非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法技术

本发明专利技术公开了一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法，涉及信息通信技术领域，包括确定观察窗口，对观察窗口中接收信号的采样点进行相关运算，获取相关运算的结果；滑动观察窗口，根据相关运算的结果中峰值出现的位置获取定时偏差估计值；获取定时偏差估计值的位置的多段采样点，对多段采样点进行频偏估计，获取频偏估计值。本发明专利技术解决了现有技术中因非正交多载波传输技术信号本身的非正交特性导致符号间干扰和子载波间干扰，使得接收信号自协方差矩阵更加复杂，接收端的定时偏差估计和载波频偏估计算法设计困难的问题，所提出的算法在多径信道中能适应不同的非正交多载波的压缩因子，并能获得较好的估计性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法


[0001]本专利技术涉及信息通信
，尤其涉及一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法。

技术介绍

[0002]非正交多载波传输技术通过缩小子载波之间的间隔，从而减小占用的信号带宽。与传统的正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号相比，非正交多载波传输技术信号本身的非正交特性导致了符号间干扰和子载波间干扰，使得接收信号自协方差矩阵的更加复杂，给接收端的定时偏差估计和载波频偏估计算法的设计带来了一定的困难。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法，解决现有技术中因非正交多载波传输技术信号本身的非正交特性导致符号间干扰和子载波间干扰，使得接收信号自协方差矩阵更加复杂，造成接收端的定时偏差估计和载波频偏估计算法设计困难的问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法，所述方法包括：
[0006]确定观察窗口，对观察窗口中接收信号的采样点进行相关运算，获取相关运算的结果；
[0007]滑动观察窗口，根据相关运算的结果中峰值出现的位置，获取定时偏差估计值；
[0008]获取定时偏差估计值的位置的多段采样点，对所述多段采样点进行频偏估计，获取频偏估计值；
[0009]其中，所述相关运算包括先共轭运算，再对应相乘并累加求和。
[0010]结合第一方面，进一步的，还包括，在确定观察窗口前，初始化接收缓存并获取接收信号，将接收信号的采样点存入接收缓存中。
[0011]结合第一方面，进一步的，所述获取接收信号，包括：
[0012]将接收信号依次通过低噪声放大器、下变频器和模拟
‑
数字转换器。
[0013]结合第一方面，进一步的，还包括，在确定观察窗口时，将观察窗口设定为循环前缀的长度，所述观察窗口滑动的距离为一个采样点。
[0014]结合第一方面，进一步的，所述对所述多段采样点进行频偏估计，包括使用似然函数对所述多段采样点进行频偏估计，所述似然函数的表达式为：
[0015][0016]式中，n表示采样点的序号，ε表示归一化载波频偏，e
j2πε
表示复指数运算，表示接收信号的第n个样点，表示接收信号的第n+N
b
个样点的共轭运算之后的结果，N
b
表示一个符号的样点数，N
CP
表示循环前缀的长度，Re{}表示取实部的数学运算，Λ(ε)表示归一化载波频偏的似然函数。
[0017]结合第一方面，进一步的，所述获取频偏估计值，包括当似然函数取最大值时，获取频偏估计值，所述频偏估计值的表达式为：
[0018][0019][0020][0021]式中，表示频偏估计值，C
Im
表示运算结果的虚部值，C
Re
表示运算结果的实部值，Im{}表示取虚部的数学运算。
[0022]第二方面，本专利技术提供了一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计装置，包括：
[0023]确定窗口模块，用于确定观察窗口，对观察窗口中接收信号的采样点进行相关运算，获取相关运算的结果；
[0024]滑动窗口模块，用于滑动观察窗口，根据相关运算的结果中峰值出现的位置，获取定时偏差估计值；
[0025]频偏估计模块，用于获取定时偏差的估计值位置的多段采样点，对所述多段采样点进行频偏估计，获取频偏估计值；
[0026]其中，所述相关运算包括先共轭运算，再对应相乘并累加求和。
[0027]第三方面，本专利技术提供了一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计装置，包括处理器及存储介质；
[0028]所述存储介质用于存储指令；
[0029]所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行如第一方面任一所述的一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法的步骤。
[0030]第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面任一所述的一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法的步骤。
[0031]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0032]本专利技术公开了一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法，涉及信息通信
，方法包括确定观察窗口，对观察窗口中接收信号的采样点进行相关运算，获取相关运算的结果；滑动观察窗口，根据相关运算的结果中峰值出现的位置，获取定时偏差估计值；获取定时偏差估计值的位置的多段采样点，对所述多段采样点进行频偏估计，获取频偏估计值。本专利技术所提出的算法在多径信道中能够适应不同的非正交多载波的压缩因
子，不因非正交多载波传输技术信号本身的非正交特性导致符号间干扰和子载波间干扰，并能获得较好的估计性能。
附图说明
[0033]图1是本专利技术实施例一提供的一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法的步骤流程图；
[0034]图2是本专利技术实施例一提供的一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法中，进行相关运算寻找峰值位置的方法示意图；
[0035]图3是本专利技术实施例一提供的一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法中，不同尝试值下定时偏差估计的似然函数取值变化情况示意图；
[0036]图4是本专利技术实施例一提供的一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法中，定时偏差估计性能随着信噪比变化的情况示意图；
[0037]图5是本专利技术实施例一提供的一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法中，频偏估计性能随着信噪比的变化情况示意图；
[0038]图6是本专利技术实施例一提供的一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法中，残余定时偏差和残余载波频偏对误比特率的影响示意图。
具体实施方式
[0039]下面通过附图以及具体实施例对本专利技术技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0040]本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符"/"，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0041]实施例一：
[0042]参照图1，本专利技术实施例介绍一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法，包括：
[0043]确定观察窗口，对观察窗口中接收信号的采样点进行相关运算，获取相关运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法，其特征在于，所述方法包括：确定观察窗口，对观察窗口中接收信号的采样点进行相关运算，获取相关运算的结果；滑动观察窗口，根据相关运算的结果中峰值出现的位置，获取定时偏差估计值；获取定时偏差估计值的位置的多段采样点，对所述多段采样点进行频偏估计，获取频偏估计值；其中，所述相关运算包括先共轭运算，再对应相乘并累加求和。2.根据权利要求1所述的非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法，其特征在于，还包括，在确定观察窗口前，初始化接收缓存并获取接收信号，将接收信号的采样点存入接收缓存中。3.根据权利要求2所述的非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法，其特征在于，所述获取接收信号，包括：将接收信号依次通过低噪声放大器、下变频器和模拟
‑
数字转换器。4.根据权利要求1所述的非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法，其特征在于，还包括，在确定观察窗口时，将观察窗口设定为循环前缀的长度，所述观察窗口滑动的距离为一个采样点。5.根据权利要求1所述的非正交多载波信号的定时偏差与频偏的联合估计方法，其特征在于，所述对所述多段采样点进行频偏估计，包括使用似然函数对所述多段采样点进行频偏估计，所述似然函数的表达式为：式中，n表示采样点的序号，ε表示归一化载波频偏，e
j2πε
表示复指数运算，表示接收信号的第n个样点，表示接收信号的第n+N
b
个样点的共轭运算之后的结果，N
b
表示一个符号...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁小虎，刘爱军，林鑫，续欣，高志祥，岳桐，张森柏，陈文鑫，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：