[发明专利]一种无线通信载波频偏估计及恢复的方法和系统

说明书

本发明提供了一种无线通信载波频偏估计及恢复的方法和系统，频偏估计方法及系统，采用改进的kay算法，在保证大的频偏捕获范围的基础上，算法复杂度更低，更易于硬件实现；前馈估计结合反馈跟踪的通信载波恢复方法的及系统，前馈输出P_out与反馈部分第一级Cordic输出相位θ相减，作为反馈部分的输入；符号率处理能力高、频偏捕获范围大、剩余误差小，算法复杂度适低，易于在现有器件水平下实现超高的数据吞吐率。

技术领域

本发明涉及一种无线通信载波频偏估计及恢复的方法和系统，特别是涉及超高速无线通信系统的无线通信载波频偏估计及恢复的方法和系统。

背景技术

对于中频数字接收机来说，频偏将带来恶劣的影响，它将使得正交数字下变频之后的信号频谱发生搬移，继而造成位同步点偏移，严重影响接收机的系统性能，最终导致接收误码率提高，甚至不能正确接收信息。所以频偏的估计与校正是重要的研究内容。严格的讲，多普勒效应和本地载波频差对接收机性能的影响是不一样的，前者不仅对信号进行频谱搬移而且会产生码间干扰，影响数据传输速率；后者则仅对信号频谱进行搬移，不影响码速率。在中频数字接收机中，载波同步的一个重要内容就是正确估计载波频偏，并补偿频偏以尽量减少频差对接收机系统性能的影响。

现有器件水平下的符号率处理能力、捕获范围、剩余误差以及算法复杂度是衡量载波恢复算法性能的关键指标。对于超高速无线通信系统，现有技术难以同时满足上述4个方面的指标要求。

发明内容

本发明提供了一种无线通信载波频偏估计及恢复的方法和系统，具有易于在现有器件水平下实现超高的数据吞吐率的特点。

一种无线通信载波频偏估计方法，具体方法包括，

数据复基带信号第一极坐标求解，将原始数字复基带信号I和Q经Cordic算法求解得到第一极坐标r₁和θ₁；其中，r₁为第一幅值，θ₁为第一相角；

第一复基带信号求解，将第一相角θ₁与调制阶数M相乘，经过查找表rom实现求指数运算，再经过k路平均，得到去调制信息后的第一复基带信号I₁和Q₁；

第二极坐标求解，将第一复基带信号I₁和Q₁进行Cordic运算求解得到第二极坐标r₂和θ₂；其中，r₂为第二幅值，θ₂为第二相角；

前馈估计值求解，对第二相角θ₂求微分，再除以调制指数M，得到残余频偏的前馈估计值W；

相偏估计值求解，将前馈估计值W由NCO(数控震荡器)求解得到相偏估计值P_out。

一种无线通信载波恢复方法，在上述无线通信载波频偏估计方法的基础上，基于得到的相偏估计值Pout进行数据复基带信号频偏校正，具体方法包括，

数据复基带信号第三极坐标求解，将原始数字复基带信号I和Q经Cordic算法求解得到第三极坐标r₃和θ₃；其中，r₃为第三幅值，θ₃为第三相角；

相偏校正值求解，将得到的相偏估计值P_out与反馈值P_NCO求和得到相偏校正值P₁；

校正相位求解，将第三相角θ₃与得到的相偏校正值P₁的负数求和得到频偏校正后的信号相位P₂；