[发明专利]数字通信系统整数频偏的估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字通信技术领域，特别是涉及一种数字通信系统整数频偏的估计方法。

背景技术

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)是一种多载波调制方式，具有频谱效率高、带宽扩展性强、抗多径干扰的优点。

在OFDM系统中，由于发送和接收晶振之间存在一定程度上的失配，或在移动无线通道存在多普勒频移，发送端和接收端存在载波频率偏移，称为载波频偏(以下简称频偏)。频偏对子载波间隔归一化可分为整数频偏和分数频偏，即子载波间隔整数倍部分和小于子载波间隔部分。OFDM系统对于频偏非常敏感。分数间隔会造成ICI(Inter CarrierInterference，子载波间干扰)，整数频偏会造成频域符号数据的循环移位。

通常，在时域对分数频偏进行估计并校正，校正后的数据在频域对大于1个子载波的整数频偏进行估计和纠正。现有的估计方法复杂度比较高，一般都需要用到大量复数乘法运算，对硬件资源的额外开销比较大，计算时间比较长。

一种常用的整数频偏估计方法是基于已知的符号，接收符号在频域上与已知数据做循环移位相关，通过寻找相关峰来估计整数频偏。例如在。T-DMB(Terrestrial Digital MultimediaBroadcasting，地面数字多媒体广播)系统中，将接收到的PRS(Phase Reference Symbol，相位参考符号)与已知PRS序列做循环移位相关。在这个例子中，考虑到消除信道的影响，通常在相关之前还要对接收的PRS符号相邻子载波之间进行差分计算，由此所引入的复数乘法操作会进一步增加算法的复杂度。这种方法在衰落信道的情况下通常可靠性比较低。由于已知序列的相关性，整数频偏估计范围比较小；例如在所述例子中，估计范围为±16个子载波间距。因为计算复杂以及已知符号通常位于帧头位置，所以通常需要消耗一帧的时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种数字通信系统整数频偏的估计方法，它能够降低计算的复杂度，可靠性高，所需时间短。

为了解决上述技术问题，本发明的数字通信系统整数频偏的估计方法是采用如下技术方案实现的，在频域信号中选取连续的多个符号，然后按如下步骤进行估计：

步骤一，在频域信号数据的每个符号中选取相同长度的第一段和第二段两段频域信号数据序列，设a_k，i为第k个符号在第i个子载波上加载的频域信号数据，选取数据其中，k＝0，1，...，M-1，i＝0，1，...，2L₁+2L₂-1，m为第一段在符号中的起始位置，n为第二段在符号中的起始位置，L₁+L₂为每段选取数据的长度；

选取的标准为，设在每个符号中选取的长度为L₁+L₂，第一段频域信号数据序列记为P_j，第二段频域信号数据序列记为Q_j，j＝0，1，...，L₁+L₂-1；第一段频域信号数据序列P_j从符号的前一半中选取，并满足当j＝0，1，...，L₁-1，假设所接收信号中不存在频偏时，P_j对应为虚拟子载波；当j＝L₁，L₁+1，...，L₁+L₂-1，假设所接收信号中不存在频偏时，P_j对应为有效子载波；第二段频域信号数据序列Q_j从符号的后一半中选取，并满足当j＝0，1，...，L₁-1，假设所接收信号中不存在频偏时，Q_j对应为有效子载波，当j＝L₁，L₁+1，...，L₁+L₂-1，假设所接收信号中不存在频偏时，Q_j对应为虚拟子载波；

步骤二，将每个符号的每个数据点的实部和虚部的绝对值相加；相加后生成的频域信号数据序列为c_k，i＝|Re(b_k，i)|+|Im(b_k，i)|，其中，k＝0，1，...，M-1，i＝0，1，...，2L₁+2L₂-1；