频偏估计方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及通信技术领域，公开了一种频偏估计方法及装置，所述方法包括：去除接收信号中的循环前缀，并将去除循环前缀后的接收信号从时域变换到频域；获取参考信号位置上的接收数据；对所述接收数据分别进行ＬＳ信道估计及噪声估计；根据噪声估计结果和ＬＳ信道估计结果，计算不同ＯＦＤＭ符号的信道估计；利用不同ＯＦＤＭ符号的信道估计之间的相位差进行频偏估计，得到当前子帧的频偏估计结果。利用本发明专利技术，可以提高频偏估计结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信技术，具体涉及一种频偏估计方法及装置。
技术介绍
移动通信系统的频偏通常是由于本地振荡器的频率与载波频率之间存在差异造 成的。如果频偏较大，终端和基站无法同步，无法完成接收过程。而对OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)系统，由于频偏能破坏各子载波之间 的正交性，在子载波间引入干扰，使得系统的性能恶化，因此0FDM系统对频偏比其他系统 更敏感。因此有必要对频偏进行有效测量和估计，然后根据测量值进行校准和跟踪，以保证 本地振荡器频率与载波频率之间的偏差尽量小。0FDM系统中最常见的频偏估计方法之一是利用循环前缀(CP，Cyclic Prefix)进 行频偏估计，这种方法由于不需要额外的导频序列而应用较广。现有技术的频偏估计过程如图1所示。首先，对接收通道接收的数据进行频偏估计，具体地，利用0FDM符号数据中的CP 与符号尾端的数据是简单重复的关系，即两者之间的差异主要是由频偏造成的相偏影响， 用相偏除以时间差得到该样本的频偏并对所有取的样本作平均得到频偏的估计。然后，进 行时域频偏校准、去除CP、FFT (快速傅里叶变换)等处理。这种方法是一种在时域进行频偏估计的方法，复杂度较低，而且如果估计出频偏 较大，可以在时域即时进行校准，从而减小频偏对后续操作的影响。但这种方法存在一定的 局限性，主要是因为CP会受到前一 0FDM符号的多径干扰，从而导致频偏估计误差较大。另外，在现有技术中还有一种常用的方法是在频域进行频偏估计，即利用频偏在 不同的0FDM符号上产生的相位差进行频偏估计。目前公开的最常用的方法是首先在频域 得到所有参考信号处的LS(最小二乘)信道估计，然后根据不同0FDM符号上参考信号处的 LS信道估计的相位差值估计频偏，这种方法估计的性能比时域估计方法要精确得多。但由 于LS的信道估计受噪声影响比较大，因此在信噪比较低时频偏估计的性能受噪声影响也 比较大，估计的准确性会下降。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种频偏估计方法及装置，以提高频偏估计结果的准确性。为此，本专利技术实施例提供如下技术方案一种频偏估计方法，包括去除接收信号中的循环前缀，并将去除循环前缀后的接收信号从时域变换到频 域；获取参考信号位置上的接收数据；对所述接收数据分别进行最小二乘信道估计及噪声估计；根据噪声估计结果和最小二乘信道估计结果，计算不同0FDM符号的信道估计；利用不同OFDM符号的最小均方差信道估计之间的相位差进行频偏估计，得到当 前子帧的频偏估计结果。可选地，所述根据噪声估计结果对最小二乘信道估计结果，计算不同OFDM符号的 信道估计包括根据噪声估计结果对最小二乘信道估计结果进行最小均方差滤波，得到含有参考 信号的OFDM符号中参考信号位置上数据的最小均方差信道估计；或者根据噪声估计结果对最小二乘信道估计结果进行插值，得到含有参考信号的OFDM 符号上所有或部分资源单元的信道估计。优选地，所述将接收信号从时域变换到频域包括利用快速傅里叶变换将接收信号从时域变换到频域。优选地，所述方法还包括对当前子帧的频偏估计结果和之前的多个子帧的频偏 估计结果进行加权平均，将平均值作为当前子帧的频偏估计结果。优选地，所述方法还包括在有多根发送和/或接收天线时，对所述多根发送和/或接收天线上的当前子帧 的频偏估计结果进行加权平均，将平均值作为当前子帧的频偏估计结果。一种频偏估计装置，包括去除单元，用于去除接收信号中的循环前缀；变换单元，用于将去除循环前缀后的接收信号从时域变换到频域；提取单元，用于获取参考信号位置上的接收数据；信道估计单元，用于对所述接收数据进行最小二乘信道估计；噪声估计单元，用于对所述接收数据进行噪声估计；计算单元，用于根据噪声估计结果和最小二乘信道估计结果，计算不同OFDM符号 的信道估计；频偏估计单元，用于利用不同0FDM符号上信道估计之间的相位差进行频偏估计。可选地，所述计算单元包括滤波子单元，用于根据噪声估计结果对最小二乘信道估计结果进行最小均方差滤 波，得到含有参考信号的0FDM符号中参考信号位置上数据的最小均方差信道估计；或者插值子单元，用于根据噪声估计结果对最小二乘信道估计结果进行插值，得到含 有参考信号的0FDM符号上所有资源单元的信道估计。优选地，所述变换单元，具体用于利用快速傅里叶变换将接收信号从时域变换到 频域。优选地，所述装置还包括平滑处理单元，用于对当前子帧的频偏估计结果和之前的多个子帧的频偏估计结 果进行加权平均，将平均值作为当前子帧的频偏估计结果。优选地，所述平滑处理单元，还用于在有多根发送和/或接收天线时，对所述多根 发送和/或接收天线上的当前子帧的频偏估计结果进行加权平均，将平均值作为当前子帧 的频偏估计结果。本专利技术实施例提供的频偏估计方法及装置，通过去除接收信号中的循环前缀，并 将去除循环前缀后的接收信号从时域变换到频域；获取参考信号位置上的接收数据；对所述接收数据分别进行最小二乘信道估计及噪声估计；根据噪声估计结果和最小二乘信道估 计结果，计算不同OFDM符号的信道估计；利用不同OFDM符号的信道估计之间的相位差进行 频偏估计，得到当前子帧的频偏估计结果。由于时间跨度为多个OFDM符号，因此估计值相 对准确。附图说明图1是现有技术中在时域进行频偏估计的一种流程图；图2是LTE系统中参考信号在时频域的分布示意图；图3是本专利技术实施例频偏估计方法的流程图；图4是本专利技术实施例频偏估计方法的一种具体实现流程图；图5是本专利技术实施例频偏估计方法的另一种具体实现流程图；图6是本专利技术实施例中RS处初始信道估计示意图；图7是三种不同频偏估计方法的计算结果示意图；图8是本专利技术实施例频偏估计装置的一种结构示意图；图9是本专利技术实施例频偏估计装置的另一种结构示意图。具体实施例方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术实施例的方案，下面结合附图和实施 方式对本专利技术实施例作进一步的详细说明。本专利技术实施例频偏估计方法及装置，对于接收信号先进行频域的信道估计，然后 利用不同OFDM符号上信道估计之间的相位差进行频偏估计。为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面首先对OFDM系统进行简单说明。0FDM系统中，通常在时频域离散插入参考信号(RS)进行信道估计。以LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统为例，参考信号在时频域的分布如图2所示，带有填充图 案的方块即对应RS信号。为简化，图中时间方向只画出了一个子帧的长度(普通CP时)， 频域方向只画出了 12个子载波，且只表示了一个发送天线端口上的RS分布情况。图中带有填充图案的表示参考信号所在的位置，实际情况中对不同的小区参考信 号在频域上会有不同的偏移量，对不同的发射天线端口会有不同的分布，但各参考信号之 间的相对位置基本与图中相似，都采用的是这种离散的参考信号分布方式。对所有资源单元的接收信号进行编号，记为ru，其中k表示子载波的索引，1表示 0FDM符号的索引。一个子帧又分为两个时隙(slot)，即slotO和slotl。通过坐标(k，1) 可以确定任一资源单元的位置，假设所有RS位置坐标的集合为S。下面结合上述参考信号在时频域的分布图例对本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频偏估计方法，其特征在于，包括：去除接收信号中的循环前缀，并将去除循环前缀后的接收信号从时域变换到频域；获取参考信号位置上的接收数据；对所述接收数据分别进行最小二乘信道估计及噪声估计；根据噪声估计结果和最小二乘信道估计结果，计算不同ＯＦＤＭ符号的信道估计；利用不同ＯＦＤＭ符号的最小均方差信道估计之间的相位差进行频偏估计，得到当前子帧的频偏估计结果。

【技术特征摘要】
一种频偏估计方法，其特征在于，包括去除接收信号中的循环前缀，并将去除循环前缀后的接收信号从时域变换到频域；获取参考信号位置上的接收数据；对所述接收数据分别进行最小二乘信道估计及噪声估计；根据噪声估计结果和最小二乘信道估计结果，计算不同OFDM符号的信道估计；利用不同OFDM符号的最小均方差信道估计之间的相位差进行频偏估计，得到当前子帧的频偏估计结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据噪声估计结果和最小二乘信道 估计结果，计算不同OFDM符号的信道估计包括根据噪声估计结果对最小二乘信道估计结果进行最小均方差滤波，得到含有参考信号 的OFDM符号中参考信号位置上数据的最小均方差信道估计；或者根据噪声估计结果对最小二乘信道估计结果进行插值，得到含有参考信号的OFDM符 号上所有或部分资源单元的信道估计。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将接收信号从时域变换到频域包括 利用快速傅里叶变换将接收信号从时域变换到频域。4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括对当前子帧的频偏估计结果和之前的多个子帧的频偏估计结果进行加权平均，将平均 值作为当前子帧的频偏估计结果。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在有多根发送和/或接收天线时，对所述多根发送和/或接收天线上的当前子帧的频 偏估计结果进行加权平均，将平均值作为当前子帧的频偏估计结果。6.一种频偏估计装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐兵，罗新，王乃博，陈颖，
申请(专利权)人：联芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]