專利名稱：一種頻率跟蹤方法、系統(tǒng)和鑒頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種頻率跟蹤方法、系統(tǒng)和鑒頻器。
背景技術(shù)：
3GPP (The 3rd Generation Partnership Project 第三代伙伴計劃)長期演進(jìn) (LTE,Long Term Evolution)項目是近兩年來3GPP啟動的最大的新技術(shù)研發(fā)項目，這種以 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交步頁分復(fù)用)/FDMA (Frequency Division Multiple Access，頻分多址)為核心的技術(shù)可以被看作“準(zhǔn)4G”技術(shù)，擁有 廣闊的應(yīng)用前景。但是，LTE系統(tǒng)與其它的無線通信系統(tǒng)一樣，由于用戶設(shè)備UE(User Equipment)和基站的晶振不可能很準(zhǔn)確的定位到同一個頻率，因此通信系統(tǒng)中存在頻偏， 需要頻率跟蹤進(jìn)行校正。LTE協(xié)議要求載波頻偏的精確度在一個子幀(sub-frame) lms的觀測區(qū)域必須在 士0. 1 PPM之內(nèi)。即對于協(xié)議規(guī)定的最低載頻746MHz中心頻點僅允許頻偏在士75Hz以內(nèi)， 這對頻率跟蹤提出了很高的要求。頻率跟蹤一般通過AFC (Auto Frequency Control，自動 頻率控制)環(huán)路完成，環(huán)路結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中，鑒頻器用于檢測UE和基站之間的頻偏， 它是環(huán)路跟蹤的核心部分，其性能與采用的頻偏估計算法有關(guān)；環(huán)路濾波器用于平滑估計 值，通常采用一階環(huán)或二階環(huán)；壓控震蕩器用于調(diào)整頻率。發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，采用鑒頻算法TDPD_CP(TDPD Time Domain Phase Difference，時域相位叉積；CP :CyclicPrefix，循環(huán)前綴)作為鑒頻 器的AFC跟蹤環(huán)路，具有估計精度不足，環(huán)路穩(wěn)態(tài)下殘留頻偏難以達(dá)到協(xié)議0. lppm的要 求的問題，如圖2所示的殘留頻偏仿真結(jié)果(10000ms)示意圖，利用這種算法，在初始頻 偏為1500Hz(e =0.1，e為歸一化頻偏，定義為實際頻偏與子載波間隔的比值)，載頻 為746MHz，信噪比SNR為OdB，帶寬為1. 4MHz，子載波間隔為15kHz的仿真條件下，大多數(shù) 情況下殘留頻偏超過0. lppm。而采用鑒頻算法FDPD_RS(FDPD frequency Domain Phase Difference,頻域相位叉積；RS :ReferenceSignal,參考信號)作為鑒頻器的AFC跟蹤環(huán) 路，具有鑒頻的有效范圍過小的問題，如圖3所示的殘留頻偏仿真結(jié)果(10000ms)示意圖， 其為以LTE系統(tǒng)0FDM符號數(shù)據(jù)長度N = 2048為例，其時隙長度Nsl。t = 15360，由此可得 頻偏估計f ￡ {- 0.0667,0.0667},在初始頻偏為1500Hz ( e = 0. 1)，載頻為746MHz，信噪比 SNR為OdB，帶寬為1. 4MHz，子載波間隔為15kHz的仿真條件下，由于實際頻偏超過鑒頻算法 的有效估計范圍，頻率跟蹤環(huán)路始終無法收斂到穩(wěn)態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的頻率跟蹤方法穩(wěn)態(tài)精度不足和頻偏捕獲范圍過小的問題， 本發(fā)明實施例提供一種頻率跟蹤方法、系統(tǒng)和鑒頻器。本發(fā)明實施例的上述目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的—種頻率跟蹤方法，所述方法包括通過第一鑒頻算法和第二鑒頻算法分別檢測
4用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的頻偏，獲得第一頻偏估計結(jié)果和第二頻偏估計結(jié)果；如果已獲 得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值收斂于所述第二鑒頻算法的鑒頻范圍內(nèi)，則對當(dāng)前獲得的 所述第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長重置，利用調(diào)整后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校 正。一種鑒頻器，所述鑒頻器包括第一鑒頻單元，用于通過第一鑒頻算法檢測用戶設(shè) 備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的頻偏，獲得第一頻偏估計結(jié)果；第二鑒頻單元，用于通過第二鑒頻算法 檢測用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的頻偏，獲得第二頻偏估計結(jié)果；外環(huán)鎖定判決單元，用于判 斷已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值是否收斂于所述第二鑒頻算法的鑒頻范圍內(nèi)；頻偏 估計結(jié)果輸出單元，用于在已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值收斂于所述第二鑒頻算法 的鑒頻范圍內(nèi)時，將所述第二頻偏估計結(jié)果輸出到環(huán)路濾波器，并通過所述環(huán)路濾波器對 所述第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長重置，然后通過壓控震蕩器利用調(diào)整后的第二頻偏估 計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。一種頻率跟蹤系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括環(huán)路濾波器、壓控震蕩器和前述的鑒頻器。本發(fā)明實施例的頻率跟蹤方法、系統(tǒng)和鑒頻器提出了一種采用兩種鑒頻算法相結(jié) 合進(jìn)行頻率跟蹤的方案，通過本發(fā)明實施例的方法、系統(tǒng)和鑒頻器，既能保證頻偏捕獲范 圍，又可以保證跟蹤穩(wěn)態(tài)精度。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不 構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中圖1為自動頻率控制系統(tǒng)環(huán)路結(jié)構(gòu)示意圖2為時域相位叉積算法仿真結(jié)果示意圖3為頻域相位叉積算法仿真結(jié)果示意圖4為本發(fā)明實施例的頻率跟蹤方法流程圖5為OFDM系統(tǒng)的CP重復(fù)結(jié)構(gòu)示意圖6A為LTE系統(tǒng)的normal CP下行RS映射示意圖6B為LTE系統(tǒng)的extended CP下行RS映射示意圖7為本發(fā)明另一實施例的頻率跟蹤方法流程圖8為本發(fā)明另一實施例的頻率跟蹤方法流程圖9為采用本發(fā)明實施例的一實驗的頻偏仿真結(jié)果示意圖
圖10為本發(fā)明實施例的鑒頻器組成結(jié)構(gòu)框圖11為本發(fā)明實施例的頻率跟蹤系統(tǒng)的組成框圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附 圖，對本發(fā)明實施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本 發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。實施例一本發(fā)明實施例提供一種頻率跟蹤方法，以下結(jié)合附圖對本實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
5
圖4為本實施例的方法流程圖，請參照圖4，本實施例的頻率跟蹤方法主要包括401 通過第一鑒頻算法和第二鑒頻算法檢測用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的頻偏，獲 得第一頻偏估計結(jié)果和第二頻偏估計結(jié)果；其中，相對于第二鑒頻算法，所述第一鑒頻算法的鑒頻范圍較大，精度較低。在本實施例中，該第一鑒頻算法為TDPD_CP(TDPD :Time Domain Phase Difference，時域相位叉積；CP :Cyclic Prefix，循環(huán)前綴)算法。在本實施例中，該第 二鑒頻算法為 FDPD_RS (FDPD frequency Domain Phase Difference，頻域相位叉積；RS Reference Signal，參考信號)算法。402:判斷已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值是否收斂于第二鑒頻算法的鑒頻 范圍內(nèi)；其中，已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值可以通過對當(dāng)前及之前獲得的多次第 一頻偏估計結(jié)果取平均值來實現(xiàn)，也可以通過對當(dāng)前及之前獲得的多次第一頻偏估計結(jié)果 進(jìn)行濾波后與一門限值進(jìn)行比較后實現(xiàn)，本實施例并不以此作為限制。另外，這里的多次 第一頻偏估計結(jié)果的平均值可以是一定周期內(nèi)獲得的所有第一頻偏估計結(jié)果的平均值，也 可以是預(yù)先設(shè)定的預(yù)定次數(shù)的第一頻偏估計結(jié)果的平均值，本發(fā)明實施例也不以此作為限 制。403:如果已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值收斂于所述第二鑒頻算法的鑒頻 范圍內(nèi)，則對當(dāng)前獲得的所述第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長重置，利用調(diào)整后的第二頻 偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。404:如果已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值超出所述第二鑒頻算法的鑒頻范 圍內(nèi)，則對當(dāng)前獲得的所述第一頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長遞減，利用調(diào)整后的第一頻偏 估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。在本實施例中，判斷已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值是否收斂于第二鑒頻算 法的鑒頻范圍內(nèi)，可以通過對當(dāng)前及之前已獲得的多次的第一頻偏估計結(jié)果進(jìn)行累加后平 均或通過濾波后與一門限值比較的方式實現(xiàn)，以避免一次頻偏估計結(jié)果可能不準(zhǔn)確導(dǎo)致的 誤判，但本實施例并不以此作為限制。如果判斷的結(jié)果為已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值收斂于第二鑒頻算法的 鑒頻范圍內(nèi)，則說明鑒頻范圍已經(jīng)減小，可以使用鑒頻范圍相對較小的第二鑒頻算法檢測 當(dāng)前頻偏獲得的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。環(huán)路濾波器接收到該第二頻偏估計結(jié)果，對該第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長處 理后，將該處理后的第二頻偏估計結(jié)果輸出到壓控震蕩器，壓控震蕩器利用該處理后的第 二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。其中，環(huán)路濾波器的工作和壓控震蕩器的工作與現(xiàn)有技術(shù) 相同，在此不再贅述。在本實施例中，鑒頻范圍相對較大以及鑒頻精度相對較低的第一鑒頻算法可以為 TDPD_CP(TDPD :Time Domain Phase Difference，時域相位叉積；CP :Cyclic Prefix，循環(huán) 前綴)算法，但本發(fā)明實施例并不以此作為限制，下面對TDPD_CP進(jìn)行說明。請參照圖5，由于OFDM系統(tǒng)通常具有循環(huán)前綴CP(Cyclic Prefix)，其中，數(shù)據(jù)部 分長度為N，即Z(1，Zl, ... ，CP長度為L，重復(fù)了數(shù)據(jù)部分zN_i，zN_L+1, . . . zN_i，設(shè)接收信號為Y (n)，符號起始位置為rv利用CP重復(fù)性做相位叉積
頻偏估計結(jié)果為；
其中，￡是指歸一化頻偏，
定義為實際頻偏/ (單位Hz)與子載波間隔Af (單位Hz)的比值。在本實施例中，鑒頻范圍相對較小以及鑒頻精度相對較高的第二鑒頻算法可以 % FDPD_RS(FDPD :Frequency Domain Phase Difference,；RS :Reference Signal，參考信號)算法，但本發(fā)明實施例并不以此作為限制，下面對FDPD_RS進(jìn)行說明。請參照圖6A、圖6B，由圖6A、6B中LTE系統(tǒng)下行RS映射可知，對于1，2發(fā) 射天線，RS符號經(jīng)過一個時隙間隔其子載波位置將會重復(fù)，定義如下相位叉積，
其中，Zk(ns)為第 ns 個時
隙，第k個子載波處接收符號，Pk(ns)為第ns個時隙，第k個子載波處的本地產(chǎn)生RS符號， ,e-N
則頻偏估計結(jié)果為ε＝θ`N/2πNstot，其中，Nslat表示時隙長度。如果判斷的結(jié)果為已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值超出第二鑒頻算法的鑒 頻范圍內(nèi)，則說明鑒頻范圍仍然很大，不適用鑒頻范圍相對較小的第二鑒頻算法，此時，將 當(dāng)前獲得的第一頻偏估計結(jié)果輸出到環(huán)路濾波器，通過環(huán)路濾波器對調(diào)整步長遞減后，輸 出處理后的第一頻偏估計結(jié)果到壓控震蕩器，壓控震蕩器繼續(xù)采用處理后的第一頻偏估計 結(jié)果進(jìn)行頻率校正。根據(jù)本實施例，為了達(dá)到更好的跟蹤效果，所使用的環(huán)路濾波器可以為可變調(diào)整 步長一階環(huán)，如此可以在跟蹤初始時采用大步長，穩(wěn)態(tài)時采用小步長，初始向穩(wěn)態(tài)過渡步長 遞減至配置低值。本發(fā)明實施例采用兩種鑒頻算法結(jié)合的方式，先通過鑒頻范圍相對較大以及鑒頻 精度相對較低的第一鑒頻算法檢測頻偏，再通過鑒頻范圍相對較小以及鑒頻精度相對較高 的第二鑒頻算法檢測頻偏，既能保證頻偏捕獲范圍，又可以保證跟蹤精度。實施例二本發(fā)明實施例還提供一種頻率跟蹤方法，以下結(jié)合附圖對本實施例進(jìn)行詳細(xì)說 明。圖7為本實施例的方法流程圖，請參照圖7，本實施例是在實施例一的基礎(chǔ)上，在 采用第二鑒頻算法工作的過程中，即以第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正的過程中，該頻率 跟蹤方法的一個較佳實施例，如圖7所示，本實施例的方法主要包括701 判斷已獲得的第二頻偏估計結(jié)果的平滑值是否滿足協(xié)議要求；702:如果已獲得的第二頻偏估計結(jié)果的平滑值滿足協(xié)議要求，則對當(dāng)前獲得的所 述第二頻偏結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長遞減，利用調(diào)整后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正；703:如果已獲得的第二頻偏估計結(jié)果的平滑值未滿足協(xié)議要求，則對當(dāng)前獲得的 所述第二頻偏結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長重置，利用調(diào)整后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。在本實施例中，判斷已獲得的第二頻偏估計結(jié)果的平滑值是否滿足協(xié)議要求，也 可以通過對當(dāng)前及之前已獲得的多次的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行累加后平均或通過濾波后
7與另一門限值比較的方式實現(xiàn)，以避免一次頻偏估計結(jié)果可能不準(zhǔn)確導(dǎo)致的誤判，但本實 施例并不以此作為限制。如果判斷的結(jié)果為已獲得的第二頻偏估計結(jié)果的平滑值滿足協(xié)議要求，則說明此 時的頻偏在用戶可接受范圍內(nèi)，此時，可以將當(dāng)前獲得的第二頻偏估計結(jié)果輸出到環(huán)路濾 波器，通過環(huán)路濾波器對環(huán)路濾波步長遞減，得到處理后的第二頻偏估計結(jié)果，輸出到壓控 震蕩器，壓控震蕩器即可利用該處理后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。如果判斷的結(jié)果為已獲得的第二頻偏估計結(jié)果的平滑值未滿足協(xié)議要求，則說明 此時的頻偏仍不能達(dá)到要求，此時，可以將當(dāng)前獲得的第二頻偏估計結(jié)果輸出到環(huán)路濾波 器，通過環(huán)路濾波器對環(huán)路濾波調(diào)整步長重置，得到處理后的第二頻偏估計結(jié)果，輸出到壓 控震蕩器，壓控震蕩器即可利用該處理后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。根據(jù)本實施例，為了達(dá)到更好的跟蹤效果，所使用的環(huán)路濾波器可以為可變調(diào)整 步長一階環(huán)，如此可以在跟蹤初始時采用大步長，穩(wěn)態(tài)時采用小步長，初始向穩(wěn)態(tài)過渡步長 遞減至配置低值。本發(fā)明實施例采用兩種鑒頻算法結(jié)合的方式，先通過鑒頻范圍相對較大以及鑒頻 精度相對較低的第一鑒頻算法檢測頻偏，再通過鑒頻范圍相對較小以及鑒頻精度相對較高 的第二鑒頻算法檢測頻偏，既能保證頻偏捕獲范圍，又可以保證跟蹤精度。實施例三本發(fā)明實施例還提供一種頻率跟蹤方法，以下結(jié)合附圖對本實施例進(jìn)行詳細(xì)說 明。圖8為本實施例的方法流程圖，請參照圖8，本實施例是在實施例一以及或者實施 例二的基礎(chǔ)上，在采用第二鑒頻算法工作的過程中，即以第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正 的過程中，該頻率跟蹤方法的另一個較佳實施例，如圖8所示，本實施例的方法主要包括801 判斷已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值是否超出所述第二鑒頻算法的鑒 頻范圍；802:如果已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值超出所述第二鑒頻算法的鑒頻范 圍，則對當(dāng)前獲得的所述第一頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長重置，利用調(diào)整后的第一頻偏估 計結(jié)果進(jìn)行頻率校正；803:如果已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值未超出所述第二鑒頻算法的鑒頻 范圍，則對當(dāng)前獲得的所述第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長遞減，利用調(diào)整后的第二頻偏 估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。在本實施例中，判斷已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值是否超出第二鑒頻算法 的鑒頻范圍，也可以通過對當(dāng)前及之前已獲得的多次的第一頻偏估計結(jié)果進(jìn)行累加后平均 或通過濾波后與另一門限值比較的方式實現(xiàn)，以避免一次頻偏估計結(jié)果可能不準(zhǔn)確導(dǎo)致的 誤判，但本實施例并不以此作為限制。如果判斷的結(jié)果為已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值超出第二鑒頻算法的鑒 頻范圍，則說明此時第二鑒頻算法已不適用，此時，將當(dāng)前獲得的第一頻偏估計結(jié)果輸出到 環(huán)路濾波器，通過環(huán)路濾波器對環(huán)路濾波步長進(jìn)行重置，得到處理后的第一頻偏估計結(jié)果， 輸出到壓控震蕩器，壓控震蕩器即可利用該處理后的第一頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。如果判斷的結(jié)果為已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值未超出第二鑒頻算法的鑒頻范圍，則說明第二鑒頻算法仍然適用，此時，將當(dāng)前獲得的第二頻偏估計結(jié)果輸出到環(huán) 路濾波器，通過環(huán)路濾波器對環(huán)路濾波步長進(jìn)行遞減，得到處理后的第二頻偏估計結(jié)果，輸 出到壓控震蕩器，壓控震蕩器即可利用該處理后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。在本實施例中，也可以同時判斷已獲得的第二頻偏結(jié)果的平滑值是否滿足協(xié)議要 求。關(guān)于判斷已獲得的第二頻偏估計結(jié)果是否滿足協(xié)議要求已于實施例二作了說明，在此 不再贅述。根據(jù)本實施例，為了達(dá)到更好的跟蹤效果，所使用的環(huán)路濾波器可以為可變調(diào)整 步長一階環(huán)，如此可以在跟蹤初始時采用大步長，穩(wěn)態(tài)時采用小步長，初始向穩(wěn)態(tài)過渡步長 遞減至配置低值。圖9為采用本發(fā)明實施例的頻率跟蹤方法的所作的頻率跟蹤實驗的仿真結(jié)果示 意圖，在圖9所示的實驗中，仿真條件為初始頻偏為1500Hz(e =0.1)；載頻為746MHz ； 信噪比SNR為OdB ；發(fā)射帶寬為1. 4MHz ；子載波間隔為15kHz，根據(jù)圖9所示的殘留頻偏仿 真結(jié)果(10000ms)可知，通過本發(fā)明實施例的方法，既可以實現(xiàn)頻偏快速捕獲，又可以在穩(wěn) 態(tài)獲得非常好的鎖定性能。本發(fā)明實施例采用兩種鑒頻算法結(jié)合的方式，先通過鑒頻范圍相對較大以及鑒頻 精度相對較低的第一鑒頻算法檢測頻偏，再通過鑒頻范圍相對較小以及鑒頻精度相對較高 的第二鑒頻算法檢測頻偏，既能保證頻偏捕獲范圍，又可以保證跟蹤精度。實施例四本發(fā)明實施例還提供一種鑒頻器，以下結(jié)合附圖對本實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。圖10為本實施例的鑒頻器的組成框圖，請參照圖10，本實施例的鑒頻器主要包 括第一鑒頻單元101，用于通過第一鑒頻算法檢測用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的頻偏， 獲得第一頻偏估計結(jié)果；第二鑒頻單元102，用于通過第二鑒頻算法檢測用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的頻偏， 獲得第二頻偏估計結(jié)果；其中，用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的頻率是通過射頻接收單元接收到，這是現(xiàn)有技 術(shù)的內(nèi)容，在此不再贅述。外環(huán)鎖定判決單元103，用于判斷已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值是否收斂 于第二鑒頻算法的鑒頻范圍內(nèi)，并將判斷的結(jié)果發(fā)送給頻偏估計結(jié)果輸出單元104 ；頻偏估計結(jié)果輸出單元104，用于在已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值收斂于 第二鑒頻算法的鑒頻范圍內(nèi)時，將當(dāng)前獲得的第二頻偏估計結(jié)果輸出到環(huán)路濾波器，并通 過所述環(huán)路濾波器對所述第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長重置，然后通過壓控震蕩器利用 調(diào)整后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。在本實施例中，頻偏估計結(jié)果輸出單元104還用于在已獲得的第一頻偏估計結(jié)果 的平滑值超出第二鑒頻算法的鑒頻范圍內(nèi)時，將當(dāng)前獲得的第一頻偏估計結(jié)果輸出到環(huán)路 濾波器，并通過所述環(huán)路濾波器對所述第一頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長遞減，然后通過壓 控震蕩器利用調(diào)整后的第一頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。根據(jù)本實施例，所述鑒頻器還可以包括內(nèi)環(huán)失鎖判決單元105，用于在頻偏估計結(jié)果輸出單元104將第二頻偏估計結(jié)果輸出到環(huán)路濾波器的過程中，判斷已獲得的第二頻偏估計結(jié)果的平滑值是否滿足協(xié)議要 求，并將判斷的結(jié)果發(fā)送到頻偏估計結(jié)果輸出單元104。頻偏估計結(jié)果輸出單元104還用于在已獲得的第二頻偏估計結(jié)果的平滑值滿足 協(xié)議要求時，將當(dāng)前獲得的第二頻偏結(jié)果輸出到環(huán)路濾波器，并通過所述環(huán)路濾波器對所 述第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長遞減，然后通過壓控震蕩器利用調(diào)整后的第二頻偏估計 結(jié)果進(jìn)行頻率校正；并且在已獲得的第二頻偏估計結(jié)果的平滑值未滿足協(xié)議要求時，將當(dāng) 前獲得的第二頻偏估計結(jié)果輸出到環(huán)路濾波器，并通過所述環(huán)路濾波器對所述第二頻偏估 計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長重置，然后通過壓控震蕩器利用調(diào)整后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率 校正。根據(jù)本實施例，所述鑒頻器還可以包括外環(huán)失鎖判決單元106，用于在頻偏估計結(jié)果輸出單元104將第二頻偏結(jié)果輸出 到環(huán)路濾波器的工作過程中，判斷已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值是否超出第二鑒頻 算法的鑒頻范圍，并將判斷的結(jié)果發(fā)送到頻偏估計結(jié)果輸出單元104。頻偏估計結(jié)果輸出單元104還用于在已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值超出 所述第二鑒頻算法的鑒頻范圍時，將當(dāng)前獲得的第一頻偏估計結(jié)果輸出到環(huán)路濾波器，并 通過所述環(huán)路濾波器對所述第一頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長重置，然后通過壓控震蕩器利 用調(diào)整后的第一頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正；并且在已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值 未超出所述第二鑒頻算法的鑒頻范圍時，將當(dāng)前獲得的第二頻偏估計結(jié)果輸出到環(huán)路濾波 器，并通過所述環(huán)路濾波器對所述第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長遞減，然后通過壓控震 蕩器利用調(diào)整后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。其中，環(huán)路濾波器可以為可變調(diào)整步長一階環(huán)。本實施例的鑒頻器的各組成部分的功能是用于實現(xiàn)實施例一 _實施例三的頻率 跟蹤方法的步驟的功能，由于實施例一-實施例三已經(jīng)對各功能作了詳細(xì)說明，在此不再 贅述。通過本發(fā)明實施例的鑒頻器，使用了兩種鑒頻算法相結(jié)合的方式進(jìn)行頻率跟蹤， 既可以實現(xiàn)頻偏快速捕獲，又可以在穩(wěn)態(tài)獲得非常好的鎖定性能。實施例五本發(fā)明實施例還提供一種頻率跟蹤系統(tǒng)，以下結(jié)合附圖對本實施例進(jìn)行詳細(xì)說 明。圖11為本實施例的頻率跟蹤系統(tǒng)的組成框圖，如圖11所示，本實施例的頻率跟蹤 系統(tǒng)包含了實施例三的鑒頻器111、環(huán)路濾波器112以及壓控震蕩器113，其中本實施例的鑒頻器111應(yīng)用了實施例一 _實施例三的頻率跟蹤方法，實現(xiàn)了對用 戶設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如基站的頻率檢測和跟蹤，具體實現(xiàn)過程已經(jīng)在實施例一、實施例二和 實施例三中作了說明，在此不再贅述。本實施例的環(huán)路濾波器112用于根據(jù)鑒頻器111的頻偏估計結(jié)果調(diào)整可變調(diào)整步 長，獲得一個頻偏估計結(jié)果的調(diào)整量輸出給壓控震蕩器，其工作原理和過程與現(xiàn)有技術(shù)相 同，在此不再贅述。該環(huán)路濾波器112可以為可變調(diào)整步長一階環(huán)，如此可以在跟蹤初始時 采用大步長，穩(wěn)態(tài)時采用小步長，初始向穩(wěn)態(tài)過渡步長遞減至配置低值。本實施例的壓控震蕩器113用于根據(jù)環(huán)路濾波器112輸出的頻偏估計結(jié)果的調(diào)整
10量進(jìn)行頻率校正，其工作原理和過程與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不再贅述。通過本發(fā)明實施例的頻率跟蹤系統(tǒng)，由于鑒頻器111采用了兩種鑒頻算法相結(jié)合 的方式進(jìn)行頻率跟蹤，既可以實現(xiàn)頻偏快速捕獲，又可以在穩(wěn)態(tài)獲得非常好的鎖定性能。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳 細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保 護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本 發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
1權(quán)利要求
一種頻率跟蹤方法，其特征在于，所述方法包括通過第一鑒頻算法和第二鑒頻算法分別檢測用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的頻偏，獲得第一頻偏估計結(jié)果和第二頻偏估計結(jié)果；如果已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值收斂于所述第二鑒頻算法的鑒頻范圍內(nèi)，則對當(dāng)前獲得的所述第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長重置，利用調(diào)整后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括判斷已獲得的第二頻偏估計結(jié)果的平滑值是否滿足要求；如果已獲得的第二頻偏估計結(jié)果的平滑值滿足要求，則對當(dāng)前獲得的所述第二頻偏結(jié) 果進(jìn)行調(diào)整步長遞減，利用調(diào)整后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于如果已獲得的第二頻偏估計結(jié)果的平滑值未滿足要求，則對當(dāng)前獲得的所述第二頻偏 結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長重置，利用調(diào)整后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括如果已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值超出所述第二鑒頻算法的鑒頻范圍，則對當(dāng) 前獲得的所述第一頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長重置，利用調(diào)整后的第一頻偏估計結(jié)果進(jìn)行 頻率校正。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述第一頻偏算法為時域相位叉積算法，所述第二頻偏算法為頻域相位叉積算法。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整步長重置采用可變調(diào)整步長一 階環(huán)實現(xiàn)。
7.—種鑒頻器，其特征在于，所述鑒頻器包括第一鑒頻單元，用于通過第一鑒頻算法檢測用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的頻偏，獲得第 一頻偏估計結(jié)果；第二鑒頻單元，用于通過第二鑒頻算法檢測用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的頻偏，獲得第 二頻偏估計結(jié)果；外環(huán)鎖定判決單元，用于判斷已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值是否收斂于所述第 二鑒頻算法的鑒頻范圍內(nèi)；頻偏估計結(jié)果輸出單元，用于在已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值收斂于所述第二 鑒頻算法的鑒頻范圍內(nèi)時，將當(dāng)前獲得的第二頻偏估計結(jié)果輸出到環(huán)路濾波器，并通過所 述環(huán)路濾波器對所述第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長重置，然后通過壓控震蕩器利用調(diào)整 后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鑒頻器，其特征在于，所述鑒頻器還包括內(nèi)環(huán)失鎖判決單元，用于在所述頻偏估計結(jié)果輸出單元將所述第二頻偏估計結(jié)果輸出 到環(huán)路濾波器的過程中，判斷已獲得的第二頻偏估計結(jié)果的平滑值是否滿足要求；所述頻偏估計結(jié)果輸出單元還用于在已獲得的第二頻偏估計結(jié)果的平滑值滿足要求 時，將當(dāng)前獲得的第二頻偏結(jié)果輸出到環(huán)路濾波器，并通過所述環(huán)路濾波器對所述第二頻 偏結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長遞減，然后通過壓控震蕩器利用調(diào)整后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率 校正。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鑒頻器，其特征在于所述頻偏估計結(jié)果輸出單元還用于在已獲得的第二頻偏估計結(jié)果的平滑值未滿足要 求時，將當(dāng)前獲得的第二頻偏結(jié)果輸出到環(huán)路濾波器，并通過所述環(huán)路濾波器對所述第二 頻偏結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長重置，然后通過壓控震蕩器利用調(diào)整后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻 率校正。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鑒頻器，其特征在于，所述鑒頻器還包括外環(huán)失鎖判決單元，用于在所述頻偏估計結(jié)果輸出單元將所述第二頻偏結(jié)果輸出到環(huán) 路濾波器的過程中，判斷已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值是否超出所述第二鑒頻算法 的鑒頻范圍；所述頻偏估計結(jié)果輸出單元還用于在已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值超出所述 第二鑒頻算法的鑒頻范圍時，將當(dāng)前獲得的第一頻偏估計結(jié)果輸出到環(huán)路濾波器，并通過 所述環(huán)路濾波器對所述第一頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長重置，然后通過壓控震蕩器利用調(diào) 整后的第一頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10所述的鑒頻器，其特征在于所述第一鑒頻單元采用時域相位叉積算法檢測用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的頻率；所述第二鑒頻單元采用頻域相位叉積算法檢測用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的頻率。
12.—種頻率跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述頻率跟蹤系統(tǒng)包括環(huán)路濾波器、壓控震蕩器 和權(quán)利要求7-10任一項所述的鑒頻器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的頻率跟蹤系統(tǒng)，其特征在于所述環(huán)路濾波器采用可變調(diào) 整步長一階環(huán)調(diào)整步長重置或調(diào)整步長遞減。
全文摘要
本發(fā)明提供一種頻率跟蹤方法、系統(tǒng)和鑒頻器，所述方法包括通過第一鑒頻算法和第二鑒頻算法分別檢測用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的頻偏，獲得第一頻偏估計結(jié)果和第二頻偏估計結(jié)果；如果已獲得的第一頻偏估計結(jié)果的平滑值收斂于所述第二鑒頻算法的鑒頻范圍內(nèi)，則對當(dāng)前獲得的所述第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行調(diào)整步長重置，利用調(diào)整后的第二頻偏估計結(jié)果進(jìn)行頻率校正。通過本發(fā)明實施例的方法、系統(tǒng)和鑒頻器，既能保證頻偏捕獲范圍，又可以保證跟蹤精度。
文檔編號H04L25/03GK101854322SQ200910130509
公開日2010年10月6日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者林亞 申請人:華為技術(shù)有限公司