[发明专利]频偏估计方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术，具体涉及一种频偏估计方法及装置。

背景技术

移动通信系统的频偏通常是由于本地振荡器的频率与载波频率之间存在差异造成的。如果频偏较大，终端和基站无法同步，无法完成接收过程。而对OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)系统，由于频偏能破坏各子载波之间的正交性，在子载波间引入干扰，使得系统的性能恶化，因此OFDM系统对频偏比其他系统更敏感。因此有必要对频偏进行有效测量和估计，然后根据测量值进行校准和跟踪，以保证本地振荡器频率与载波频率之间的偏差尽量小。

OFDM系统中最常见的频偏估计方法之一是利用循环前缀(CP，Cyclic Prefix)进行频偏估计，这种方法由于不需要额外的导频序列而应用较广。

现有技术的频偏估计过程如图1所示。

首先，对接收通道接收的数据进行频偏估计，具体地，利用OFDM符号数据中的CP与符号尾端的数据是简单重复的关系，即两者之间的差异主要是由频偏造成的相偏影响，用相偏除以时间差得到该样本的频偏并对所有取的样本作平均得到频偏的估计。然后，进行时域频偏校准、去除CP、FFT(快速傅里叶变换)等处理。

这种方法是一种在时域进行频偏估计的方法，复杂度较低，而且如果估计出频偏较大，可以在时域即时进行校准，从而减小频偏对后续操作的影响。但这种方法存在一定的局限性，主要是因为CP会受到前一OFDM符号的多径干扰，从而导致频偏估计误差较大。

另外，在现有技术中还有一种常用的方法是在频域进行频偏估计，即利用频偏在不同的OFDM符号上产生的相位差进行频偏估计。目前公开的最常用的方法是首先在频域得到所有参考信号处的LS(最小二乘)信道估计，然后根据不同OFDM符号上参考信号处的LS信道估计的相位差值估计频偏，这种方法估计的性能比时域估计方法要精确得多。但由于LS的信道估计受噪声影响比较大，因此在信噪比较低时频偏估计的性能受噪声影响也比较大，估计的准确性会下降。

发明内容

本发明实施例提供一种频偏估计方法及装置，以提高频偏估计结果的准确性。

为此，本发明实施例提供如下技术方案：

一种频偏估计方法，包括：

去除接收信号中的循环前缀，并将去除循环前缀后的接收信号从时域变换到频域；

获取参考信号位置上的接收数据；

对所述接收数据分别进行最小二乘信道估计及噪声估计；

根据噪声估计结果和最小二乘信道估计结果，计算不同OFDM符号的信道估计；

利用不同OFDM符号的最小均方差信道估计之间的相位差进行频偏估计，得到当前子帧的频偏估计结果。

可选地，所述根据噪声估计结果对最小二乘信道估计结果，计算不同OFDM符号的信道估计包括：

根据噪声估计结果对最小二乘信道估计结果进行最小均方差滤波，得到含有参考信号的OFDM符号中参考信号位置上数据的最小均方差信道估计；或者

根据噪声估计结果对最小二乘信道估计结果进行插值，得到含有参考信号的OFDM符号上所有或部分资源单元的信道估计。

优选地，所述将接收信号从时域变换到频域包括：

利用快速傅里叶变换将接收信号从时域变换到频域。

优选地，所述方法还包括：对当前子帧的频偏估计结果和之前的多个子帧的频偏估计结果进行加权平均，将平均值作为当前子帧的频偏估计结果。

优选地，所述方法还包括：

在有多根发送和/或接收天线时，对所述多根发送和/或接收天线上的当前子帧的频偏估计结果进行加权平均，将平均值作为当前子帧的频偏估计结果。

一种频偏估计装置，包括：

去除单元，用于去除接收信号中的循环前缀；

变换单元，用于将去除循环前缀后的接收信号从时域变换到频域；

提取单元，用于获取参考信号位置上的接收数据；

信道估计单元，用于对所述接收数据进行最小二乘信道估计；

噪声估计单元，用于对所述接收数据进行噪声估计；

计算单元，用于根据噪声估计结果和最小二乘信道估计结果，计算不同OFDM符号的信道估计；

频偏估计单元，用于利用不同OFDM符号上信道估计之间的相位差进行频偏估计。

可选地，所述计算单元包括：

滤波子单元，用于根据噪声估计结果对最小二乘信道估计结果进行最小均方差滤波，得到含有参考信号的OFDM符号中参考信号位置上数据的最小均方差信道估计；或者