專利名稱：用于執(zhí)行正交頻分復(fù)用通信系統(tǒng)中的初始載波頻率偏移的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線數(shù)字通信，并具體涉及在初始同步步驟期間(即，在信道估計(jì)之前)，用于執(zhí)行正交頻分復(fù)用通信系統(tǒng)中的載波頻率偏移的估計(jì)的方法。
背景技術(shù)：
正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制是一項(xiàng)在無(wú)線數(shù)字通信領(lǐng)域中廣泛發(fā)展的技術(shù)，這基于由基于離散傅立葉變換計(jì)算的簡(jiǎn)化數(shù)字信號(hào)處理所提供的巨大潛力。然而，在由用戶設(shè)備(UE)正在接收的信號(hào)被適當(dāng)?shù)靥幚碇?，必須完成一個(gè)初步的但關(guān)鍵的同步步驟，其包括所謂的載波頻率偏移(CFO)的估計(jì)。實(shí)際上，由于內(nèi)部振蕩器的失諧并且還由于由移動(dòng)通信所產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)，在基站(eNodeB)處的頻率與接收終端(UE)處的頻率會(huì)不同，并且這種差異會(huì)不利于目標(biāo)傳輸速率。具體地講，如果CFO問題沒有被適當(dāng)校正，則在接收器處執(zhí)行離散傅立葉變換級(jí)是危險(xiǎn)的。在很多諸如3GPP-LTE之類的系統(tǒng)中，執(zhí)行第一粗略同步步驟，這基于主同步序列(PSS)，在此時(shí)主同步序列是可以到達(dá)接收器的唯一已知的導(dǎo)頻序列。在執(zhí)行需要在接收處使用DFT塊的后面的同步步驟之前，具有良好的CFO估計(jì)是關(guān)鍵的；否則隨后的同步步驟的性能會(huì)被嚴(yán)重削弱。首先，P. H. Moose 在"A technique for orthogonal frequency-division multiplexing frequency offset correction，，公開了一種己知的用于估計(jì)CFO的技術(shù)，該文章發(fā)表于1994年10月出版的IEEE Trans.通信第42卷第10期的第2908至2914頁(yè)。 該技術(shù)基于特定導(dǎo)頻序列的使用，導(dǎo)頻OFDM符號(hào)由兩個(gè)相同的向量構(gòu)成。這種技術(shù)表現(xiàn)出在不知道信道特性的情況下也能夠進(jìn)行工作的顯著優(yōu)勢(shì)，因此， 在接收器只能獲得有限的信息時(shí)在第一或粗略的同步處理期間該技術(shù)非常有用。這種已知技術(shù)的明顯缺陷在于Moose序列的重復(fù)傳輸在譜效率方面是很大的時(shí)間浪費(fèi)，這是因?yàn)樵撔蛄袑?duì)于其他同步目的通常是不能重復(fù)利用的。對(duì)于這種特定的原因，在一些標(biāo)準(zhǔn)(諸如3GPP-LTE)中已經(jīng)排除了 Moose序列的使用，并且只提供所謂的主同步序列(PSS)用于實(shí)現(xiàn)CFO的估計(jì)。理論上，通過(guò)對(duì)一個(gè)稠密離散的可能的中央頻率的集合進(jìn)行系統(tǒng)掃描，從PSS的檢測(cè)來(lái)估計(jì)CFO是可行的，但是這種系統(tǒng)掃描會(huì)需要大量的數(shù)字處理資源，并因此增加了接收器的處理成本。因此，期望具有一種可替換的技術(shù)，這種可替換的技術(shù)利用有限的數(shù)字處理資源就能夠?qū)崿F(xiàn)CFO估計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于估計(jì)OFDM通信系統(tǒng)中的接收器和發(fā)送器之間的載波頻率偏移(CFO)的方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種基于任意預(yù)定的導(dǎo)頻序列實(shí)現(xiàn)CFO估計(jì)的方法和設(shè)備。本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種用于基于所謂的主同步信號(hào)(PSS)執(zhí)行CFO估計(jì)的方法和設(shè)備。本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種用于為長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)通信系統(tǒng)執(zhí)行CFO估計(jì)的方法和設(shè)備。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)這些和其他目的，在接收已知的長(zhǎng)度為N的(導(dǎo)頻) 序列X = (x0, X1, X2. . . , xN_i)T的通信裝置中執(zhí)行所述方法。該方法包括確定θ值的步驟，該θ值使得以下公式最大化
權(quán)利要求
1. 一種用于為正交頻分復(fù)用(OFDM)通信系統(tǒng)估計(jì)載波頻率偏移(CFO)的方法，在接收導(dǎo)頻序列X = (Xo，X1, X2. . .，xN-i)T的接收器中執(zhí)行所述方法，所述方法包括確定θ值的步驟，該θ值使得以下公式最大化
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述矩陣Q被設(shè)置為等于1/L其中込為 LXL單位矩陣并且L對(duì)應(yīng)于假定的信道長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，二分法被用于估計(jì)使得C(θ )最大化的 θ值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，與接收器的物理位置有聯(lián)系地確定所述矩陣Q0
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于，包括步驟 -接收(21)輸入信號(hào)y= (y。，….，YnJt;-檢測(cè)(22)所述導(dǎo)頻信號(hào)； -計(jì)算(23)噪聲ο2方差的估計(jì)； -設(shè)定信道工作時(shí)間協(xié)方差矩陣Q的估計(jì)(24)； -計(jì)算如下定義的A矩陣的元素An,m
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，在步驟26中只計(jì)算右上側(cè)系數(shù)An,m，其中η>
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于，所述導(dǎo)頻序列是主同步信號(hào)。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于，所述接收器為3GPP-LTE通信系統(tǒng)。
9. 一種用于正交頻分復(fù)用通信系統(tǒng)的設(shè)備，其包括-接收器，用于接收包括導(dǎo)頻序列χ = (xo; X1, X2. . .，X^1) τ的輸入信號(hào)，-用于確定θ值的裝置，該θ值使得以下公式最大化
10.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其特征在于，所述矩陣Q被設(shè)置為等于1/L其中込為 LXL單位矩陣并且L對(duì)應(yīng)于假定的信道長(zhǎng)度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的設(shè)備，其特征在于包括用于執(zhí)行使得C(9)最大化的θ值的二分法計(jì)算的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至12中的任一權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)頻序列是主同步信號(hào)。
13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述接收器為3GPP-LTE通信系統(tǒng)。
14.一種用戶設(shè)備，其包括用于執(zhí)行由權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所限定的方法的裝置c
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于為正交頻分復(fù)用(OFDM)通信系統(tǒng)估計(jì)載波頻率偏移(CFO)的方法，在接收導(dǎo)頻序列x＝(x0，x1，x2...，xN-1)T的接收器中執(zhí)行所述方法，所述方法包括確定θ值的步驟，該θ值使得以下公式最大化其中Y是主對(duì)角線y的對(duì)角矩陣；σ2是噪聲功率并且Q是信道工作時(shí)間協(xié)方差矩陣等于1/L IL，其中IL為L(zhǎng)×L單位矩陣并且L對(duì)應(yīng)于假定的信道長(zhǎng)度。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102273157SQ200980153337
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者梅魯恩·德博哈, 羅曼·庫(kù)耶 申請(qǐng)人:意法愛立信有限公司