一种频率偏差的估计方法、装置及通信设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种频率偏差的估计方法、装置及通信设备，包括：获取至少3段与已知的信道估计序列对应的接收采样数据；根据每段接收采样数据和其对应的信道估计序列，获取与其对应的相位消除序列；对任意两段相位消除序列进行差分计算，获取与所述两段相位消除序列对应的差分结果，并根据所述两段相位消除序列之间的时间间隔得到所述差分结果的差分距离；通过将所有相同差分距离的差分结果进行相加，获取每种差分距离的累计差分项；将所有不同差分距离的累计差分项进行加权求和，得到混合差分项；根据所述混合差分项，估计数据发送方和数据接收方之间的频率偏差。本发明专利技术可以在获取相同的接收数据下，提升频率偏差的估计准确度。

An estimation method, device and communication equipment of frequency deviation

【技术实现步骤摘要】
一种频率偏差的估计方法、装置及通信设备
本专利技术涉及移动通信
，尤指一种频率偏差的估计方法、装置及通信设备。
技术介绍
在移动通信中，发射机把需要发送的信息调制到载波上，通过载波将信息发送到接收机。接收机为了准确解调来自发射机的信息，必须再生此载波。虽然名义上此载波是发送方和接收方事先已知的，但由于以下原因，发送方所用的载波和接收方接收到的载波之间存在频率偏移(简称频偏)：1)用户设备(UE)的时钟精度不高；2)UE本身的运动带来的多普勒频移。频偏对基带信号处理有影响，当频偏较大时，信号出现相位混叠，会导致无法正确判别数据内容。在现代移动通信中，用户设备往往采用AFC(AutomaticFrequencyControl自动频率控制)技术实时跟踪频率并校正频偏，使发射机和接收机在不同的工作场景下都能保持一定精度的频率同步。不论是频率跟踪还是频偏校正，都要求准确而快速的频偏估计。以时分同步码分多址TD-SCDMA无线通信系统为例，用户设备要正确解调所接收的数据，就需要使频偏低于一定的水平，例如0.1ppm(即200Hz)。在TD-SCDMA无线通信系统的一个时隙中，发送方发送两个数据块(Data1和Data2)和一个训练码序列，其中，每个数据块包含22个数据符号，训练码序列位于两个数据块之间，包含144个码片。在实际应用中，训练码序列通常用于信道估计，也被用来估计发送方和接收方之间的频偏。可以利用训练码序列通过以下处理进行频偏估计：比如，连续接收4个时隙的训练码序列M1～M4。根据接收到的训练码序列M1进行信道估计，得到信道估计结果H1。将信道估计结果H1和已知的训练码序列M0进行卷积，得到与M1对应的重构的训练码序列RM1。将接收到的训练码序列M1与重构的训练码序列RM1的共轭相乘，得到与M1对应的消除相位的训练码序列CM1。重复以上过程，分别得到与M2、M3、M4对应的消除相位的训练码序列CM2、CM3、CM4。根据以下公式计算距离1个时隙的两组消除相位的训练码序列的差分结果：其中，Rsingle(n)为第n组消除相位的训练码序列CMn与第n+1组消除相位的训练码序列CMn+1的差分结果，CMn(i)为第n组消除相位的训练码序列中第i个位置的数据，CMn(i)*为CMn(i)的共轭，CMn+1(i)为第n+1组消除相位的训练码序列中第i个位置的数据。根据上述公式分别计算得到第1组与第2组消除相位的训练码序列的差分结果、第2组与第3组消除相位的训练码序列的差分结果、第3组与第4组消除相位的训练码序列的差分结果，再将这三个结果累加，得到累计差分项Raccu，再根据下面公式估算频偏：其中，t表示1个时隙的时间差，angle()表示计算括号内复数的弧度。由于1个时隙间隔的时间差较小，其频偏所导致的相位差不太明显，从而导致其频偏估计结果精度不高。类似的方法也普遍应用于当前LTE系统中的频偏估计。LTE系统使用参考信号(referencesignal)用于信道估计，它是数据发送方和数据接收方已知的序列，放在每个子帧固定的时频资源上。通过接收每个子帧的参考信号，计算距离1个子帧的累计差分项，再估算频偏。由于1个子帧的时间差较小，频偏估计结果精度还存在进一步改进的空间。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种频率偏差的估计方法、装置及通信设备，可以在获取相同的接收数据下，提升频率偏差的估计准确度。本专利技术提供的技术方案如下：一种频率偏差的估计方法，包括：获取至少3段与已知的信道估计序列对应的接收采样数据；根据每段接收采样数据和所述接收采样数据对应的信道估计序列，获取与所述接收采样数据对应的相位消除序列；对任意两段相位消除序列进行差分计算，获取与所述两段相位消除序列对应的差分结果，并根据所述两段相位消除序列之间的时间间隔得到所述差分结果的差分距离；通过将所有相同差分距离的差分结果进行相加，获取每种差分距离的累计差分项；将所有不同差分距离的累计差分项进行加权求和，得到混合差分项；根据所述混合差分项，估计数据发送方和数据接收方之间的频率偏差。进一步，所述根据每段接收采样数据和所述接收采样数据对应的信道估计序列，获取与所述接收采样数据对应的相位消除序列，具体包括：根据每段接收采样数据进行信道估计，得到信道估计结果；对所述信道估计结果和所述接收采样数据对应的信道估计序列进行卷积运算，获取与所述接收采样数据对应的重构序列；通过将所述接收采样数据和所述接收采样数据对应的重构序列的共轭相乘，获取与所述接收采样数据对应的相位消除序列。进一步，所述对两段相位消除序列进行差分计算，获取与所述两段相位消除序列对应的差分结果的计算步骤为：通过将一段相位消除序列中一个位置的数据的共轭与另一段相位消除序列中相同位置的数据相乘，获取所述一段相位消除序列和另一段相位消除序列的所述位置的数据的乘积；通过将所述一段相位消除序列和另一段相位消除序列中所有位置的数据的乘积相加，获取与所述两段相位消除序列对应的差分结果。进一步，所述将所有不同差分距离的累计差分项进行加权求和，得到混合差分项，包括：将所有不同差分距离的累计差分项求和，得到混合差分项。进一步，将所有不同差分距离的累计差分项进行加权求和，得到混合差分项，还包括：将一种差分距离的累计差分项与所述差分距离相乘，得到所述差分距离的加权后差分项；将所有差分距离的加权后差分项求和，得到混合差分项。进一步，所述根据所述混合差分项，估计数据发送方和数据接收方之间的频率偏差，包括：计算平均时域差分距离，所述平均时域差分距离的计算公式为：其中，为所述平均时域差分距离，k为所述差分距离，B(k)为差分距离k对应的差分结果数，w(k)为差分距离k的累计差分项的权重；根据所述混合差分项和所述平均时域差分距离，估计数据发送方和数据接收方之间的频率偏差；所述频率偏差的计算公式为：其中，Δf为所述频率偏差，R为所述混合差分项，angle()表示计算括号内复数的弧度，取值范围为(-π，π]，t为单位差分距离对应的时间间隔。本专利技术还提供一种频率偏差的估计装置，包括：获取模块，用于获取至少3段与已知的信道估计序列对应的接收采样数据；相位消除模块，用于根据每段接收采样数据和所述接收采样数据对应的信道估计序列，获取与所述接收采样数据对应的相位消除序列；差分计算模块，用于对任意两段相位消除序列进行差分计算，获取与所述两段相位消除序列对应的差分结果，并根据所述两段相位消除序列之间的时间间隔得到所述差分结果的差分距离；以及，通过将所有相同差分距离的差分结果进行相加，获取每种差分距离的累计差分项；将所有不同差分距离的累计差分项进行加权求和，得到混合差分项；频偏估计模块，用于根据所述混合差分项，估计数据发送方和数据接收方之间的频率偏差。进一步，所述差分计算模块包括：差分结果计算单元，用于计算每两段相位消除序列之间的差分结果，具体步骤包括：通过将一段相位消除序列中一个位置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种频率偏差的估计方法，其特征在于，包括：/n获取至少3段与已知的信道估计序列对应的接收采样数据；/n根据每段接收采样数据和所述接收采样数据对应的信道估计序列，获取与所述接收采样数据对应的相位消除序列；/n对任意两段相位消除序列进行差分计算，获取与所述两段相位消除序列对应的差分结果，并根据所述两段相位消除序列之间的时间间隔得到所述差分结果的差分距离；/n通过将所有相同差分距离的差分结果进行相加，获取每种差分距离的累计差分项；/n将所有不同差分距离的累计差分项进行加权求和，得到混合差分项；/n根据所述混合差分项，估计数据发送方和数据接收方之间的频率偏差。/n

【技术特征摘要】
1.一种频率偏差的估计方法，其特征在于，包括：
获取至少3段与已知的信道估计序列对应的接收采样数据；
根据每段接收采样数据和所述接收采样数据对应的信道估计序列，获取与所述接收采样数据对应的相位消除序列；
对任意两段相位消除序列进行差分计算，获取与所述两段相位消除序列对应的差分结果，并根据所述两段相位消除序列之间的时间间隔得到所述差分结果的差分距离；
通过将所有相同差分距离的差分结果进行相加，获取每种差分距离的累计差分项；
将所有不同差分距离的累计差分项进行加权求和，得到混合差分项；
根据所述混合差分项，估计数据发送方和数据接收方之间的频率偏差。


2.根据权利要求1所述的频率偏差的估计方法，其特征在于：
所述接收采样数据和所述信道估计序列均为频域上的数据；
所述根据每段接收采样数据和所述接收采样数据对应的信道估计序列，获取与所述接收采样数据对应的相位消除序列，包括：
通过将每段接收采样数据和所述接收采样数据对应的信道估计序列的共轭相乘，获取与所述接收采样数据对应的相位消除序列，所述相位消除序列为频域上的数据。


3.根据权利要求1或2所述的频率偏差的估计方法，其特征在于，所述对两段相位消除序列进行差分计算，获取与所述两段相位消除序列对应的差分结果的计算步骤为：
通过将一段相位消除序列中一个位置的数据的共轭与另一段相位消除序列中相同位置的数据相乘，获取所述一段相位消除序列和另一段相位消除序列的所述位置的数据的乘积；
通过将所述一段相位消除序列和另一段相位消除序列中所有位置的数据的乘积相加，获取与所述两段相位消除序列对应的差分结果。


4.根据权利要求3所述的频率偏差的估计方法，其特征在于，所述将所有不同差分距离的累计差分项进行加权求和，得到混合差分项，包括：
将所有不同差分距离的累计差分项求和，得到混合差分项。


5.根据权利要求3所述的频率偏差的估计方法，其特征在于，将所有不同差分距离的累计差分项进行加权求和，得到混合差分项，还包括：
将一种差分距离的累计差分项与所述差分距离相乘，得到所述差分距离的加权后差分项；
将所有差分距离的加权后差分项求和，得到混合差分项。


6.根据权利要求3所述的频率偏差的估计方法，其特征在于，所述根据所述混合差分项，估计数据发送方和数据接收方之间的频...

【专利技术属性】
技术研发人员：周亮，李云飞，
申请(专利权)人：上海移芯通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31