[发明专利]无线电信系统中的频率偏移估计设备和方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种用于在无线电信系统中估计频率偏移的设备和方法，以及更具体地，涉及一种通过使用包括在用于便携式互联网系统中的帧的每个符号中的循环前缀(CP)来估计终端的初始同步时产生的频率偏移的设备和方法。

背景技术

自从70年代末蜂窝移动电信系统在美国发展以来，在韩国已经基于高级移动电话服务(AMPS)(其为第一代移动通信系统)提供了语音通信服务。之后，在九十年代中期，第二代移动通信系统开始并已经被商业化，并且在九十年代末，为无线多媒体和高速数据服务而开发的国际电联-2000(IMT-2000)(其为第三代移动通信系统)已经部分被商业化，并且其服务已被提供。

同时，技术发展在当前正超越第三代移动通信系统向第四代移动通信系统发展。此外，已经积极地进行对便携式互联网技术的研究，该便携式互联网技术提供了比第三代移动通信系统更高速的数据传输服务。

便携式互联网不仅满足想随时随地提供高速互联网服务的用户的需求，而且因为其在整个国内信息和通信业务方面的显著效果，还期望其有助于新的有前景的业务。因此，便携式互联网服务的国际标准目前正在电气与电子工程师协会(IEEE)802.16e中被改进。

便携式互联网系统被实现，使得甚至在利用正交频分多址接入(OFDMA)方案和时分双工(TDD)方案的高速移动期间，用户也可以使用便携式互联网服务。

在便携式互联网系统中使用的OFDMA方案在信道带宽内使用多个子载波以传输数据。布置子载波以使带宽被最优化，从而避免了子载波间的干扰，并减少了频率选择寻呼(frequency-selectionpaging)导致的损失，从而获得频率分集优势。

因此，在便携式互联网系统中，发送和接收的OFDAM信号的符号/频率及偏移估计、符号/频率补偿、符号/频率同步变得更加重要。

发明内容

技术问题

因此，提供本发明以更精确地估计和补偿在无线电信系统中可能在接收过程中发生的初始频率偏移。

详细地，本发明的目的是提供一种用于通过使用包括在每个符号中的循环前缀(CP)更精确地估计频率偏移的设备和方法。

本发明的另一个目的是提供一种设备和方法，用于缓冲对应于符号的循环前缀的部分以及测量该部分和对应于符号的后N_CP个样本(其与循环前缀相同)的部分之间的相关性，从而可容易地估计出频率偏移。

本发明的另一目的是提供一种用于通过使多个符号的各个相关值相加并使用其平均值来更精确地估计频率偏移的设备和方法。

技术方案

为了实现上述目的，本发明提供了一种无线电信系统中的频率偏移估计设备，包括：模数转换器，用于将通过天线接收的模拟信号转换为数字信号；抽取器，用于对从模数转换器输出的过采样数字信号进行重新采样；以及频率偏移估计器，用于以符号为单位测量从抽取器输出的样本的前N_CP个样本和后N_CP个样本之间的相关值以及基于所测量的相关值估计频率偏移值。

此外，本发明提供了一种无线电信系统的频率偏移估计器，包括：相关性测量单元，用于以符号为单位测量前N_CP个样本和后N_CP个样本之间的相关值；以及频率偏移计算器，用于基于所测量的相关值估计频率偏移值。

优选地，频率偏移估计器还包括：平均值计算器，用于使以符号为单位由相关性测量单元测量的相关值相加，以及计算相加的相关值的平均值。

此外，频率偏移估计器还包括：循环前缀缓冲器，用于缓存样本的每个符号的循环前缀。因此，当输入每个符号的后N_CP个样本时，相关性测量单元则测量存储在循环前缀缓冲器中的循环前缀和后N_CP个样本之间的相关性。

同时，本发明包括一种在无线电信系统中估计频率偏移的方法，包括以下步骤：a)以符号为单位测量前N_CP个样本和后N_CP个样本之间的相关值；以及b)基于所测量的相关值来估计频率偏移值。

步骤a)包括以下步骤：a-1)缓存样本的每个符号的循环前缀；以及a-2)当输入每个符号的后N_CP个样本时，测量缓存的循环前缀和后N_CP个样本之间的相关值。

步骤b)包括以下步骤：b-1)使以符号为单位测量的相关值相加；b-2)计算相加的相关值的平均值；以及b-3)基于平均值估计频率偏移。

有益效果