[发明专利]多载波扩频通信的载波频率误差估算和补偿系统及方法

摘要

本发明公开了一种多载波扩频通信的载波频率误差估算和补偿系统及方法，该系统中的通信设备包括一个信号发射装置和一个信号接收装置，所述的信号接收装置由依次连接的载波频率分离器、载波频率误差估算和补偿、解扩单元和数据解调器、解码器组成；所述信号发射装置中的扩频调制单元先将编码器编码后的数据进行扩频调制，再由载波调制单元将扩频的信号做满足正交条件的多载波调制并经无线信道发送至信号接收装置；所述信号接收装置中对接收的信号依次由载波频率分离器对接收的各子载波做频率分离，再经过载波频率误差估算和补偿，由解扩单元解扩，然后由数据解调器将信号解调，最后由解码器解码获得数据。本发明具有较高的适应性和低复杂程度。

主权项

多载波扩频通信的载波频率误差估算和补偿方法，其特征在于，该方法基于如下系统：系统包括通信设备A、通信设备B与通信设备C，通信设备B通过多载波扩频调制解调器将待发送或接收到的数据进行处理发送至通信设备A和C或接收来自通信设备A和C的并经过多载波扩频调制解调器处理的数据；所述通信设备A或通信设备C都包括一个信号发射装置和一个信号接收装置；所述信号接收装置用于对接收的信号做载波频率误差估算和补偿；在信号发射装置中，执行下述步骤：S1、由信号发射装置中的扩频调制单元将编码器编码后的各信道码元数据做扩频处理；S2、由信号发射装置中载波调制单元调整线频率间距、子载波间频率间距和子载波频率，并将扩频信号s(t)经无线信道发送至接收端；在信号接收装置中，执行下述步骤：S3、由信号接收装置中的接收信号得到码元数据信号r(t)；S4、信号接收装置中的载波频率分离器进行快速傅立叶变换，将码片数据r(t)转换为频域信号，再按下式V)将各子载波进行频率分离，R(f)=Σi=1N[Ri(f)↑N]=Σi=1N[Ri(f)↓N]---V)]]>式V)中，R(f)是r(t)的傅立叶变换值，Ri(f)↑N为第i个子载波信号作N次上采样的傅立叶变换值，Ri(f)↓N为第i个子载波信号作N次下采样的傅立叶变换值；S5、所述的载波频率误差估算和补偿将载波频率分离后的子载波信号在频域上计算N个PN码信号的相位，每一个PN码信号均在相同的峰值位置的相位值,并利用得到的N‑1个相位差的平均值来估算第i个子载波信号的载波频率误差εi；估算第i个子载波信号的载波频率误差εi的具体公式如下：ϵ~i=Δφ‾C2π(2n-1)---VI)]]>式VI)中，是第i个子载波信号的载波频率误差εi的估算值，并要求选取的中心信道子载波中心频率fc，整数m，使为整数,其中这样获得的载波频率误差的估算值准确度(精度)较高，然后可以用如下的方法对接收到的有载波频率误差εi的第i个子载波信号进行载波频率误差补偿，其公式如下：ri(t)·cos[2π(-ϵ~i)t]=Aidi(t)c(t)cos[2π(fci+ϵi)t+θ]·cos[2π(-ϵ~i)t];]]>S6、信号接收装置中的解扩单元将分离后的经过载波频率误差估算和补偿的频域信号与各子载波的扩频伪随机二进制码元信号作自相关处理；S7、所述的数据解调器对解扩后的信号按以下步骤做二进制相移键控解调，还原出所述信号发送装置所发送的数据；S8、最后由解码器再将还原后的数据解码传送给设备。