一种采样时钟频率补偿方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种采样时钟频率补偿方法和装置，该方法包括：根据采样时钟频率偏差计算上行待发送数据存在采样点数误差的位置；在频域对上行待发送数据进行相位补偿，以补偿引起的相位旋转，以及预先补偿对存在采样点数误差位置进行采样点数修正将引起的相位旋转；在时域对相位补偿后的上行待发送数据中所述存在采样点数误差的位置进行采样点数修正。该方法通过在发射端对待发送的数据进行预处理，消除收发两端基带数据中存在的采样时钟频率偏差，实现复杂度低，成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种采样时钟频率补偿方法和装置
本专利技术涉及无线通信领域，尤其涉及采样时钟频率补偿方法和装置。
技术介绍
OFDM系统的采样时钟偏差是指接收机ADC的时钟和发射机DAC时钟的偏差，包括采样时钟时间偏差和采样时钟频率偏差(SFO,Samplingfrequencyoffset)，前者即为采样样本的起始时刻误差，接收端可以通过信道均衡消除，容易处理；采样时钟频率偏差是发射机和接收机的晶体振荡器频率不同引起，它会引起信号幅度衰减以及子载波间干扰(ICI)，并且，随着时间的推移，采样时钟频率偏差累积使得接收端样本点增加或减少，进而引起符号间干扰，因此对于子载波数较多、OFDM符号数较多的系统必须进行采样时钟频率同步。在多址接入系统中，采样时钟频率同步更加复杂。当多个站点(STA)同时发送上行数据到接入点(CAP)时，每个站点的采样时钟频率与接入点的采样时钟频率之差都不相同，接收机ADC时钟如果与其中一个用户的DAC时钟保持同步就不能与其它用户的DAC时钟同步，也就是说如果纠正了来自其中一个用户数据的采样频率偏差，极有可能使其他的用户数据的采样频率与接收机的采样时钟频率偏差进一步加剧。在WLAN系统中，由于不支持多站点同时与AP通信，站点与接入点之间是点对点的突发传输，接收机只需针对一个用户的数据进行采样时钟频率纠正。在LTE系统中，发射端和接收端都采用了高精度和复杂度的晶振，一方面避免采样时钟频率偏差过大，另一方面可以在模拟前端利用压控晶体振荡器(VCXO)来动态调整采样时钟的频率。在中短距离的无线通信系统中引入多址接入技术必然面临采样时钟频率纠正/补偿的问题，可以像LTE系统一样采用高精度、高复杂度的晶振，但会增加设备成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种采样时钟频率补偿方法和装置，通过在发射端对待发送的数据进行预处理，消除收发两端基带数据中存在的采样时钟频率偏差，实现复杂度低，成本低。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种采样时钟频率补偿方法，包括：根据采样时钟频率偏差ζ计算上行待发送数据存在采样点数误差的位置；在频域对上行待发送数据进行相位补偿，以补偿ζ引起的相位旋转，以及预先补偿对存在采样点数误差位置进行采样点数修正将引起的相位旋转；在时域对相位补偿后的上行待发送数据中所述存在采样点数误差的位置进行采样点数修正。进一步地，上述方法还可具有以下特点：还包括：根据接收到的下行数据计算ζ。进一步地，上述方法还可具有以下特点：根据接收到的下行数据的同步前导计算载波频偏根据计算相对频偏其中fc为所述下行数据的载波频率，将该相对频偏η作为采样时钟频率偏差ζ＝η。进一步地，上述方法还可具有以下特点：通过在时域对上行待发送数据进行采样点计数以计算存在采样点数误差的位置。进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述通过采样点计数以计算存在采样点数误差的位置包括：计算所述上行待发送数据累积达到的总的采样点数误差其中，K为所述上行待发送数据中OFDM符号的总数，Ng表示OFDM符号中循环前缀CP的长度，Nfft表示对OFDM符号中非CP部分采样的点数，“||”表示取绝对值运算，表示下取整运算；计算累积误差达到整数个采样点时对应的采样点的计数位置其中，表示上取整运算，n＝1,2,…Q。进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述通过采样点计数以计算存在采样点数误差的位置还包括：计算累积误差达到整数个采样点时对应的OFDM符号的计数位置其中，Nu＝Nfft+Ng，n＝1,2,…Q。进一步地，上述方法还可具有以下特点：通过在频域对上行待发送数据进行相位判断以计算存在采样点数误差的位置。进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述通过相位判断以计算存在采样点数误差的位置包括：依次判断各OFDM符号的相位旋转是否满足如下条件其中，OFDM符号的计数位置l＝1,2,…K，K表示所述上行待发送数据中OFDM符号的总数，Ng表示OFDM符号中CP的长度，Nfft表示对OFDM符号中非CP部分采样的点数；“||”表示取绝对值运算；当判断满足所述条件时，将当前OFDM符号的计数位置l作为累积误差达到整数个采样点时对应的OFDM符号的计数位置Mn，将当前累计的采样点数误差n增1，其中n为正整数，初始值为1。进一步地，上述方法还可具有以下特点：依次对上行待发送数据中的各OFDM符号执行如下处理：判断当前OFDM符号是否为存在采样点数误差的位置；如果是，则对当前OFDM符号进行频域的相位补偿和时域的采样点数修正；如果否，则对当前OFDM符号进行频域的相位补偿。进一步地，上述方法还可具有以下特点：在时域进行采样点数修正时，如果ζ＜0，则在对应的位置插入采样点；如果ζ＞0，则在对应的位置删除采样点。进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述频域的相位补偿包括：计算在频域进行相位补偿的相位值的总和其中：k表示子载波序号，Ng表示OFDM符号中CP的长度，Nfft表示对OFDM符号中非CP部分采样的点数，OFDM符号的计数位置l＝1,2,…K，K表示所述上行待发送数据中OFDM符号的总数，n表示采样点数的误差值，Q表示上行待发送数据累积达到的总的采样点数误差，Mn表示累积误差达到n个采样点时对应的OFDM符号的计数位置；在频域上按照算式对上行待发送数据Zl,k进行相位补偿；其中，表示进行相位补偿后的频域数据。为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了另一种采样时钟频率补偿方法，包括：根据采样时钟频率偏差ζ计算上行待发送数据存在采样点数误差的位置；在时域对上行待发送数据中所述存在采样点数误差的位置进行采样点数修正；在频域对采样点数修正后的上行待发送数据进行相位补偿，以补偿ζ和采样点数修正引起的相位旋转。进一步地，上述方法还可具有以下特点：还包括：根据接收到的下行数据计算ζ。进一步地，上述方法还可具有以下特点：根据接收到的下行数据的同步前导计算载波频偏根据计算相对频偏其中fc为所述下行数据的载波频率，将该相对频偏η作为采样时钟频率偏差ζ＝η。进一步地，上述方法还可具有以下特点：通过在时域对上行待发送数据进行采样点计数以计算存在采样点数误差的位置。进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述通过采样点计数以计算存在采样点数误差的位置包括：计算所述上行待发送数据累积达到的总的采样点数误差其中，K为所述上行待发送数据中OFDM符号的总数，Ng表示OFDM符号中循环前缀CP的长度，Nfft表示对OFDM符号中非CP部分采样的点数，“||”表示取绝对值运算，表示下取整运算；计算累积误差达到整数个采样点时对应的采样点的计数位置其中，表示上取整运算，n＝1,2,…Q。进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述通过采样点计数以计算存在采样点数误差的位置还包括：计算累积误差达到整数个采样点时对应的OFDM符号的计数位置其中，Nu＝Nfft+Ng，n＝1,2,…Q。进一步地，上述方法还可具有以下特点：通过在频域对上行待发送数据进行相位判断以计算存在采样点数误差的位置。进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述通过相位判断以计算存在采样点数误差的位置包括：依次判断各OFDM符号的相位旋转是否满足如下条件其中，OFDM符号的计数位置l＝1,2,…K，K表示所述上行待发送数据中OFDM符本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采样时钟频率补偿方法，其特征在于，包括：根据采样时钟频率偏差ζ计算上行待发送数据存在采样点数误差的位置；在频域对上行待发送数据进行相位补偿，以补偿ζ引起的相位旋转，以及预先补偿对存在采样点数误差位置进行采样点数修正将引起的相位旋转；在时域对相位补偿后的上行待发送数据中所述存在采样点数误差的位置进行采样点数修正；通过在时域对上行待发送数据进行采样点计数以计算存在采样点数误差的位置；所述通过采样点计数以计算存在采样点数误差的位置包括：计算所述上行待发送数据累积达到的总的采样点数误差其中，K为所述上行待发送数据中OFDM符号的总数，Ng表示OFDM符号中循环前缀CP的长度，Nfft表示对OFDM符号中非CP部分采样的点数，“||”表示取绝对值运算，表示下取整运算；计算累积误差达到整数个采样点时对应的采样点的计数位置其中，表示上取整运算，2.一种采样时钟频率补偿方法，其特征在于，包括：根据采样时钟频率偏差ζ计算上行待发送数据存在采样点数误差的位置；在时域对上行待发送数据中所述存在采样点数误差的位置进行采样点数修正；在频域对采样点数修正后的上行待发送数据进行相位补偿，以补偿ζ和采样点数修正引起的相位旋转；通过在时域对上行待发送数据进行采样点计数以计算存在采样点数误差的位置；所述通过采样点计数以计算存在采样点数误差的位置包括：计算所述上行待发送数据累积达到的总的采样点数误差其中，K为所述上行待发送数据中OFDM符号的总数，Ng表示OFDM符号中循环前缀CP的长度，Nfft表示对OFDM符号中非CP部分采样的点数，“||”表示取绝对值运算，表示下取整运算；计算累积误差达到整数个采样点时对应的采样点的计数位置其中，表示上取整运算，3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：根据接收到的下行数据计算ζ。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：根据接收到的下行数据的同步前导计算载波频偏根据计算相对频偏其中fc为所述下行数据的载波频率，将该相对频偏η作为采样时钟频率偏差ζ，即ζ＝η。5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通过采样点计数以计算存在采样点数误差的位置还包括：计算累积误差达到整数个采样点时对应的OFDM符号的计数位置其中，6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：通过在频域对上行待发送数据进行相位判断以计算存在采样点数误差的位置。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过相位判断以计算存在采样点数误差的位置包括：依次判断各OFDM符号的相位旋转是否满足如下条件其中，OFDM符号的计数位置K表示所述上行待发送数据中OFDM符号的总数，Ng表示OFDM符号中CP的长度，Nfft表示对OFDM符号中非CP部分采样的点数；“||”表示取绝对值运算；当判断满足所述条件时，将当前OFDM符号的计数位置l作为累积误差达到整数个采样点时对应的OFDM符号的计数位置Mn，将当前累计的采样点数误差值n增1，其中n为正整数，初始值为1。8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，依次对上行待发送数据中的各OFDM符号执行如下处理：判断当前OFDM符号是否为存在采样点数误差的位置；如果是，则对当前OFDM符号进行频域的相位补偿和时域的采样点数修正；如果否，则对当前OFDM符号进行频域的相位补偿。9.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在时域进行采样点数修正时，如果ζ＜0，则在对应的位置插入采样点；如果ζ＞0，则在对应的位置删除采样点。10.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述频域的相位补偿包括：计算在频域进行相位补偿的相位值的总和其中：k表示子载波序号，Ng表示OFDM符号中CP的长度，Nfft表示对OFDM符号中非CP部分采样的点数，OFDM符号的计数位置K表示所述上行待发送数据中OFDM符号的总数，n表示采样点数的误差值，Q表示上行待发送数据累积达到的总的采样点数误差，Mn表示累积误差达到n个采样点时对应的OFDM符号的计数位置；在频域上按照算式对上行待发送数据Zl,k进行相位补偿；其中，表示进行相位补偿后的频域数据。11.一种采样时钟频率补偿装置，其特征在于，包括：SFO估计模块，用于根据采样时钟频率偏差ζ计算上行待发送数据存在采样点数误差的位置；频域处理模块，与所述SFO估计模块相连，用于从所述SFO估计模块获取所述存在采样点数误差的位置信息，接收频域的上行待发送数据，根据所述存在采样点数误差的位置信息对所述频域的上行待发送数据进行相位补偿，以补偿ζ和采样点数修正引起的相位旋转，输出相位补偿后的上行待发送数据；快速傅里叶逆变换IFFT模块，与所述频域处理模块相连，用于接收所述相位补偿后的上行待发送数据，对其进行IFFT处理，变换为时域的上行待发送数据并输出；时域处理模块，与所述SFO估计模块和所述IFFT模块均相连，用于从所述SFO估计模块获取所述存在采样点数误差的位置信息，接收所述时域的上行待发送数据，根据所述存在采样点数误差的位置信息对所述时域的上行待发送数据进行采样点数修正；所述SFO估计...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾勇波，雷俊，潘立军，闫志刚，鲍东山，
申请(专利权)人：北京新岸线无线技术有限公司，
类型：发明
国别省市：