專利名稱：殘留頻偏檢測方法、裝置及其無線通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域的載波傳輸技術(shù)，尤其涉及無線通信領(lǐng)域的多載波傳輸技術(shù)中的頻偏檢測技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，通信傳輸方式也變得多種多樣，從最初的有線通信到無線通信，再到現(xiàn)在的光纖通信。然而，從通信技術(shù)的實質(zhì)來看，上面所述基本上都是傳輸介質(zhì)和信道的變化。
在無線通信領(lǐng)域中，從傳輸?shù)男诺澜嵌瓤紤]，傳輸技術(shù)可分為單載波與多載波兩種載波傳輸技術(shù)。
單載波傳輸技術(shù)，如常規(guī)的AM/FM(調(diào)幅/調(diào)頻)單載波傳輸技術(shù)是在某一時刻只用單一頻率發(fā)送單一信號。雖然單載波傳輸技術(shù)因此固有低功耗、大范圍有效覆蓋的性能，而有利于頻譜規(guī)劃和固定接收，但其傳輸數(shù)據(jù)的速度與數(shù)據(jù)量均較低，以及頻譜的利用率也較低。
為此，在單載波傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展出多載波傳輸技術(shù)，多載波傳輸技術(shù)從本質(zhì)上說是一種頻分復(fù)用(FDM，F(xiàn)requency Division Multiplexing)技術(shù)。FDM技術(shù)，是將用于傳輸信道的總帶寬劃分成若干個子頻帶(或稱子信道)，每一個子信道傳輸1路信號。FDM技術(shù)的特點是所有子信道傳輸?shù)男盘栆圆⑿械姆绞焦ぷ?，每一路信號傳輸時可不考慮傳輸時延，因而FDM技術(shù)取得非常廣泛的應(yīng)用。
但是FDM技術(shù)復(fù)雜性比較高，因為各子載波都需要自己的模擬前端，同時為使得接收機可以區(qū)分各子載波，各子載波之間必須有足夠的間隔，從而避免經(jīng)過信道后發(fā)生頻譜混疊，所以頻譜效率通常較低。
因此，在FDM技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)出一種正交頻分復(fù)用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術(shù)。OFDM技術(shù)是一種無線環(huán)境下的高速多載波傳輸技術(shù)，實際上是多載波調(diào)制(MCM，Multi-CarrierModulation)的一種，其主要技術(shù)內(nèi)容是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進(jìn)行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸。由于在OFDM系統(tǒng)中各個子信道的載波相互正交，它們的頻譜是相互重疊的，這樣不但減小子載波間的相互干擾，同時又提高頻譜利用率。因此較之傳統(tǒng)的FDM技術(shù)，OFDM技術(shù)能最大限度地利用頻譜資源。
此外，OFDM技術(shù)還擁有如下主要優(yōu)點a.高速數(shù)據(jù)流通過串并變換，使得每個子載波上的數(shù)據(jù)符號持續(xù)長度相對增加，從而可以有效減少無線信道的時間彌散所帶來的ISI；b.采用快速傅立葉反變換(IFFT，Inverse Fast Fourier Transform)/快速傅立葉變換(FFT，F(xiàn)ast Fourier Transform)進(jìn)行OFDM調(diào)制和解調(diào)，易于實現(xiàn)；c.無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一般存在非對稱性，OFDM系統(tǒng)可以通過使用不同數(shù)量的子信道來實現(xiàn)上行和下行鏈路中不同的傳輸速率；d.OFDM易于與其他多種接入方法結(jié)合使用，構(gòu)成OFDMA系統(tǒng)；e.OFDM每個頻帶的調(diào)制方法可以不同，由此系統(tǒng)的靈活性相應(yīng)增加，因此OFDM可適用于多用戶的高靈活度、高利用率的通信系統(tǒng)，特別適合于存在多徑傳播和多普勒頻移的無線移動信道中傳輸高速數(shù)據(jù)。
經(jīng)過多年的發(fā)展，OFDM已經(jīng)成功應(yīng)用于非對稱數(shù)字用戶環(huán)路(ADSL，Asymmetric Digital Subscriber Line)、無線本地環(huán)路(WLL，Wireless Local Loop)、數(shù)字音頻廣播(DAB，Digital Audio Broadcasting)、高清晰度電視(HDTV，High-definition Television)、無線局域網(wǎng)(WLAN，Wireless Local Area Neteork)等系統(tǒng)中。其中，正交頻分多址OFDMA是以O(shè)FDM調(diào)制為基礎(chǔ)的新一代無線接入技術(shù)，是第二代寬帶無線接入的一種新的多址方法，它將接入和調(diào)制有效地結(jié)合在一起。
OFDM系統(tǒng)優(yōu)點突出，但是也存在著明顯的缺點，其中主要缺點在于OFDM系統(tǒng)對頻率偏移和相位噪聲很敏感。
這是因為OFDM系統(tǒng)要求各個子載波之間必須保持正交，所以發(fā)射機載波頻率與接收機本地震蕩器之間的頻率偏差以及多普勒頻移都會破壞子載波之間的正交性，進(jìn)而引入子載波間干擾(ICI，Intercarrier Interference)，符號定時偏差也會引起ICI。如果系統(tǒng)中的ICI過大，會對系統(tǒng)性能帶來非常嚴(yán)重的地板效應(yīng)，即無論如何增加信號的發(fā)射功率，也不能顯著改善系統(tǒng)的性能。
因此，OFDM技術(shù)中的同步技術(shù)是一項關(guān)鍵技術(shù)，能否實現(xiàn)同步直接關(guān)系到OFDM系統(tǒng)的性能的好壞。OFDM通信系統(tǒng)的同步分為時間同步和頻率同步，可以利用的資源主要包括循環(huán)前綴CP、導(dǎo)頻子載波和訓(xùn)練序列。導(dǎo)頻子載波和訓(xùn)練序列的主要區(qū)別是導(dǎo)頻子載波和數(shù)據(jù)子載波合在一起構(gòu)成一個OFDM符號，而訓(xùn)練序列是時域上完全已知的一組序列，其對應(yīng)的頻域子載波也是完全已知的，從廣義上說，訓(xùn)練序列等同于完全由導(dǎo)頻組成的OFDM符號。
所以，為保證OFDM通信系統(tǒng)的頻率同步，就有必要引入某種載波頻率偏差(下文均稱之為頻偏)檢測技術(shù)，以檢測出OFDM通信系統(tǒng)中的頻偏。
在OFDM系統(tǒng)中，對頻偏檢測一般使用相干檢測。在OFDM系統(tǒng)采用相干檢測時，信道檢測是必須的。此時可以使用訓(xùn)練序列和導(dǎo)頻作為輔助信息，訓(xùn)練序列通常用在非時變信道中，在時變信道中一般使用導(dǎo)頻信號。在OFDM系統(tǒng)中，導(dǎo)頻信號是時頻二維的。為提高檢測的精度，可以插入連續(xù)導(dǎo)頻和分散導(dǎo)頻，導(dǎo)頻的數(shù)量是檢測精度和系統(tǒng)復(fù)雜的折衷。導(dǎo)頻信號之間的間隔取決于信道的相干時間和相干帶寬，在時域上，導(dǎo)頻的間隔應(yīng)小于相干時間；在頻域上，導(dǎo)頻的間隔應(yīng)小于相干帶寬。實際應(yīng)用中，導(dǎo)頻的模式的設(shè)計要根據(jù)具體情況而定。
現(xiàn)有技術(shù)中，存在一種依靠無線通信系統(tǒng)前導(dǎo)序列(Preamble)的時域重復(fù)或近似重復(fù)特征，將接收到的時域信號進(jìn)行自相關(guān)的頻偏檢測技術(shù)。利用Preamble能夠?qū)崿F(xiàn)802.16e下行單小區(qū)時頻同步，所以該頻偏檢測技術(shù)是實現(xiàn)時頻同步的一部分。下面以802.16e系統(tǒng)為例進(jìn)行分析，802.16e是IEEE制訂的一種無線通信協(xié)議，是基于OFDM技術(shù)，如無特別說明，本文所涉及的頻偏檢測均為分?jǐn)?shù)頻偏檢測。
首先觀察時域信號x1(n)(0≤n≤N-1)，對x1(n)作快速傅立葉變換FFT得到式(1)X1(k)=Σn=0N-1x1(n)e-j2πnk/N,0≤k≤N-1---(1)]]>按照式(1)對X1(k)插值，得到式(2)X(k)=Σl=0N-1X1(l)δ(k-3l),0≤k≤N-1---(2)]]>對式(2)中的X(k)作3N點快速傅立葉反變換IFFT得到式(3)x(n)=13NΣk=03N-1X(k)ej2πnk/3N]]>=13NΣk=03N-1Σl=0N-1X1(l)δ(k-3l)ej2πnk/3N]]>=13NΣl=0N-1X1(l)ej2πn3l/3N]]>=13NΣl=0N-1X1(l)ej2πnl/N]]>(3)從式(3)可以看出，序列x(n)=13x1(n)0≤n≤N-113x1(n-N)N≤n≤2N-113x1(n-2N)2N≤n≤3N-1,]]>滿足三段重復(fù)的特性。
設(shè)x(n)(0≤n≤3N-1)為發(fā)射信號，接收端采樣頻率為fs，采樣間隔為ΔT=1fs.]]>接收端存在頻偏foffest，不考慮信道和噪聲的影響，則接收信號
r(n)＝x(n)*exp(j2πfoffestnΔT) 0≤n≤3N-1 (4)r(n)做自相關(guān)運算得到序列corr(n)＝r*(n)r(n+N)＝x*(n)*exp(-j2πfoffestnΔT)*x(n+N)*exp[j2πfoffest(n+N)ΔT](5)＝|x(n)|2*exp(j2πfoffestNΔT)其中，0≤n≤2N-1。則頻偏檢測值f^offest=angle(Σn=02N-1corr(n))2πNΔT---(6)]]>其中，angle(·)表示求取相位。根據(jù)上面的推導(dǎo)得出以下結(jié)論發(fā)射信號在時域上滿足三段重復(fù)的特性，根據(jù)式(5)、(6)對接收信號進(jìn)行處理能夠檢測出頻偏。
802.16e協(xié)議規(guī)定下行Preamble的子載波分配方式。如圖1，設(shè)子載波個數(shù)為1024，圖示說明Segment0對應(yīng)的Preamble子載波分配方式。
圖1中的子載波86、89、92、……、929、932、935上放數(shù)據(jù)(這些數(shù)據(jù)為合適的PN序列)，其他子載波上均為0，記子載波0-1023上的數(shù)據(jù)值為P(k)(0≤k≤1023)。根據(jù)式(1)、(2)、(3)可知，對P(k)(0≤k≤1022)作1023點快速傅立葉反變換IFFT(子載波512為DC子載波)，得到的時域信號p(n)(0≤n≤1022)具有三段重復(fù)特性。
而現(xiàn)在發(fā)射端發(fā)射的是對P(k)(0≤k≤1023)作1024點IFFT后得到的時域序列p′(n)(0≤n≤1023)，p′(n)不具備三段重復(fù)特性?，F(xiàn)在將p＇(n)(0≤n≤1022)看成是p(n)(0≤n≤1022)的近似，可以認(rèn)為p′(n)(0≤n≤1022)具有近似的三段重復(fù)特性。Segment1、2對應(yīng)的Preamble子載波分配方式與Segment0類似，其時域信號也滿足近似的三段重復(fù)特性。設(shè)接收端接收到的Preamble時域信號為r′(n)(0≤n≤1023)，根據(jù)(5)、(6)兩式在接收端對具有近似三段重復(fù)特性的Preamble時域信號r′(n)(0≤n≤1022)進(jìn)行處理能夠估計出頻偏。
雖然上述檢測方法能檢測出載波的頻偏，但檢測出的頻偏誤差的均值和方差都比較大，甚至有可能超出OFDM容納的范圍。所以，OFDM系統(tǒng)在根據(jù)上述頻偏檢測結(jié)果進(jìn)行校正后，不能實現(xiàn)精確的頻率同步，最后使得整個OFDM系統(tǒng)的性能下降，不能充分發(fā)揮OFDM技術(shù)的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒如此，有必要提供一種更加精確的頻偏檢測方法與系統(tǒng)，能有效精確地檢測出無線通信系統(tǒng)中的頻偏。
本發(fā)明提供一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測方法，該方法主要包括在頻域上檢測出信道檢測值，并通過所述頻域的信道檢測值的相位變化值檢測出殘留頻偏。
本發(fā)明也提供一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測裝置及采用該殘留頻偏檢測裝置的無線通信系統(tǒng)，其中，該無線通信系統(tǒng)包括殘留頻偏檢測裝置，該殘留頻偏檢測裝置進(jìn)一步包括信道檢測模塊與殘留頻偏檢測模塊，該信道檢測模塊在頻域上檢測出信道檢測值，該殘留頻偏檢測模塊根據(jù)所述頻域的信道檢測值得出相位變化值進(jìn)而測出殘留頻偏。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明主要是通過頻域位置上的信道檢測值的相位變化值檢測出糾正后的殘留頻偏，因此，無線通信系統(tǒng)能再根據(jù)該殘留頻偏檢測值對系統(tǒng)中存在的頻偏進(jìn)行進(jìn)一步的糾偏，以保證整個無線通信系統(tǒng)的性能，即無線通信系統(tǒng)能得到更為精確的頻域同步信號。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中Segment0對應(yīng)的Preamble子載波分配示意圖。
圖2為本發(fā)明一較佳實施方式的802.16e下行PUSC模式的系統(tǒng)框圖。
圖3為本發(fā)明一較佳實施方式的頻偏檢測與糾正實體223的結(jié)構(gòu)框圖。
圖4為本發(fā)明較佳實施方式的一幀中的某一個Cluster內(nèi)導(dǎo)頻子載波位置示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施方式
及附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
因為802.16e是IEEE制訂的一種無線通信協(xié)議，是基于OFDM技術(shù)，所以本發(fā)明以802.16e系統(tǒng)為例說明。802.16e的下行鏈路和上行鏈路分別對應(yīng)移動通信中的前向和反向，下行指信號由基站發(fā)往終端，而上行指信號由終端發(fā)往基站。在下行鏈路中，系統(tǒng)有多種工作模式，例如PUSC模式和FUSC模式。PUSC模式指的是部分使用子信道，每個子信道又含有多個子載波，系統(tǒng)工作時只使用所有子信道中的一部分；FUSC模式指的是全部使用子信道，每個子信道又含有多個子載波，系統(tǒng)工作時使用所有子信道。
本發(fā)明的一較佳實施方式是以802.16e下行PUSC模式來具體說明本發(fā)明的技術(shù)方案，802.16e下行PUSC模式的系統(tǒng)框圖如圖2所示。
如圖2所示，802.16e下行PUSC模式的系統(tǒng)主要包括發(fā)射端20和接收端22。發(fā)射端20主要包括信源200、加擾模塊201、信道編碼模塊202、打孔模塊203、交織模塊204、子載波分配模塊205、子載波加擾模塊206、調(diào)制模塊207、映射模塊208、導(dǎo)頻插入模塊209、組幀模塊210、快速傅立葉反變換IFFT模塊211、加CP模塊212；接收端22主要包括功率控制模塊220、A/D轉(zhuǎn)換模塊221、時間同步模塊222、頻偏檢測與糾正實體223、去CP模塊224、快速傅立葉變換FFT模塊225、信道估計模塊226、信道均衡模塊227、解調(diào)模塊228、解交織模塊229、解孔模塊230、譯碼模塊231和解擾模塊232。
需要傳送的信號從信源200產(chǎn)生，然后信號要經(jīng)過上述加擾模塊201的加擾、信道編碼模塊202的編碼、打孔模塊203的打孔和交織模塊204的交織，然后通過子載波分配模塊205分配到可用的子載波，這些子載波在子載波加擾模塊206中進(jìn)行加擾，出來的信號通過調(diào)制模塊207的調(diào)制、映射模塊208的映射后，在導(dǎo)頻插入模塊209中插入導(dǎo)頻、組幀模塊210中組幀后，在快速傅立葉反變換IFFT模塊211中進(jìn)行IFFT運算，形成時域信號，該時域信號通過加CP模塊212的加CP，構(gòu)成一幀的時域信號，時域信號是以幀為單位發(fā)送的。
信號在通過信道發(fā)送的過程中，可能會受到噪聲源(未標(biāo)示)發(fā)出的噪聲影響。
在接收端22，信號經(jīng)過功率控制模塊220、A/D轉(zhuǎn)換模塊221的處理，然后通過時間同步模塊222實現(xiàn)比較精確的時間同步，再經(jīng)過頻偏檢測與糾正實體223達(dá)到比較精確的頻率同步，接著信號經(jīng)過去CP模塊224、快速傅立葉變換FFT模塊225、信道估計模塊226、信道均衡模塊227、解調(diào)模塊228、解交織模塊229、解孔模塊230、譯碼模塊231和解擾模塊232，這些模塊對信號的一系列處理與發(fā)射端20的處理相反，最終恢復(fù)出要傳送的信號即信宿233。
其中，頻偏檢測與糾正實體223的結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示，進(jìn)一步包括頻偏初步檢測模塊2230、第一糾正模塊2231、殘留頻偏檢測裝置2232與第二糾正模塊2233，其中殘留頻偏檢測裝置2232進(jìn)一步包括信道檢測模塊(未標(biāo)示)與殘留頻偏檢測模塊(未標(biāo)示)。
在接收端22，時間同步模塊222其功能是實現(xiàn)比較精確的時間同步，信號被時間同步模塊222處理后，頻偏的檢測與糾正主要是通過頻偏檢測與糾正實體223來實現(xiàn)的。本實施方式在頻偏檢測與糾正實體223中的頻偏檢測的主要步驟包括A，依靠無線通信系統(tǒng)前導(dǎo)序列Preamble的時域重復(fù)或近似重復(fù)特征，在頻偏初步檢測模塊2230中將接收到的時域信號進(jìn)行自相關(guān)的頻偏檢測以得到頻偏初步值；設(shè)802.16e單小區(qū)下行子載波個數(shù)為1024，接收端22接收到的Preamble時域信號為r(n)(0≤n≤1023)，r(n)(0≤n≤1022)具有近似三段重復(fù)特性。
r(n)做自相關(guān)運算得到序列
corr(n)＝r*(n)r(n+N) (7)其中，0≤n≤2N-1，N＝341。則頻偏初步值為f^offest=angle(Σn=02N-1corr(n))2πNΔT---(8)]]>其中，ΔT為采樣間隔，angle(·)表示求取相位。由現(xiàn)有技術(shù)可知，上述頻偏檢測是利用前導(dǎo)序列Preamble的時域近似重復(fù)特性實現(xiàn)的，所以只能得到初步頻偏檢測結(jié)果，即頻偏初步值 誤差的均值和方差都比較大。
B，第一糾正模塊2231根據(jù)頻偏初步檢測模塊2230輸出的頻偏初步值 進(jìn)行頻偏糾正，由于頻偏初步值 誤差的均值和方差都比較大，所以糾正后，還會存在一定的殘留頻偏foffest′。
所以為檢測出該殘留頻偏foffest′，通過殘留頻偏檢測裝置2232再進(jìn)行殘留頻偏檢測。
C，殘留頻偏檢測裝置2232在頻域上檢測出無線通信系統(tǒng)發(fā)出的多個OFDM符號的信道檢測值，并通過所述多個OFDM符號頻域的信道檢測值的相位變化值檢測出殘留頻偏；該殘留頻偏檢測裝置2232的信道檢測模塊先在頻域上檢測出無線通信系統(tǒng)發(fā)出的多個OFDM符號的信道檢測值，然后殘留頻偏檢測模塊利用該多個OFDM符號頻域上的信道檢測值得出相位變化值進(jìn)而測出殘留頻偏。
本較佳實施方式主要是利用多個OFDM符號頻域信道檢測值的相位變化值進(jìn)行殘留頻偏foffest′的檢測，這里的多個OFDM符號可以是訓(xùn)練序列，也可以是含有導(dǎo)頻子載波的數(shù)據(jù)符號。
當(dāng)多個OFDM符號為訓(xùn)練序列時，設(shè)信號通過的是多徑時不變信道(即靜止多徑信道)，系統(tǒng)連續(xù)發(fā)送兩個相同的OFDM符號，且發(fā)送的OFDM符號為訓(xùn)練序列。
在進(jìn)行殘留頻偏foffest′的檢測之前，信道檢測模塊首先在頻域上對上述兩個訓(xùn)練序列分別進(jìn)行信道檢測，以檢測出信道檢測值。由于系統(tǒng)中存在有殘留頻偏foffest′，所以對這兩個訓(xùn)練序列分別進(jìn)行信道檢測時，就會得到不同的檢測結(jié)果。殘留頻偏foffest′的存在造成兩次信道檢測結(jié)果的不同，這兩次檢測結(jié)果的差異主要體現(xiàn)在相位上，即這兩個OFDM符號中對應(yīng)子載波上的信道檢測結(jié)果之間存在一個相位差Δφ＝2πfoffest′TOFDM(9)其中foffest′為殘留頻偏，TOFDM為一個OFDM符號持續(xù)的時間，是已知量。因此，利用兩次信道檢測結(jié)果的相位差Δφ可以檢測出殘留頻偏foffest′，第二糾正模塊2233再根據(jù)殘留頻偏檢測裝置2232輸出的殘留頻偏foffest′能實現(xiàn)更為精確的信號頻域同步糾正。
如果終端是移動的，那么信號通過的是多徑時變信道，存在多普勒擴展，多普勒擴展也會對頻域信道檢測結(jié)果的相位產(chǎn)生影響。但通過仿真實驗發(fā)現(xiàn)終端移動的速度小于或等于60千米/小時的情況下，頻偏檢測的精度達(dá)到了802.16e協(xié)議的要求(最大誤差不超過子載波間隔的百分之二)；終端移動的速度大于60千米/小時的情況下，頻偏檢測的精度達(dá)不到802.16e協(xié)議的要求。所以當(dāng)終端移動的速度小于或等于60千米/小時時，多普勒擴展的影響不大，這時采用上述方法進(jìn)行殘留頻偏檢測，仍然能夠獲得較高的檢測精度。
當(dāng)多個OFDM符號是含有導(dǎo)頻子載波的數(shù)據(jù)符號時，以802.16e下行PUSC模式為例說明實現(xiàn)檢測殘留頻偏foffest′的具體過程。
設(shè)子載波個數(shù)為1024，其中的840個為有用子載波(包含120個導(dǎo)頻子載波和720個數(shù)據(jù)子載波)。840個有用子載波又劃分為60個Cluster，每個Cluster包含2個導(dǎo)頻子載波和12個數(shù)據(jù)子載波。在每個Cluster中，導(dǎo)頻子載波的位置是固定的。
在802.16e下行PUSC模式下，期望用戶位于某一個Segment，該Segment包含多個Cluster，這些Cluster中的導(dǎo)頻子載波上傳送的數(shù)據(jù)都是已知的，這樣就能夠得到這些導(dǎo)頻子載波位置上的頻域信道檢測值。
假設(shè)一幀中含有6個數(shù)據(jù)符號，那么一幀中的某一個Cluster內(nèi)導(dǎo)頻子載波的分布情況如圖4所示。
圖4中，黑色的方塊表示導(dǎo)頻子載波，未涂黑的方塊表示數(shù)據(jù)子載波，Hij(1≤i≤6，1≤j≤2)代表在一幀中的某一個Cluster內(nèi)，第i個數(shù)據(jù)符號的第j個導(dǎo)頻子載波上的信道檢測值。利用這一個Cluster內(nèi)導(dǎo)頻子載波上的信道檢測值能夠得到殘留頻偏foffest′的檢測值，得foffest′=angle(Σj=12Σi=14(Hij*Hi+2,j))2π*12TOFDM+CP---(10)]]>其中TOFDM+CP為加CP后OFDM符號的長度，angle(·)表示求取相位。由式(10)可知，相位差Δφ是采用共軛相乘求得的，而不是使用除法來求取，避免了信道深衰落對檢測結(jié)果的影響。
期望用戶所在的Segment通常包含多個Cluster，將這些Cluster中導(dǎo)頻子載波上的信道檢測值全部利用起來能夠保證頻偏檢測的精度。設(shè)期望用戶所在的Segment包含M個Cluster，則(10)式變?yōu)閒offest′=angle(Σk=1MΣj=12Σi=14(Hijk*Hi+2,j,k))2π*12TOFDM+CP---(11)]]>其中Hijk代表一幀中期望用戶所在Segment的第k個Cluster內(nèi)，第i個符號的第j個導(dǎo)頻子載波上的信道檢測值。
802.16e下行FUSC模式與PUSC模式相比，其導(dǎo)頻子載波在單個OFDM數(shù)據(jù)符號中的位置發(fā)生某些變化，這些變化不影響本方案在FUSC模式下的實現(xiàn)。
上述僅為本發(fā)明的較佳實施方式，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，凡在本發(fā)明的精神和原則范圍之內(nèi)，所做的任何修飾、等效替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測方法，其特征在于，該方法包括在頻域上檢測出信道檢測值，并通過所述頻域的信道檢測值檢測出殘留頻偏。
2.如權(quán)利要求1所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測方法，其特征在于進(jìn)一步包括通過信道檢測值的相位變化值檢測出殘留頻偏。
3.如權(quán)利要求1所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測方法，其特征在于該信道檢測值為無線通信系統(tǒng)發(fā)出的多個OFDM符號的信道檢測值。
4.如權(quán)利要求1、2或3任一項所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測方法，其特征在于所述殘留頻偏采用下式計算foffest′=angle(Σk=1MΣj=12Σi=14(Hijk*Hi+2,j,k))2π*12TOFDM+CP,]]>其中，TOFDM+CP表示加CP后OFDM符號的長度，angle(·)表示求取相位，Hijk表示一幀中用戶所在Segment的第k個Cluster內(nèi)，第i個符號的第j個導(dǎo)頻子載波上的信道檢測值。
5.如權(quán)利要求3所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測方法，其特征在于該OFDM符號為訓(xùn)練序列或含有導(dǎo)頻子載波的數(shù)據(jù)符號。
6.如權(quán)利要求2所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測方法，其特征在于該相位變化值是通過共軛相乘檢測出來的。
7.如權(quán)利要求1所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測方法，其特征在于該殘留頻偏檢測方法用于多徑時不變信道或多徑時變信道。
8.如權(quán)利要求1所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測方法，其特征在于該殘留頻偏檢測方法用于基于OFDM技術(shù)的無線通信系統(tǒng)中。
9.如權(quán)利要求8所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測方法，其特征在于該殘留頻偏檢測方法用于該OFDM技術(shù)的802.16e系統(tǒng)中。
10.如權(quán)利要求8任一項所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測方法，其特征在于該殘留頻偏檢測方法用于該802.16e系統(tǒng)的上行鏈路或下行鏈路。
11.如權(quán)利要求8任一項所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測方法，其特征在于該殘留頻偏檢測方法用于該802.16e系統(tǒng)中的下行鏈路的FUSC模式或PUSC模式。
12.一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測裝置，其特征在于該殘留頻偏檢測裝置包括信道檢測模塊與殘留頻偏檢測模塊，該信道檢測模塊在頻域上檢測出信道檢測值，該殘留頻偏檢測模塊根據(jù)所述頻域的信道檢測值得出殘留頻偏。
13.如權(quán)利要求12所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測裝置，其特征在于該殘留頻偏檢測模塊是根據(jù)所述頻域的信道檢測值的相位變化值檢測出殘留頻偏。
14.如權(quán)利要求12所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測裝置，其特征在于該信道檢測模塊先在頻域上檢測出無線通信系統(tǒng)發(fā)出的多個OFDM符號的信道檢測值，然后該殘留頻偏檢測模塊利用該多個OFDM符號頻域上的信道檢測值得出相位變化值進(jìn)而檢測出殘留頻偏。
15.如權(quán)利要求12、13或14任一項所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測裝置，其特征在于，在殘留頻偏檢測模塊中，所述殘留頻偏采用下式計算foffest′=angle(Σk=1MΣj=12Σi=14(Hijk*Hi+2,j,k))2π*12TOFDM+CP,]]>其中，TOFDM+CP表示加CP后OFDM符號的長度，angle(·)表示求取相位，Hijk表示一幀中用戶所在Segment的第k個Cluster內(nèi)，第i個符號的第j個導(dǎo)頻子載波上的信道檢測值。
16.如權(quán)利要求14所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測裝置，其特征在于該OFDM符號為訓(xùn)練序列或含有導(dǎo)頻子載波的數(shù)據(jù)符號。
17.如權(quán)利要求13所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測裝置，其特征在于該相位變化值是通過該殘留頻偏檢測模塊采用共軛相乘檢測出來的。
18.如權(quán)利要求12所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測裝置，其特征在于該殘留頻偏檢測裝置位于OFDM技術(shù)的802.16e系統(tǒng)中。
19.如權(quán)利要求18所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測裝置，其特征在于該殘留頻偏檢測裝置位于802.16e系統(tǒng)的上行鏈路或下行鏈路。
20.如權(quán)利要求18所述的一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測裝置，其特征在于該殘留頻偏檢測裝置位于802.16e系統(tǒng)中的下行鏈路的FUSC模式或PUSC模式。
21.一種檢測殘留頻偏的無線通信系統(tǒng)，其特征在于該無線通信系統(tǒng)包括殘留頻偏檢測裝置，該殘留頻偏檢測裝置進(jìn)一步包括信道檢測模塊與殘留頻偏檢測模塊，該信道檢測模塊在頻域上檢測出信道檢測值，該殘留頻偏檢測模塊根據(jù)所述頻域的信道檢測值得出殘留頻偏。
22.如權(quán)利要求21所述的一種檢測殘留頻偏的無線通信系統(tǒng)，其特征在于該殘留頻偏檢測模塊是根據(jù)所述頻域的信道檢測值的相位變化值檢測出殘留頻偏。
23.如權(quán)利要求22所述的一種檢測殘留頻偏的無線通信系統(tǒng)，其特征在于該信道檢測模塊先在頻域上檢測出無線通信系統(tǒng)發(fā)出的多個OFDM符號的信道檢測值，然后該殘留頻偏檢測模塊利用該多個OFDM符號頻域上的信道檢測值得出相位變化值進(jìn)而檢測出殘留頻偏。
24.如權(quán)利要求21、22或23任一項所述的一種檢測殘留頻偏的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，在殘留頻偏檢測模塊中，所述殘留頻偏采用下式計算foffest′=angle(Σk=1MΣj=12Σi=14(Hijk*Hi+2,j,k))2π*12TOFDM+CP,]]>其中，TOFDM+CP表示加CP后OFDM符號的長度，angle(·)表示求取相位，Hijk表示一幀中用戶所在Segment的第k個Cluster內(nèi)，第i個符號的第j個導(dǎo)頻子載波上的信道檢測值。
25.如權(quán)利要求23所述的一種檢測殘留頻偏的無線通信系統(tǒng)，其特征在于該OFDM符號為訓(xùn)練序列或含有導(dǎo)頻子載波的數(shù)據(jù)符號。
26.如權(quán)利要求22所述的一種檢測殘留頻偏的無線通信系統(tǒng)，其特征在于該相位變化值是通過該殘留頻偏檢測模塊采用共軛相乘檢測出來的。
27.如權(quán)利要求21所述的一種檢測殘留頻偏的無線通信系統(tǒng)，其特征在于該殘留頻偏檢測裝置位于OFDM技術(shù)的802.16e系統(tǒng)中。
28.如權(quán)利要求27所述的一種檢測殘留頻偏的無線通信系統(tǒng)，其特征在于該殘留頻偏檢測裝置位于802.16e系統(tǒng)的上行鏈路或下行鏈路。
29.如權(quán)利要求27所述的一種檢測殘留頻偏的無線通信系統(tǒng)，其特征在于該殘留頻偏檢測裝置位于802.16e系統(tǒng)中的下行鏈路的FUSC模式或PUSC模式。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無線通信系統(tǒng)的殘留頻偏檢測方法、模塊及檢測殘留頻偏的無線通信系統(tǒng)，本發(fā)明主要是通過頻域信道檢測值的相位變化值，使無線通信系統(tǒng)能進(jìn)一步檢測出系統(tǒng)還存在的殘留頻偏。其主要步驟包括在頻域上檢測出信道檢測值，并通過所述頻域的信道檢測值的相位變化值檢測出殘留頻偏。本發(fā)明能使無線通信系統(tǒng)得到更為精確的頻域同步信號。
文檔編號H04L27/26GK1956429SQ200510100889
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月28日
發(fā)明者錢云襄 申請人:華為技術(shù)有限公司