频偏跟踪与补偿方法及装置制造方法及图纸

一种频偏跟踪与补偿方法及装置，所述方法包括：以当前频偏估计值对接收的突发信号进行频率校正；对频率校正后的突发信号进行信道估计和均衡处理，获得信道估计结果和均衡后符号；基于信道估计结果或均衡后符号计算出偏移相位；将偏移相位换算成频偏增量，并将频偏增量与当前频偏估计值累加，以更新当前频偏估计值；对预先设置CRC缓存中的CRC结果进行更新，所述CRC结果由对均衡后的符号进行译码处理后获得；若满足预定条件，则将当前频偏估计值进行取反操作；所述预定条件包括：基于CRC缓存中的所有CRC结果判断出译码全错，且当前频偏估计值大于预设门限值。本技术方案能简单、有效地扩大频偏跟踪范围，以应对大频偏或频偏跳变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，特别涉及一种频偏跟踪与补偿方法及装置。
技术介绍
随着铁路时速的提高，多普勒频偏成为移动通信中的一个重要问题。铁路专网沿铁轨线贴近且密集布置，移动终端随着列车在运行中一路小区切换频繁，多普勒频偏的跳变更是频繁。如图1所示，假设高速列车以速度V（例如V=200、250、300或350公里/小时）前行，行车路线上相邻的两个基站X与Y之间相距3km，H1点和H2点将这两个基站所在行车区域划分为I、Π、Ш三块区域，当经过基站X时（H1点）会发生从正到负的频偏跳变，当小区切换（或发射基站切换）时（H2点）会发生从负到正的频偏跳变，正负累计跳变的频偏甚至达2000Hz以上，远超过了终端采用的一般算法的频偏估计能力，因此寻找大频偏的跟踪与补偿方法非常重要。在有些通信系统，例如时分同步码分多址（TD-SCDMA，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access）的通信系统，常用的频偏估计与跟踪方法，是利用靠近训导序列的若干个符号进行频偏估计，简单易行，计算量小，并且跟踪效果不错，但受精度的限制，不能估计大的频偏（本领域技术人员知晓，通常在1000Hz以上的频偏可以认为是大的频偏）。现有技术中，有些频偏跟踪与补偿的技术方案，虽然能在一定程度上扩大频偏估计的范围，但却需要改变所用数据长度，影响频偏估计精度，又或者因算法上的改进而需要进行额外的计算，由此增加了计算量，都难以简单而有效地扩大频偏跟踪的范围，以有效应对大的频偏，尤其是高速移动环境下产生的频偏大范围跳变的情况。相关技术还可参考公开号为US 20120243646A1的美国专利申请，该专利申请公开了一种频偏补偿装置。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是现有技术难以简单、有效地扩大频偏跟踪的范围，以有效应对大的频偏，尤其是高速移动环境下产生的频偏大范围跳变的情况。为解决上述问题，本专利技术技术方案提供一种频偏跟踪与补偿方法，包括：以当前的频偏估计值对接收的突发信号进行频率校正；对频率校正后的突发信号进行信道估计和均衡处理，获得信道估计结果和均衡后的符号；根据通信系统的类型，基于所述信道估计结果或均衡后的符号计算出偏移相位；将计算得到的偏移相位换算成频偏增量，将所述频偏增量与当前的频偏估计值累加，以更新当前的频偏估计值；对预先设置的循环冗余校验（CRC，Cyclic Redundancy Check）缓存中的CRC结果进行更新，所述CRC结果由对所述均衡后的符号进行译码处理后获得；若满足预定条件，则将当前的频偏估计值进行取反操作；所述预定条件包括：基于所述CRC缓存中的所有CRC结果判断出译码全错，且当前的频偏估计值大于预设门限值。可选的，所述以当前的频偏估计值对接收的突发信号进行频率校正包括：计算I、Q两路信号的纠偏因子；用突发信号与所述纠偏因子的共轭复数相乘进行频率校正，得到所述频率校正后的突发信号。可选的，所述根据通信系统的类型，基于所述信道估计结果或均衡后的符号计算出偏移相位包括：构造用于共轭相乘的序列，并将其与所述频率校正后的突发信号或均衡后的符号共轭相乘；将共轭相乘的结果以一定间隔进行叉积运算，叉积结果累加求相位，得到所述偏移相位。可选的，所述构造用于共轭相乘的序列，并将其与频率校正后的突发信号或均衡后的符号共轭相乘包括：以所述信道估计结果和已知的训练序列进行卷积，重构突发信号，将重构的突发信号与所述频率校正后的突发信号进行共轭相乘；或者将均衡后的符号解调得到解调信号，将解调信号进行硬判后再调制得到调制符号，将所述调制符号与所述均衡后的符号进行共轭相乘。可选的，所述对预先设置的CRC缓存中的CRC结果进行更新包括：将所述CRC缓存中的CRC字整体往前移一位；读取当前帧的译码CRC结果，将其存到所述CRC缓存中的最后一位。可选的，所述CRC缓存的长度基于对通信系统的稳定性需要确定。可选的，所述频偏估计值的初始值为0，所述CRC缓存初始化为0。可选的，所述通信系统的类型为TD-SCDMA或GSM，所述预设门限值的取值范围为900Hz~1100Hz。可选的，所述预定条件还包括：接收信号强度指示达到可靠接收范围。为解决上述问题，本专利技术技术方案还提供一种频偏跟踪与补偿装置，包括：频偏校正单元，适于以当前的频偏估计值对接收的突发信号进行频率校正；信道估计和均衡处理单元，适于对频率校正后的突发信号进行信道估计和均衡处理，获得信道估计结果和均衡后的符号；偏移相位确定单元，适于根据通信系统的类型，基于所述信道估计结果或均衡后的符号计算出偏移相位；第一更新单元，适于将计算得到的偏移相位换算成频偏增量，将所述频偏增量与当前的频偏估计值累加，以更新当前的频偏估计值；第二更新单元，适于对预先设置的CRC缓存中的CRC结果进行更新，所述CRC结果由对所述均衡后的符号进行译码处理后获得；判断单元，适于判断是否满足预定条件，所述预定条件包括：基于所述CRC缓存中的所有CRC结果判断出译码全错，且当前的频偏估计值大于预设门限值；取反单元，适于当所述判断单元判断出满足预定条件时，将当前的频偏估计值进行取反操作。与现有技术相比，本专利技术技术方案至少具有以下优点：通过利用一些辅助信息，包括CRC信息和已得频偏估计值的大小，在达到预定条件下对频偏估计值进行求反操作，即能扩大频偏估计的范围，以有效应对大的频偏，尤其是能够及时应对高速移动环境下频偏从正跳变到负、或从负跳变到正的大范围的频偏跳变。本专利技术技术方案，不需要改变所用数据长度，不影响频偏估计精度，也不需要增加计算量，就能扩展频偏估计和跟踪的能力，并且实现方法简单、有效且成本低廉。附图说明图1是高速移动环境下产生多普勒频偏的示意图；图2是本专利技术实施方式提供的频偏跟踪与补偿方法的流程示意图；图3是本专利技术实施例一的带频偏跟踪与补偿的突发信号处理流程图；图4是本专利技术实施例二的带频偏跟踪与补偿的突发信号处理流程图；图5是本专利技术实施例三的频偏跟踪与补偿装置的结构示意图；图6是本专利技术实施例四的频偏跟踪与补偿装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，包括：以当前的频偏估计值对接收的突发信号进行频率校正；对频率校正后的突发信号进行信道估计和均衡处理，获得信道估计结果和均衡后的符号；根据通信系统的类型，基于所述信道估计结果或均衡后的符号计算出偏移相位；将计算得到的偏移相位换算成频偏增量，并将所述频偏增量与当前的频偏估计值累加，以更新当前的频偏估计值；对预先设置的CRC缓存中的CRC结果进行更新，所述CRC结果由对所述均衡后的符号进行译码处理后获得；若满足预定条件，则将当前的频偏估计值进行取反操作；所述预定条件包括：基于所述CRC缓存中的所有CRC结果判断出译码全错，且当前的频偏估计值大于预设门限值。

【技术特征摘要】
1.一种频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，包括：
以当前的频偏估计值对接收的突发信号进行频率校正；
对频率校正后的突发信号进行信道估计和均衡处理，获得信道估计结果
和均衡后的符号；
根据通信系统的类型，基于所述信道估计结果或均衡后的符号计算出偏
移相位；
将计算得到的偏移相位换算成频偏增量，并将所述频偏增量与当前的频
偏估计值累加，以更新当前的频偏估计值；
对预先设置的CRC缓存中的CRC结果进行更新，所述CRC结果由对所
述均衡后的符号进行译码处理后获得；
若满足预定条件，则将当前的频偏估计值进行取反操作；所述预定条件
包括：基于所述CRC缓存中的所有CRC结果判断出译码全错，且当前的频
偏估计值大于预设门限值。
2.根据权利要求1所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述以当前的
频偏估计值对接收的突发信号进行频率校正包括：
计算I、Q两路信号的纠偏因子；
用突发信号与所述纠偏因子的共轭复数相乘进行频率校正，得到所述频
率校正后的突发信号。
3.根据权利要求1所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述根据通信
系统的类型，基于所述信道估计结果或均衡后的符号计算出偏移相位包括：
构造用于共轭相乘的序列，并将其与所述频率校正后的突发信号或均衡
后的符号共轭相乘；
将共轭相乘的结果以一定间隔进行叉积运算，叉积结果累加求相位，得
到所述偏移相位。
4.根据权利要求3所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述构造用于
共轭相乘的序列，并将其与频率校正后的突发信号或均衡后的符号共轭相乘
包括：
以所述信道估计结果和已知的训练序列进行卷积，重构突发信号，将重
构的突发信号与所述频率校正后的突发信号进行共轭相乘；或者将均衡后的
符号解调得到解调信号，将解调信号进行硬判后再调制得到调制符号，将所
述调制符号与所述均衡后的符号进行共轭相乘。
5.根据权利要求1所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述对预先设
置的CRC缓存中的CRC结果进行更新包括：
将所述CRC缓存中的CRC字整体往前移一位；
读取当前帧的译码CRC结果，将其存到所述CRC缓存中的最后一位。
6.根据权利要求1所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述CRC缓
存的长度基于对通信系统的稳定性需要确定。
7.根据权利要求1所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述频偏估计
值的初始值为0，所述CRC缓存初始化为0。
8.根据权利要求1所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述通信系统
的类型为TD-SCDMA或GSM，所述预设门限值的取值范围为900Hz~1100Hz。
9.根据权利要求1所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述预定条件
还包括：接收信号强度指示达到可靠接收范围。
10.一种频偏跟踪与补偿装置，其特征在于，包括：
频偏校正单元，适于以当前的频偏估计值对接收的突发信号进...

【专利技术属性】
技术研发人员：周用芳，刘文明，董霄剑，
申请(专利权)人：展讯通信天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12