[发明专利]一种OFDM通信系统频偏估计方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信中的OFDM通信系统，具体涉及一种OFDM通信系统频偏估计方法及装置。

背景技术

在移动通信技术领域，OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用)系统以其简单的结构及良好的传输效果逐渐被推广应用。OFDM系统频谱利用效率高，抗多径衰落能力强，有利于无线多媒体传输的实现，并且能够集中发送功率，扩大覆盖范围，使功率放大器变得简单和便宜，因此在第四代移动通信中具有良好的发展前景。但在OFDM系统中，由于发送端和接收端的振荡器之间存在不匹配性，引入了载波频率偏移。频偏会破坏子载波之间的正交性，降低整个系统的性能。因此，采取必要的措施解决载波频率偏移问题，已成为当今通信领域研究的热点之一。

现有的频偏估计，一般采用CP(Cyclic Prefix，循环前缀)相关的方法。循环前缀实际上是一份附加在符号前面的数据符号的末尾部分。该方法使用CP的重复特性，使用接收信号的自相关函数来估计相位偏差，根据该相位偏差计算出频率偏差。此方法计算复杂，且由于CP长度较短，估计精度较低；并且由于累积时间较长，可估计的归一化频偏范围小。为提高频偏估计精度和范围，需要设计一种更为可靠的频偏估计方法。

发明内容

本发明公开了一种OFDM通信系统频偏估计方法，提高OFDM通信系统的频偏估计精度和频偏估计范围。

一种OFDM通信系统频偏估计方法，包括步骤：

提取频域原始参考信号和时移参数；

根据所述频域原始参考信号和所述时移参数获得具备循环时移特性的时域参考信号；

发送所述时域参考信号；

接收所述时域参考信号；

提取时移参考信号，根据所述时域参考信号和所述时移参考信号计算得到频偏估计值。

其中，所述获得具备循环时移特性的时域参考信号的步骤包括：根据所述频域原始参考信号和所述时移参数计算得到频域线性相移版本，计算公式为：其中，N_FFT为OFDM系统的FFT(Fast FouierTransform，快速傅里叶变换)点数，N_shift为时移参数，r₀(n)为原始参考信号，为频域线性相移版本；

将所述频域原始参考信号和所述频域线性相移版本叠加，再经过IFFT计算得到具备循环时移特性的时域参考信号。

其中，根据所述时域参考信号和所述时移参考信号计算得到频偏估计值的步骤为：对所述时域参考信号和所述时移参考信号进行相关运算，得到相关运算值；根据所述相关运算值进行频偏估计，得到频偏估计值。

其中，所述时移参数的取值为：FFT点数的二分之一、FFT点数的四分之一，或者FFT点数的八分之一。

所述相关运算的长度为：FFT点数的二分之一、FFT点数的四分之一，或者FFT点数的八分之一。

还公开了一种OFDM通信系统频偏估计装置，包括

第一提取单元，用于提取频域原始参考信号和时移参数；

第一计算单元，用于根据所述频域原始参考信号和所述时移参数获得具备循环时移特性的时域参考信号；

发送单元，用于发送所述时域参考信号；

接收单元，用于接收所述时域参考信号；

第二提取单元，用于提取时移参考信号；

第二计算单元，用于根据所述时域参考信号和所述时移参考信号计算得到频偏估计值。

其中，所述第一计算单元包括：

相移版本计算器，用于根据所述频域原始参考信号和所述时移参数计算得到频域线性相移版本；

叠加器，用于将所述频域原始参考信号和所述频域线性相移版本叠加；

时域变换器，用于将所述叠加器的输出结果经过IFFT(Inverse Fast FouierTransform，反向快速傅里叶变换)计算得到具备循环时移特性的时域参考信号。

其中，所述第二计算单元包括：

相关运算器，用于对所述时域参考信号和所述时移参考信号进行相关运算，得到相关运算值；

频偏估计器，用于根据所述相关运算值进行频偏估计，得到频偏估计值。

其中，所述时移参数的取值为：FFT点数的二分之一、FFT点数的四分之一，或者FFT点数的八分之一。

其中，所述相关运算的长度为：FFT点数的二分之一、FFT点数的四分之一，或者FFT点数的八分之一。