[发明专利]基于chirp训练序列的载波频偏估计算法

权利要求书

1.一种基于chirp训练序列的载波频偏估计算法，发送的训练序列分成等长的三部分；将接收到的通过多径信道后的训练序列分别进行自相关和反自相关，根据相关结果峰值的位置，估计出小数倍频偏；把小数倍频偏进行补偿后的信号分别进行延迟和复共轭，两部分信号分别通过相同的滤波器，估计出整数倍频偏；对频偏进行补偿校正；最后迭代运算，直到准确的估计出频偏。

2.根据权利要求1所述的频偏估计算法，其中发送的训练序列满足图1所示，设发送的训练序列为chirp信号，且满足每部分的信号长度为L，为了能更好的分辨出信道冲激响应的峰值，这里                                               ，为chirp信号的弥散因子，这样得到的训练序列为

      (1)

       因此发送的训练序列为

            (2)。

3.根据权利要求1所述的频偏估计算法，假设信道冲激为，那么信号通过信道后的接收信号为

      (3)

其中(的归一化)为总的频偏，为小数倍频偏，为的整数倍频偏，(的归一化)为对应的第径的时延，那么有且，为多径抽头数，为复AWGN信号。

4.根据权利要求1所述的频偏估计算法，接收信号的自相关函数为

                (4)

其中是三角方程，当信道冲激响应延迟扩展到多个抽样值时，三角方程的峰值位置不是特别的明显，为了很好的区分峰值，我们引入了反自相关算法

                 (5)

反自相关函数给出了一个冲激类型的变量，找到冲激响应的位置，用于时间同步的同时获取相位，这样可以比较准确的获取频偏。

5.根据权利要求4估计出小数倍频偏

                (6)。

6.根据权利要求4定义反自相关：此算法需要两个序列，第二个序列是第一个序列在时间域上翻转的复共轭，以chirp信号为例，假定第一个序列为(上chirp信号)，那么第二个序列为(有一个时延的下chirp信号)，因此接收信号的翻转自相关函数可表示为式(5)。

7.根据权利要求1所述的频偏估计算法，对小数倍频偏进行补偿

                     (7)。

8.根据权利要求1所述的频偏估计算法，估计整数倍频偏，将(7)进一步简化得到

        (8)

式(8)得到的峰值数超过了信道冲激响应的数目。

9.根据权利要求1所述的频偏估计算法，把小数倍频偏进行补偿后的信号分别进行延迟和复共轭，两部分信号分别通过相同的滤波器(这里的滤波器为训练序列的第一部分)，估计出整数倍频偏，同样我们可以设定另外两个变量和，他们分别对应的是训练序列第一部分与和的相关(相当于把和经过滤波)，如

              (9)

式(9)的峰值位置与时偏和路径延迟有关，和的幅度平方近似为的形式，且峰值满足下列位置

           (10)

这里可以通过计算和峰值之间的距离来估计整数倍频偏，但是在多径情况下，比较困难，为了更好的取到和的峰值，设定两个门限因子和，取峰值门限 和，当时，使得；当时，使得，然后取和的互相关

              (11)

    这样当取到互相关峰值的位置满足

                     (12)

因此频偏的估计值为

                    (13)。

10.根据权利要求1所述的频偏估计算法，对频偏进行校正

                    (14)

根据权利要求1所述的频偏估计算法，进行迭代估计，直到准确的估计出频偏。