一种频偏估计方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种频偏估计方法及装置，首先对原始的时域信号进行第一次频偏估计，得到第一次频偏估计值，基于第一次频偏估计值对时域信号进行补偿，得到补偿后的时域信号，从而在经过一次补偿后，补偿后的时域信号的频偏小于原始的时域信号的频偏，相当于缩小第二次频偏估计时代价算法的搜索空间，缩小代价算法的搜索空间，这样在通过代价算法对补偿后的时域信号进行第二次频偏估计时，降低了代价算法的运算量，从而在保证代价算法精准度的前提下降低代价算法的复杂度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于LTE(LongTermEvolution，长期演进)系统中的频偏估计
，尤其涉及一种频偏估计方法及装置。
技术介绍
小区搜索是UE(UserEquiment，用户设备)接入LTE系统的第一步，其主要用于实现下行同步和小区ID(Identity，身份标识号)识别，而在小区搜索过程中频率偏移会造成载波频谱平移、子载波的干扰和和噪声影响的放大，继而影响后续的信道估计和均衡，因此频偏估计是小区搜索十分重要的一步。目前频偏估计方法有多种，如CP(循环前缀)算法和代价算法，其中CP算法是一种对频偏进行粗估计的算法，也就是说目前的CP算法可以得到一个精准度较低的频偏估计值，利用精准度较低的频偏估计值来进行频偏补偿，但是CP算法的复杂度较低，而代价算法则是一种对频偏进行精确估计的算法，其可以得到一个精准度较高的频偏估计值，但是在代价算法的运算过程中其需要使用FFT(FastFourierTransform，快速傅里叶变换)，导致代价算法的复杂度较高。因此亟需提供一种频偏估计方法，在保证精准度的前提下降低复杂度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种频偏估计方法及装置，用于在保证精准度的前提下降低复杂度。本专利技术提供一种频偏估计方法，所述方法包括：对原始的时域信号进行第一次频偏估计，得到第一次频偏估计值；基于所述第一次频偏估计值对所述时域信号进行补偿，得到补偿后的时域信号，使补偿后的时域信号的频偏小于原始的时域信号的频偏；通过代价算法对补偿后的时域信号进行第二次频偏估计，得到第二次频偏估计值，其中在进行第一次频偏估计时采用的算法的复杂度小于所述代价算法的复杂度，且所在进行第一次频偏估计时采用的算法的频偏估计的精准度小于所述代价算法的频偏估计的精准度；基于所述第一次频偏估计值和所述第二次频偏估计值，对所述时域信号进行补偿。优选地，通过代价算法对补偿后的时域信号进行第二次频偏估计，包括：利用补偿后的时域信号中的循环前缀和至少两倍的过采样，将所述补偿后的时域信号并行采样成第一时域信号和第二时域信号，其中所述第一时域信号和所述第二时域信号是正交频分复用信号，所述第一时域信号和所述第二时域信号的表达公式为：y(2n)=1NΣk=-N/22/N-1H(k)X(k)ej2πn(k+∈)/N,y(2n-1)=1NΣk=-N/22/N-1H(k)X(k)ej2π(n-12)(k+∈)/N,]]>y(2n)表示第一时域信号，y(2n-1)表示第二时域信号，X(k)表示频域信号，H(k)表示信道频率响应，k表示子载波序号，g表示空载波数目，N为逆傅里叶变换的点数，∈表示频偏；将所述第一时域信号转换成第一频域信号以及将所述第二时域信号转换成第二频域信号，其中所述第一频域信号和所述第二频域信号表示为：D(l,∈^)=Σn=0Ny(2n)e-j2πn∈^/Ne-j2πnlN,Di(l,∈^)=Σn=0Ny(2n-2i-1)e-j2πn(-12)∈^/Ne-j2πnlN,-N2≤l≤N2-1;]]>获得所述第一频域信号和所述第二频域信号的最小均方误差函数：R(∈^)=Σ1=-N/2N2-1|D(l,∈^)-Di(l,∈^)ej2π(12)lN|2,]]>其中当为第二次频偏估计值；对所述最小均方差误差函数进行最小化处理，得到第二次频偏估计值为：∈^=argargmin(R(∈^)).]]>优选地，所述对原始的时域信号进行第一次频偏估计，得到第一次频偏估计值，包括：基于循环前缀算法对所述时域信号进行第一次频偏估计，得到第一次频偏估计值。优选地，所述对原始的时域信号进行第一次频偏估计，得到第一次频偏估计值，包括：通过主同步信号检测算法对时域信号进行第一次频偏估计，得到第一次频偏估计值。优选地，所述基于所述第一次频偏估计值和所述第二次频偏估计值，对所述时域信号进行补偿，包括：基于所述第一次频偏估计值和所述第二次频偏估计值，得到频偏估计总值；基于所述频偏估计总值，对所述时域信号进行补偿。本专利技术还提供一种频偏估计装置，所述装置包括：第一估算单元，用于对原始的时域信号进行第一次频偏估计，得到第一次频偏估计值；第一补偿单元，用于基于所述第一次频偏估计值对所述时域信号进行补偿，得到补偿后的时域信号，使补偿后的时域信号的频偏小于原始的时域信号的频偏；第二估算单元，用于通过代价算法对补偿后的时域信号进行第二次频偏估计，得到第二次频偏估计值，其中在进行第一次频偏估计时采用的算法的复杂度小于所述代价算法的复杂度，且所在进行第一次频偏估计时采用的算法的频偏估计的精准度小于所述代价算法的频偏估计的精准度；第二补偿单元，用于基于所述第一次频偏估计值和所述第二次频偏估计值，对所述时域信号进行补偿。优选地，所述第二估算单元，包括：采样子单元，用于利用补偿后的时域信号中的循环前缀和至少两倍的过采样，将所述补偿后的时域信号并行采样成第一时域信号和第二时域信号，其中所述第一时域信号和所述第二时域信号是正交频分复用信号，所述第一时域信号和所述第二时域信号的表达公式为：y(2n)=1NΣk=-N/22/N-1H(k)X(k)ej2πn(k+∈)/N,y(2n-1)=1NΣk=-N/22/N-1H(k)X(k)ej2π(n-12)(k+∈)/N,]]>y(2n)表示第一时域信号，y(2n-1)表示第二时域信号，X(k)表示频域信号，H(k)表示信道频率响应，k表示子载波序号，g表示空载波数目，N为逆傅里叶变换的点数，∈表示频偏；转换子单元，用于将所述第一时域信号转换成第一频域信号以及将所述第二时域信号转换成第二频域信号，其中所述第一频域信号和所述第二频域信号表示为：D(l,∈^)=Σn=0Ny(2n)e-j2πn∈^/Ne-j2πnlN,Di(l,∈^)=Σn=0Ny(2n-2i-1)e-j2πn(-12)∈^/Ne-j2πnlN,-N2&l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，所述方法包括：对原始的时域信号进行第一次频偏估计，得到第一次频偏估计值；基于所述第一次频偏估计值对所述时域信号进行补偿，得到补偿后的时域信号，使补偿后的时域信号的频偏小于原始的时域信号的频偏；通过代价算法对补偿后的时域信号进行第二次频偏估计，得到第二次频偏估计值，其中在进行第一次频偏估计时采用的算法的复杂度小于所述代价算法的复杂度，且所在进行第一次频偏估计时采用的算法的频偏估计的精准度小于所述代价算法的频偏估计的精准度；基于所述第一次频偏估计值和所述第二次频偏估计值，对所述时域信号进行补偿。

【技术特征摘要】
1.一种频偏估计方法，其特征在于，所述方法包括：
对原始的时域信号进行第一次频偏估计，得到第一次频偏估计值；
基于所述第一次频偏估计值对所述时域信号进行补偿，得到补偿后的时
域信号，使补偿后的时域信号的频偏小于原始的时域信号的频偏；
通过代价算法对补偿后的时域信号进行第二次频偏估计，得到第二次频
偏估计值，其中在进行第一次频偏估计时采用的算法的复杂度小于所述代价
算法的复杂度，且所在进行第一次频偏估计时采用的算法的频偏估计的精准
度小于所述代价算法的频偏估计的精准度；
基于所述第一次频偏估计值和所述第二次频偏估计值，对所述时域信号
进行补偿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过代价算法对补偿后的
时域信号进行第二次频偏估计，包括：
利用补偿后的时域信号中的循环前缀和至少两倍的过采样，将所述补偿
后的时域信号并行采样成第一时域信号和第二时域信号，其中所述第一时域
信号和所述第二时域信号是正交频分复用信号，所述第一时域信号和所述第
二时域信号的表达公式为：
y(2n)=1NΣk=-N/22/N-1H(k)X(k)ej2πn(k+∈)/N,y(2n-1)=1NΣk=-N/22/N-1H(k)X(k)ej2π(n-12)(k+∈)/N,]]>y(2n)表示第一时域信号，y(2n-1)
表示第二时域信号，X(k)表示频域信号，H(k)表示信道频率响应，k表示子载
波序号，g表示空载波数目，N为逆傅里叶变换的点数，∈表示频偏；
将所述第一时域信号转换成第一频域信号以及将所述第二时域信号转换
成第二频域信号，其中所述第一频域信号和所述第二频域信号表示为：
D(l,∈^)=Σn=0Ny(2n)e-j2πn∈^/Ne-j2πnlN,Di(l,∈^)=Σn=0Ny(2n-2i-1)e-j2πn(-i-12)∈^/Ne-j2πnlN,-N2≤l≤N2-1;]]>获得所述第一频域信号和所述第二频域信号的最小均方误差函数：
R(∈^)=Σ1=-N/2N2-1|D(l,∈^)-Di(l,∈^)ej2π(12)lN|2,]]>其中当∈^=∈]]>时，D(l,∈^)-Di(l,∈^)ej2π(12)lN=0,]]>为第二次频偏估计值；
对所述最小均方差误差函数进行最小化处理，得到第二次频偏估计值为：
∈^=argargmin(R(∈^)).]]>3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对原始的时域信号进
行第一次频偏估计，得到第一次频偏估计值，包括：基于循环前缀算法对所
述时域信号进行第一次频偏估计，得到第一次频偏估计值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对原始的时域信号进
行第一次频偏估计，得到第一次频偏估计值，包括：通过主同步信号检测算
法对时域信号进行第一次频偏估计，得到第一次频偏估计值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一次频偏
估计值和所述第二次频偏估计值，对所述时域信号进行补偿，包括：
基于所述第一次频偏估计值和所述第二次频偏估计值，得到频偏估计总
值；
基于所述频偏估计总值，对所述时域信号进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭琛，李瑞峰，王建新，
申请(专利权)人：北京北方烽火科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11