[发明专利]一种载波频偏估计的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及多入多出(MIMO)系统的信号检测技术，特别涉及一种相关MIMO信道下载波频偏估计的方法和装置。

背景技术

近年来，MIMO技术已得到人们的广泛关注。在MIMO系统中，发端和收端均采用多个天线对无线信号进行发射和接收，能充分利用无线信道的空间分集，从而明显提高系统的频谱效率。

图1为MIMO系统的结构示意图。同其他无线通信系统一样，在MIMO系统中，由于发射机与接收机之间的相对运动以及发射机与接收机振荡器的频率误差，不可避免的会产生载波频偏(CFO)，而载波频偏的存在会使系统性能严重恶化。因此在检测之前，必须进行准确的载波频偏估计，并对频偏进行补偿。

频偏估计的基本思想是：进行频偏估计时，采用特定的训练序列进行，该训练序列在收发两端均有保存，发端将训练序列调制后通过发射天线发送出来，接收机利用接收天线接收到训练序列对应的接收序列后，对其进行解调，并通过一定的算法，与自身保存的训练序列做比较，从而确定载波频偏。

目前，研究MIMO系统中的频偏估计问题时，均假设MIMO信道各条支路相互独立，以此为前提，进行频偏估计。这样的频偏估计事实上并没有考虑MIMO信道各支路之间的相关性，因此在实际应用中具有一定的局限性。

在实际MIMO信道中，各条支路常常具有一定的相关性，在此类MIMO系统中，利用以MIMO信道相互独立为前提的频偏估计方法进行频偏估计时，其频偏估计的准确度会降低，从而进一步降低系统的信号检测性能。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种载波频偏估计的方法，能够准确估计相关MIMO信道下的载波频偏，从而提高系统的信号检测性能。

本发明实施例还提供一种载波频偏估计的装置，利用该装置能够准确估计相关MIMO信道下的载波频偏，从而提高系统的信号检测性能。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下的技术方案：

一种载波频偏估计的方法，该方法包括：

接收天线接收发射信号，并对该发射信号进行匹配滤波，经同步后确定采样时刻，对滤波结果进行采样得到接收数据序列，并将接收天线的接收数据序列组成接收数据矢量；

根据接收数据矢量、训练序列构成的训练矩阵、MIMO信道的相关特性和信道的噪声特性，构造接收数据矢量与训练矩阵间的平均对数似然函数；

根据平均对数似然函数，确定MIMO信道的载波频偏估计值。

一种载波频偏估计的装置，该装置包括：接收模块、似然函数模块和频偏估计模块，其中，

所述接收模块，用于接收发射信号，并对该发射信号进行匹配滤波，经同步后确定采样时刻，对滤波结果进行采样得到接收数据序列，并将接收天线的接收数据序列组成接收数据矢量，将该接收数据矢量发送给所述似然函数模块；

所述似然函数模块，用于接收所述接收模块发送的接收数据矢量，并根据接收数据矢量、训练序列构成的训练矩阵、MIMO信道的相关特性和信道的噪声特性，构造接收数据矢量与训练矩阵间的平均对数似然函数，将该平均对数似然函数发送给所述频偏估计模块；

所述频偏估计模块，用于根据接收到的平均对数似然函数，确定MIMO信道的载波频偏估计值。

由上述技术方案可以看出，本发明实施例将对接收天线上接收到的信号进行匹配滤波和采样后的接收数据序列进行组合形成接收数据矢量；根据该接收数据矢量、训练序列构成的训练矩阵、MIMO信道的相关特性和信道的噪声特性，构造接收数据矢量与训练矩阵间的平均对数似然函数；最后根据平均对数似然函数，确定MIMO信道的载波频偏估计值。由于本发明实施例在构造平均对数似然函数时利用到了MIMO信道的相关特性，因此以该平均对数似然函数为依据确定的载波频偏估计值，可以应用于各支路具有相关性的MIMO信道中，实现在相关MIMO信道中准确估计载波频偏，提高系统信号检测性能。

附图说明

图1为MIMO系统的结构示意图。

图2为本发明实施例的相关MIMO信道下载波频偏估计方法的总体流程图。

图3为本发明实施例的相关MIMO信道下载波频偏估计装置的总体结构图。

图4为本发明实施例一中发送端对训练序列进行调制并发射的过程。

图5为本发明实施例一中相关MIMO信道下载波频偏估计方法的具体流程图。

图6为本发明实施例二中相关MIMO信道下载波频偏估计装置的具体结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图并举实施例，对本发明做进一步详细说明。