一种基于相位增量的载波频偏估计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于相位增量的载波频偏估计方法，属于无线通信技术领域。本发明专利技术分为两步：第一步，通过设置有效延迟长度可得到能够估计较大载波频偏的自相关算法，再利用复信号指数化近似的原理可获得简化的L&R算法；第二步，借鉴自相关估计思想可设计出一种具有高精度的简化互相关算法。本发明专利技术可利用有限的导频开销估计出接近于50％符号速率的大频偏，且具有较低的复杂度和良好的解调性能，可用于包括航天测控、深空通信和卫星通信的导频受限短突发通信。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相位增量的载波频偏估计方法
本专利技术属于无线通信
，特别是指一种基于相位增量的载波频偏估计方法，可用于包括航天测控、深空通信和卫星通信的导频受限短突发通信。
技术介绍
近年来，短突发通信已经广泛应用于航天测控、卫星遥感以及无人机数据链等前沿领域，同时还将应用到第五代移动通信中。在这些通信领域中，有限的频谱资源会限制导频开销，同时通信双方的高速移动会产生多普勒效应，从而产生较大的多普勒扩展即载波频偏，进而造成接收端无法实现相干解调，以致通信质量严重下降。为了矫正较大的载波频偏，传统的频偏估计算法可以分为数据辅助、非数据辅助和判决引导三大类。其中，非数据辅助和判决引导估计算法的信噪比门限和复杂度都高于数据辅助估计算法。因此，在短突发通信中，普遍采用数据辅助估计算法。这类估计算法一般利用已知的数据符号对载波参数进行估计。这些数据符号通常被称作导频符号。它们可以分插到数据帧的不同位置而形成不同的数据帧结构。从采用的具体数据辅助估计算法而言，它可以分成频域数据辅助估计算法和时域数据辅助估计算法两小类。前者一般是基于搜索周期图的峰值来锁定载波频偏的，而后者一般是基于求解相关运算的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相位增量的载波频偏估计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设定数据帧的格式，所述数据帧包括m‑1个数据块和一个位于数据块之后的导频块，所述导频块的长度为L，每个数据块的长度为Mi，其中索引i从1到m‑1，所述导频块用于存储导频信息；(2)对数据帧进行加调得到调制信号s(k)；(3)将调制信号s(k)通过空间信道传到接收端，在接收端得到导频信号rp(k)；(4)在采样时刻k对导频信号rp(k)进行采样，并利用已知的导频信息对导频信号rp(k)进行预处理，得到导频信号中第q个导频块的去调制信号zq1(k)；(5)利用去调制信号zq1(k)及其延迟长度为l的延迟信号zq1(k+1)，通...

【技术特征摘要】
1.一种基于相位增量的载波频偏估计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设定数据帧的格式，所述数据帧包括m-1个数据块和一个位于数据块之后的导频块，所述导频块的长度为L，每个数据块的长度为Mi，其中索引i从1到m-1，所述导频块用于存储导频信息；(2)对数据帧进行加调得到调制信号s(k)；(3)将调制信号s(k)通过空间信道传到接收端，在接收端得到导频信号rp(k)；(4)在采样时刻k对导频信号rp(k)进行采样，并利用已知的导频信息对导频信号rp(k)进行预处理，得到导频信号中第q个导频块的去调制信号zq1(k)；(5)利用去调制信号zq1(k)及其延迟长度为l的延迟信号zq1(k+1)，通过自相关运算，得到自相关值R(l)：其中，zq1(k)*为去调制信号zq1(k)的共轭；(6)利用自相关值R(l），通过自相关频偏估计，得到第一个频偏估计值(7)利用第一个频偏估计值通过补偿去调制信号zq1(k)，得到校正的去调制信号zq2(k)：其中，exp表示自然数e的指数，j为虚数单位，Ts为信道速率的符号周期，k为采样时刻；(8)利用校正的去调制信号zq2(k)，通过复信号指数化近似操作，得到简化的去调制信号zq3(k)：zq3(k)＝|zq2(k)|exp(-jarg{zq2(k)})≈exp(-jarg{zq2(k)})，其中，arg{}为求辐角运算；(9)根据去调制信号zq3(k)和可变延迟长度为α的延迟信号zq3(k+α)以及平滑噪声系数N，得到平滑自相关值R；(10)利用平滑自相关值R，通过自相关频偏估计，得到第二个频偏估计值(11)利用第一个频偏估计值和第二个频偏估计值通过补偿...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫冬，李庆坤，冯晓文，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13