[发明专利]针对大载波频率偏移的Turbo迭代检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种迭代检测装置，尤其是一种针对大载波频率偏移的Turbo迭代检测装置及方法，属于无线通信的技术领域。

背景技术

在无线通信中，由于接收端和发射端晶振不同，导致收发两端的载波频率存在偏差，影响通信系统的频率同步，严重损坏接收信噪比。而且，在移动通信时，多普勒频移会造成发射信号在到达接收端时出现载波频率偏移，同样需进行估计校正。

SC-FDE（单载波频率均衡）技术是一种高效的宽带通信技术，可有效对付多径衰落。假定收发完全同步的情况下，SC-FDE系统接收机框架图如1所示；其中，接收信号经过第一去除CP模块1以去除接收信号的CP，然后经过串并/FFT模块（Fast Fourier Transformation）2，然后再依次通过信道估计/频率均衡模块3、IFFT/并串模块4及解调/译码模块5进行整个接收译码过程。

然而在接收过程中，首先要进行收发机的同步，所述同步分为时间同步和频率同步，这里主要介绍频率同步。在SC-FDE系统中，为方便进行频率精确同步估计，训练序列通常重复发送两次。如图2所示，为接收检测的框图，具体接收检测过程如下：

1）、先对接收信号进行帧检测和符号同步，在帧检测的同时会对载波频偏进行粗略估计并校正，精度较差；

2）、时间同步后，可以去除CP，消除ISI，并进行FFT运算；

3）、进行信道估计，与此同时，利用两个完全相同的训练序列对频偏进行再估计；

4）、利用再估计的结果在时域对数据部分进行频偏纠正；

5）、对数据部分进行FFT变换，并利用信道估计结果进行信道均衡及随后的接收处理。

上述接收检测方法通常在频偏较小时能获得较好的信道估计和频率估计性能。但对于频偏较大或多普勒频移较大时，为增加估计范围，频偏粗估计的序列周期必须较短，由于序列周期短，造成估计精度差。因此，在粗估计完毕后仍会存在较大的频率偏差。这时会影响信道估计和频率估计的精度，从而降低接收机性能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种针对大载波频率偏移的Turbo迭代检测装置及方法，其结构紧凑，提高接收机性能，精度高，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述针对大载波频率偏移的Turbo迭代检测装置，包括帧检测/粗频率估计模块，输出端与符号同步模块及时域校正模块连接，用于接收载波信号及训练序列，对所述载波信号与训练序列进行帧检测，并能对载波信号与训练序列的频偏粗估计与校正；

符号同步模块，接收帧检测/粗频率估计模块校正后的载波信号及训练序列，并对所述载波信号及训练序列进行时间同步；

第二去除CP模块，去除符号同步模块输出载波信号及训练序列的CP；

时域校正模块，与第二去除CP模块、训练序列FFT模块、频率估计模块及数据部分FFT模块连接，用于对载波信号及训练序列进行时域校正；控制训练序列FFT模块及频率估计与时域校正模块间进行所需的Turbo迭代检测，以对训练序列在频率偏差估计后进行时域校正；Turbo迭代检测完毕后，时域校正模块控制训练序列FFT模块通过信道估计模块进行信道估计，并将所述信道估计结果输入频域均衡模块内；

频域均衡模块，与数据部分FFT模块及信道估计模块连接，利用信道估计模块输出的信道估计结果对数据部分FFT模块输出的数据部分进行信道均衡；

IFFT模块，与频域均衡模块的输出端连接，对经过频域均衡模块输出的载波信号进行解调。

所述时域校正模块、训练序列FFT模块与频率估计模块间进行3~4次Turbo迭代检测。

一种针对大载波频率偏移的Turbo迭代检测方法，所述Turbo迭代检测方法包括如下步骤：

a、接收训练序列，所述训练序列经过帧检测/粗频率估计模块进行帧检测及频偏粗估计与校正，并通过符号同步模块进行时间同步；

b、对时间同步后的训练序列经过第二去除CP模块去除CP，对所述训练序列通过时域校正模块进行时域校正，

c、通过训练序列FFT模块对上述时域校正的训练序列进行FFT变换，再通过频率估计模块估计频率偏差，将得到的频率偏差估计输入时域校正模块，对训练序列进行时域再校正；重复上述估计频率偏差及进行时域校正的步骤，直至完成预设的迭代次数；

d、接收载波信号，所述载波信号依次经过帧检测/粗频率估计模块、符号同步模块、第二去除CP模块及时域校正模块；