε表示时延。其中，在加性高斯白噪声信道下，Lε设定为在32上下的预设范围内浮动。一种频偏估计装置，包括：第一频偏估计单元，用于针对接收信号进行频偏估计，得到第一频偏估计结果；第二频偏估计单元，用于利用所述第一频偏估计结果对所述接收信号进行频偏补偿，利用所述频偏补偿后的接收信号建立针对发送信号、频偏以及信道冲击响应的似然函数，并通过所述似然函数完成针对所述接收信号的二次频偏估计。其中，所述第二频偏估计单元，用于通过所述似然函数完成所述接收信号频偏的二次估计，包括：利用所述第一频偏估计结果和前一帧的信道估计结果对所述似然函数求偏导，得到发送信号估计值；利用所述第一频偏估计结果和所述发送信号估计值对所述似然函数求偏导，得到针对当前帧信道的信道估计值；利用所述发送信号估计值和针对当前帧信道的信道估计值对所述似然函数求偏导，并对所述第一频偏估计结果进行修正，得到第二频偏估计结果。其中，第一频偏估计单元，用于通过将时延Lε设置为较小值进行频偏估计，得到第一频偏估计结果。本专利技术实施例提供了一种频偏估计方法及装置，首先通过粗估计的方式得到第一频偏估计结果，以获取较大的频偏估计范围，然后利用第一频偏估计结果对接收信号进行频偏补偿，之后再基于该补偿后的接收信号构造似然函数，不仅通过频偏补偿提高了估计精度，而且通过似然函数在频偏估计之中考虑到了信道状况对频偏估计的影响，实现了对频偏和信道的联合估计，从而兼顾了频偏估计的较大范围、更高精度以及信道状况的影响。附图说明在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。图1为本专利技术实施例频偏估计方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例频偏估计装置的组成结构示意图。具体实施方式本申请提供一种频偏估计方法及装置，采用分步估计的方式实现频偏估计，不仅能够兼顾频偏估计的大范围和高精度，而且通过对信道估计进行准确的修正并加以利用，在频偏估计中兼顾了信道状况的影响，实现了频偏和信道的联合估计。如图1所示，本申请提供一种频偏估计方法，可以包括如下步骤：步骤101，针对接收信号进行频偏估计，得到第一频偏估计结果；步骤102，利用所述第一频偏估计结果对所述接收信号进行频偏补偿，并利用所述频偏补偿后的接收信号建立针对发送信号、频偏以及信道冲击响应的似然函数；步骤103，通过所述似然函数完成针对所述接收信号的二次频偏估计。本申请中，频偏估计方法包含频偏粗估计和频偏精估计，其中，首先利用频偏粗估计得到的第一频偏估计结果对接收信号进行频偏补偿，然后建立关于发送信号、频偏以及信道冲击响应的似然函数，最后通过似然函数最终完成对频偏的精确估计。实际应用中，可以通过对似然函数先后针对不同变量求偏导，完成对频偏的精确估计以及信道估计。通过对所述似然函数的每个分量求偏导来寻找合适的频偏、信道估计值以最大化似然函数，从而完成所述二次频偏估计。在一些实现方式中，通过所述似然函数完成针对所述接收信号的二次频偏估计，可以通过如下过程实现：利用所述第一频偏估计结果和前一帧的信道估计结果对所述似然函数求偏导，得到发送信号估计值；利用所述第一频偏估计结果和所述发送信号估计值对所述似然函数求偏导，得到针对当前帧信道的信道估计值；利用所述发送信号估计值和针对当前帧信道的信道估计值对所述似然函数求偏导，并对所述第一频偏估计结果进行修正，得到第二频偏估计结果。在一些实现方式中，在步骤101中通过将时延Lε设置为较小值进行频偏估计，得到第一频偏估计结果。如此，通过选取较小值的Lε，可以获取较大的频偏估计范围。实际应用中，时延Lε的具体取值应基于实际的信道状况，在加性高斯白噪声信道下，Lε可以设定为在32上下浮动。本申请中，将频偏精估计分三步进行，首先利用频偏粗估计得到的第一频偏估计结果和前一帧的信道估计结果得到发送信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频偏估计方法，其特征在于，包括：针对接收信号进行频偏估计，得到第一频偏估计结果；利用所述第一频偏估计结果对所述接收信号进行频偏补偿，并利用所述频偏补偿后的接收信号建立针对发送信号、频偏以及信道冲击响应的似然函数；通过所述似然函数完成针对所述接收信号的二次频偏估计。

【技术特征摘要】
1.一种频偏估计方法，其特征在于，包括：针对接收信号进行频偏估计，得到第一频偏估计结果；利用所述第一频偏估计结果对所述接收信号进行频偏补偿，并利用所述频偏补偿后的接收信号建立针对发送信号、频偏以及信道冲击响应的似然函数；通过所述似然函数完成针对所述接收信号的二次频偏估计。2.根据权利要求1所述的频偏估计方法，其特征在于，所述通过所述似然函数完成所述接收信号频偏的二次估计，包括：利用所述第一频偏估计结果和前一帧的信道估计结果对所述似然函数求偏导，得到发送信号估计值；利用所述第一频偏估计结果和所述发送信号估计值对所述似然函数求偏导，得到针对当前帧信道的信道估计值；利用所述发送信号估计值和针对当前帧信道的信道估计值对所述似然函数求偏导，并对所述第一频偏估计结果进行修正，得到第二频偏估计结果。3.根据权利要求2所述的频偏估计方法，其特征在于，所述似然函数为：Λ(ϵ,h,s)=Σn=0N-1|r′(n)-exp[j2πnϵ/N]Σl=0L-1h(l)s(n-l)|2;]]>其中，r'(n)为频偏补偿后的接收信号，N(n)为加性高斯噪声，j为虚数单位，h()、h表示信道的脉冲响应，ε表示所述第一频偏估计结果，s、s()表示发送信号，L表示非零分量的个数，N表示当前正交频分复用OFDM子载波的个数。4.根据权利要求3所述的频偏估计方法，其特征在于，利用所述发送信号估计值和针对当前帧信道的信道估计值对所述似然函数求偏导，并对所述第一频偏估计结果进行修正，得到第二频偏估计结果，包括：通过下式计算得到第二频偏估计结果：∂Λ∂ϵ|h=hf^,s=s^=0;]]>ϵ^f=Σn=0N-1N2πnarg(r′(n)Σl=0L-1hf^(l)s^(n-l));]]>其中，Λ表示所述似然函数，表示所述信道估计值，表示所述发送信号估计值，表...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵林，庞浩，刘毅，俎云霄，
申请(专利权)人：深圳智微电子科技有限公司，北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：广东;44