[发明专利]频偏补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别是涉及一种正交频分复用（OFDM）无线通信系统中的频偏补偿方法。

背景技术

在OFDM无线通信系统中，基站和终端之间的载波频率同步非常重要。由于基站晶振和终端晶振的差异等原因，接收端信号往往存在着频偏，严重影响系统性能，因此需要对接收信号进行频偏补偿。

如图1所示，现有的OFDM无线通信系统中，将接收端信号变换到频域数据的常用处理方法包括以下步骤：

步骤101、对接收到的时域信号进行频偏补偿；

步骤102、对频偏补偿后的时域信号进行去循环前缀（CP）；

步骤103、对去CP后的时域信号进行二分之一子载波偏移处理;

步骤104、对二分之一子载波偏移处理结果进行快速傅里叶变换（FFT）处理；

步骤105、对FFT处理结果进行子载波解映射，得到频域数据。

目前，在步骤101中进行频偏补偿的主要方法为：根据某种算法估计出载波频偏；根据估计出的载波频偏值，得到频偏补偿序列；将频偏补偿序列与时域接收信号相乘，进行频偏补偿。

其中，对于频偏补偿序列的获得，现有系统采用计算复指数的方法或直接查找预先建立的列表的方法来实现。

对于直接查找预先建立列表的方法，其中预先建立的列表一般使用第一象限的正弦值作表，可以表示为sin(nθ)，θ是为了达到频率准确度所需的最小相位，θ=2πf0/fs，fs为基带采样速率，f0为需要精确的最小频率；n为查找表索引，0≤n≤N；N=(π/2)/θ。为了得到一个长度为N1、频率为f1的频偏补偿序列，首先计算Δ=f1/f0，临时的查找表索引为[0,1,2,....,N1]·Δ;由于Δ不一定为整值，所以需要对[0,1,2,....,N1]·Δ中的每个元素进行四舍五入运算得到查找索引序列记作S(n)，0≤n≤N1。计算频偏补偿序列时需要计算正余弦值，如果S(n)≤N，则该相位在第一象限，对于正弦值将下标为S(n)的sin(nθ)值取出，对于余弦值，则将下标为N-S(n)的sin(nθ)值取出;如果S(n)>N，则根据四个象限正余弦关系变换到第一象项，然后查表计算。

上述采用查表的方法，以n为查找表索引，而从上文可以得到n=π/2/θ=fs/(4f0)。fs和数据率成正比关系，由于现代通信数据率很高，fs很大，而对频率准确度要求很高，f0很小，因此，n值较多，对应的表项较多，进行会对内存的需求较大。而采用计算复指数的方法，则会存在运算开销很大的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种频偏补偿方法，该方法可以降低频偏补偿的运算量和存储开销。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种频偏补偿方法，包括：

预先确定预设频偏范围内的频偏值，对于每个所述频偏值，计算初相为零时对应的频偏补偿序列，并记录在频偏值与频偏补偿序列的映射表中，所述频偏补偿序列的长度为OFDM符号去除循环前缀后的长度；

当需要进行频偏补偿时，对当前的载波频偏进行估计，得到频偏估计值；查询所述映射表，获得所述频偏估计值对应的频偏补偿序列；

根据频偏补偿是否与1/2子载波偏移一起处理，利用所获得的频偏补偿序列和去除循环前缀后的时域信号，进行相应的向量乘法处理；

对所述向量乘法处理结果进行快速傅里叶变换，对快速傅里叶变换输出结果进行解映射操作，得到频域子载波；

对于快速傅里叶变换输出结果中的每个OFDM符号，根据该OFDM符号的起始时间和所述频偏估计值计算复指函数，得到相位误差补偿值，利用所述相位误差补偿值对该OFDM符号对应的所述频域子载波进行相位误差补偿。

综上所述，本发明提出的频偏补偿方法，预先生成频偏值与频偏补偿序列的映射列表；在进行频偏补偿时，直接在所述映射表中查找当前计算得到的频偏对应的频偏补偿序列，即可获得本次的频偏补偿序列。由于所述频偏值与频偏补偿序列的映射列表中直接以频偏值为索引，而该频偏值的数量较少，因此相对于传统的查找表的方法，表的长度较短，对存储空间的开销需求较小，另外，由于采用查表的方法获取频偏补偿序列，因此运算量的开销也会较小。

附图说明

图1为现有的OFDM无线通信系统中对接收信号的常用处理方法流程示意图；

图2为本发明实施例一的流程示意图。

具体实施方式