频偏估计方法及装置、存储介质、终端制造方法及图纸

一种频偏估计方法及装置、存储介质、终端，所述频偏估计方法包括：确定接收信号的表达式，对所述接收信号的表达式进行处理，以得到N点FFT变换的实部表达式，N为正整数；基于所述实部表达式中的归一化频偏确定第一频偏估计值；对所述接收信号的频率与所述第一频偏估计值之和进行频偏估计，以得到第二频偏估计值；将所述第一频偏估计值与所述第二频偏估计值之和确定为频偏估计结果。通过本发明专利技术提供的技术方案，可以在更大的频偏范围内进行频偏估计，且可以减小频偏估计误差。

Frequency offset estimation method and device, storage medium and terminal

【技术实现步骤摘要】
频偏估计方法及装置、存储介质、终端
本专利技术涉及无线通信
，具体地涉及一种频偏估计方法及装置、存储介质、终端。
技术介绍
无线通信系统中，已有的频偏估计方案依赖于近似满足条件是|x|＜＜1，以利用公式计算频偏，此时，x表示归一化频偏。因而，当频偏较小，满足该近似条件时，计算结果是个有偏估计；当频偏较大，不满足该近似条件时，就会产生较大的计算误差。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是如何降低频偏估计误差，以在更大频偏范围内更准确地估计频偏。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种频偏估计方法，包括：确定接收信号的表达式，对所述接收信号的表达式进行处理，以得到N点FFT变换的实部表达式，N为正整数；基于所述实部表达式中的归一化频偏确定第一频偏估计值；对所述接收信号的频率与所述第一频偏估计值之和进行频偏估计，以得到第二频偏估计值；将所述第一频偏估计值与所述第二频偏估计值之和确定为频偏估计结果。可选的，所述对所述接收信号的表达式进行处理，以得到N点FFT变换的实部表达式包括：根据所述接收信号的表达式，得到包含所述归一化频偏的似然函数表达式；将信道估计结果代入所述似然函数表达式，以得到包含所述归一化频偏的最优化表达式；通过对所述最优化表达式进行最大化，计算得到所述N点FFT变换的实部表达式。可选的，所述接收信号为向量X，所述最优化表达式为g(v)＝XHΓ(v)BΓH(v)X，其中，Г(v)表示对角阵，Γ(v)＝diag{1,ej2πv,ej4πv,...,ej2π(N-1)v}，B＝AH(AHA)-1A，v表示所述归一化频偏，A表示预设本地信号，XH表示X的转置、ГH表示Г的转置、AH表示A的转置。可选的，所述对所述最优化表达式进行等量变换，以得到N点FFT变换的实部表达式包括：将v＝k/N代入所述最优化表达式，并进行等量变换，以得到如下公式：其中，FFT[ρ]表示对向量ρ进行FFT变换，Re{FFT[ρ]}表示向量ρ进行FFT变换后的实部表达式，m＝1,2，…，N-1；x(k)表示向量X的第k个元素，k为m至(N-1)的正整数，x*(k-m)表示x(k-m)的共轭，ρ(m)表示向量ρ的第m个元素。可选的，所述基于所述实部表达式中的归一化频偏确定第一频偏估计值包括：从所述实部表达式中选取最大值，以得到l(k/N)的最大值，并确定k值；将k值代入如下公式，以得到所述第一频偏估计值：其中，Δf表示所述第一频偏估计值，fs表示预设的符号采样率。可选的，所述接收信号为向量X，所述最优化表达式为g(v)＝XHΓ(v)BΓH(v)X，其中，Г(v)表示对角阵，Γ(v)＝diag{1,ej2πv,ej4πv,...,ej2π(N-1)v}，B＝AHA，v表示所述归一化频偏，A表示预设本地信号，XH表示X的转置、ГH表示Г的转置、AH表示A的转置。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供一种频偏估计装置，包括：处理模块，适于确定接收信号的表达式，对所述接收信号的表达式进行处理，以得到N点FFT变换的实部表达式，N为正整数；第一确定模块，适于基于所述实部表达式中的归一化频偏确定第一频偏估计值；估计模块，适于对所述接收信号的频率与所述第一频偏估计值之和进行频偏估计，以得到第二频偏估计值；第二确定模块，适于将所述第一频偏估计值与所述第二频偏估计值之和确定为频偏估计结果。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述方法的步骤。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述方法的步骤。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术实施例提供一种频偏估计方法，包括：确定接收信号的表达式，对所述接收信号的表达式进行处理，以得到N点FFT变换的实部表达式，N为正整数；基于所述实部表达式中的归一化频偏确定第一频偏估计值；对所述接收信号的频率与所述第一频偏估计值之和进行频偏估计，以得到第二频偏估计值；将所述第一频偏估计值与所述第二频偏估计值之和确定为频偏估计结果。对比现有技术方案，本专利技术实施例提供的技术方案首先通过对接收信号进行处理实现FFT变换，从而可以得到粗精度的频偏估计值，使得本专利技术实施例可以在更大的频偏范围内进行频偏估计，避免在大频偏的情况下，由于不满足近似处理条件导致的频偏估计误差。之后，可以对粗精度范围内的频偏采用现有技术方案进行精细频偏估计，此时可以满足近似处理条件，因而能够得到高精度的频偏估计值。进一步，所述接收信号为向量X，所述最优化表达式为g(v)＝XHΓ(v)BΓH(v)X，其中，Г(v)表示对角阵，Γ(v)＝diag{1,ej2πv,ej4πv,...,ej2π(N-1)v}，B＝AHA，v表示所述归一化频偏，A表示预设本地信号，XH表示X的转置，AH表示A的转置。本专利技术实施例采用B＝AHA替代B＝AH(AHA)-1A，性能损失很小，但却可以极大地简化计算过程，降低计算复杂度。附图说明图1是GSM频偏估计与实际频偏的误差示意图；图2是本专利技术实施例的一种频偏估计方法的流程示意图；图3是本专利技术实施例的一种频偏估计装置的结构示意图。具体实施方式本领域技术人员理解，如
技术介绍
所言，现有频偏估计方法是有偏估计，频偏估计精度较低。现有技术方案可以采用最优化方法计算频偏估计。具体地，终端设备从空口得到的接收信号x(n)可以表示如下：其中，N为正整数，例如，N＝512；v＝Δf/fs，表示归一化频偏；Δf为频偏，fs表示符号采样率；w(n)表示信道噪声；h(k)表示无线信道；an-k表示预设本地信号；L表示多径信道数量；θ表示初始相位。将x(n)转换为矩阵形式，得到向量X＝ejθΓ(v)AH+W。其中，X＝{x(0),x(1),…,x(N-1)}。Г(v)表示对角阵，Γ(v)＝diag{1,ej2πv,ej4πv,...,ej2π(N-1)v}，A＝{a0,a1,…,aN-1}，W＝{w(0),w(1),…,w(N-1)}。进一步，对向量X进行变换，可以得到似然函数：Λ(θ,v,H)＝||X-ejθΓ(v)AH||2。当固定θ和v时，可以通过最大化Λ(θ,v,H)得到H的值：H＝e-jθ(AHA)-1AΓH(v)X。之后，将H代入Λ(θ,v,H)可以得到最优化公式：g(v)＝XHΓ(v)BΓH(v)X。其中，B＝AH(AHA)-1A。为计算简便，B≈AHA，仿真验证采用AHA近似B的值，仅有很小的性能损失。此外，XH、AH各自表示X、A的转置。进一步，最大化g(v)等效于最大化下式：其中，如果归一化频偏v很小，那么可以利用以下近似式：可以得到简化式：为了得到l(v)的最优解，可以对l(v)求导。令本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种频偏估计方法，其特征在于，包括：/n确定接收信号的表达式，对所述接收信号的表达式进行处理，以得到N点FFT变换的实部表达式，N为正整数；/n基于所述实部表达式中的归一化频偏确定第一频偏估计值；/n对所述接收信号的频率与所述第一频偏估计值之和进行频偏估计，以得到第二频偏估计值；/n将所述第一频偏估计值与所述第二频偏估计值之和确定为频偏估计结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种频偏估计方法，其特征在于，包括：
确定接收信号的表达式，对所述接收信号的表达式进行处理，以得到N点FFT变换的实部表达式，N为正整数；
基于所述实部表达式中的归一化频偏确定第一频偏估计值；
对所述接收信号的频率与所述第一频偏估计值之和进行频偏估计，以得到第二频偏估计值；
将所述第一频偏估计值与所述第二频偏估计值之和确定为频偏估计结果。


2.根据权利要求1所述的频偏估计方法，其特征在于，所述对所述接收信号的表达式进行处理，以得到N点FFT变换的实部表达式包括：
根据所述接收信号的表达式，得到包含所述归一化频偏的似然函数表达式；
将信道估计结果代入所述似然函数表达式，以得到包含所述归一化频偏的最优化表达式；
通过对所述最优化表达式进行最大化，计算得到所述N点FFT变换的实部表达式。


3.根据权利要求2所述的频偏估计方法，其特征在于，所述接收信号为向量X，所述最优化表达式为g(v)＝XHΓ(v)BΓH(v)X，其中，Г(v)表示对角阵，Γ(v)＝diag{1,ej2πv,ej4πv,...,ej2π(N-1)v}，B＝AH(AHA)-1A，v表示所述归一化频偏，A表示预设本地信号，XH表示X的转置、ГH表示Г的转置、AH表示A的转置。


4.根据权利要求3所述的频偏估计方法，其特征在于，所述对所述最优化表达式进行等量变换，以得到N点FFT变换的实部表达式包括：
将v＝k/N代入所述最优化表达式，并进行等量变换，以得到如下公式：



其中，FFT[ρ]表示对向量ρ进行FFT变换，Re{FFT[ρ]}表示向量ρ进行FFT变换后的实部表达式，m＝1,2，…，N-1；x(k)表示向量X的第k个元素，k为m至(N-1)的正整数，x*(k-m)表示x(k-m)的共轭，ρ(m)表示向量ρ的第m个元素。


5.根据权利要求4所述的频偏估计方法，其特征在于，所述基于所述实部表达式中的归一化频偏确定第一频偏估计值包...

【专利技术属性】
技术研发人员：茆晓军，
申请(专利权)人：展讯通信上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31