一種載波頻偏估計方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及通信技術領域，具體的設及一種載波頻偏估計方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 載波同步是通信系統(tǒng)中的重點技術之一，尤其對于0FDM((lrthogonal Frequent Division Multiplexing,正交頻分多路復用技術)體制的通信網絡，載波同步技術是整個 通信系統(tǒng)能否正常運行、各終端是否能夠正常交互的關鍵所在。
[0003] 在單用戶系統(tǒng)中只存在一個載波頻率偏移，接收端可W直接通過分析接收信號的 連續(xù)相移對其進行估計。例如在時域上分析一個符號末尾處的信號相對于循環(huán)前綴的相 移，或在頻域上分析相鄰符號之間導頻點上接收信號的相移。
[0004] 然而在MU-MIMO(Multi-User Multiple-I噸ut Multiple-Output,多用戶多入多 出技術)0FDM上行鏈路中，接收端需要同步多個用戶各自不同的載波頻偏。為了補償多個用 戶各自的載波頻偏，接收端首先需要根據(jù)信道信息來分離各用戶信號，再分別對各自的載 波頻偏進行補償。因此MU-MIM0 OFDM上行鏈路中的補償無在頻域上的信道估計和載波頻偏 跟蹤會一直受到載波間干擾的影響。

【發(fā)明內容】

[000引有鑒于此，本發(fā)明提供了一種載波頻偏估計方法和系統(tǒng)，W解決現(xiàn)有技術中接收 端首先需要根據(jù)信道信息來分離各用戶信號，再分別對各自的載波頻偏進行補償。因此MU-MIM0 OFDM上行鏈路中的補償無在頻域上的信道估計和載波頻偏跟蹤會一直受到載波間干 擾的影響問題，其技術方案如下：
[0006] -種載波頻偏估計方法，應用于上行鏈路多用戶多入多出正交頻分多路復用技術 MU-MIM0 0抑Μ系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括接收端W及無線臺站，所述接收端包括Nr個接收天線，所 述無線臺站包括N個發(fā)射機，N為大于等于1的正整數(shù)，Nr為大于等于N的正整數(shù)，所述載波頻 偏估計方法包括：
[0007] 第i發(fā)射機依據(jù)與其對應的下行鏈路的載波頻偏估計對待發(fā)送的第i OFDM信號進 行載波頻偏預矯正，所述第i 0抑Μ信號中承載有導頻子載波，i為大于等于1小于等于N的正 整數(shù)，N個所述發(fā)射機待發(fā)送的N個OFDM信號中承載的導頻子載波相同；
[0008] 接收端依據(jù)實際接收到的所述N個OFDM信號中的導頻子載波W及所述N個所述發(fā) 射機待發(fā)送的OFDM信號中原始的導頻子載波估計出N個OFDM信號的公共殘留載波頻偏ξ = (1'1)-11^，其中（=陽1(則^，其中狂=6"*，1(為大于等于1小于等于加勺正整數(shù)，其中，所 述估計公共殘留載波頻偏ξ = (Μ'ΜΓ?Μν的方法包括：
[0009] 確定第q個發(fā)射機對應的接收導頻)',,=巧,其中Xq = diag(Xq,i, Xq,2，K，Xq,N)為來自N路發(fā)射機的第q個導頻圖案的聯(lián)合導頻信號矩陣，Hq是所述第q個導頻 圖案的聯(lián)合信道，nq為第q個導頻圖案的噪聲，q為大于等于1小于等于Q的正整數(shù)；
[0010] 對所有Q個導頻圖案的公共相位誤差進行聯(lián)合估計，所述Q個導頻圖案的輸入輸出 關系為y = M.p+n，其中，= [乂記L誠]是全部接收導頻圖案，時;訂,旬是與全部導 頻圖案對應的噪聲，M=[化ιΧι)τ，化2X2)t，K化qXq)t]t是包含了信道響應和導頻信號的聯(lián)合 矩陣，Q為大于等于1的正整數(shù)；
[0011] 確定出公共殘留載波頻偏C = (M'MriM'y。
[0012] 其中，所述第i發(fā)射機依據(jù)與其對應的下行鏈路的載波頻偏估計對待發(fā)送的第i 0抑Μ信號進行載波頻偏預矯正包括：
[0013] 所述第i發(fā)射機估計相對于所述接收端的載波頻偏δ;
[0014] 確定出所述載波頻偏δ與所述第i個OFDM信號的連續(xù)時間信號的關系為
其中，xi[n]是所述第i個OFDM信號的第η個時域樣 本，Κ是FFT的點數(shù)，L是(FDM信號的長度，Ts是采樣時間，η為大于等于1小于等于L的正整數(shù)， L，K均為大于等于1的正整數(shù)；
[0015] 依據(jù)
確定出所述第i個OFDM信號的第k個子載波 受載波頻偏影響得到的所述接收端接收到的信號
[0016] 依據(jù)所述
對所述待發(fā)送的OFDM信號 進行載波頻偏預矯正。
[0017] 其中，還包括；
[0018] 所述接收端依據(jù)所述公共殘留載波頻偏ξ = (1'1)-11'7對接收的信號
進行補償，得到最終補償?shù)男盘朰i,kC。
[0019] -種應用于上行鏈路多用戶多入多出正交頻分多路復用技術MU-MIM0 OFDM系統(tǒng)， 所述系統(tǒng)包括接收端W及無線臺站，所述接收端包括Nr個接收天線，所述無線臺站包括N個 發(fā)射機，N為大于等于1的正整數(shù)，Nr為大于等于N的正整數(shù)；
[0020] 所述發(fā)射機包括預矯正模塊，所述預矯正模塊用于依據(jù)與其對應的下行鏈路的載 波頻偏估計對待發(fā)送的第i 0抑Μ信號進行載波頻偏預矯正，所述第i (FDM信號中承載有導 頻子載波，i為大于等于1小于等于N的正整數(shù)，N個所述發(fā)射機待發(fā)送的N個OFDM信號中承載 的導頻子載波相同；
[0021] 所述接收端包括估計模塊，所述估計模塊用于依據(jù)實際接收到的所述N個OFDM信 號中的導頻子載波W及所述N個所述發(fā)射機待發(fā)送的OFDM信號中原始的導頻子載波估計出 N個(FDM信號的公共殘留載波頻偏寫=(1'1廠^^，其中（=指1(如\其中篡=6^'6^，1(為大 于等于1小于等于N的正整數(shù)，其中，所述估計模塊包括：
[002引第一確定單元，用于確定第9路接收導頻六=馬^'€ + '，*，^9，其中乂。= (11曰邑 (Xq,l，Xq,2，K，Xq,N)為來自N路發(fā)射機的第q個導頻圖案的聯(lián)合導頻信號矩陣，Hq是所述第q個 導頻圖案的聯(lián)合信道，nq為第q個導頻圖案的噪聲，q為大于等于1小于等于Q的正整數(shù)；
[0023] 聯(lián)合估計單元，用于對所有Q個導頻圖案的公共相位誤差進行聯(lián)合估計，所述Q個 導頻圖案的輸入輸出關系為y = M . p+n，其中，
是全部接收導頻圖案，
是與全部導頻圖案對應的噪聲，M=[化ιΧι)τ，化2拉)τ，Κ化qXq)t]t是包含了信 道響應和導頻信號的聯(lián)合矩陣，Q為大于等于1的正整數(shù)；
[0024] 第二確定單元，用于確定出公共殘留載波頻偏C = (M'MriM'y。
[0025] 其中，其特征在于，所述預矯正模塊包括：
[0026] 載波頻偏估計單元，用于所述第i發(fā)射機估計相對于所述接收端的載波頻偏δ ;
[0027] 第Ξ確定單元，用于確定出所述載波頻偏δ與所述第i個OFDM信號的連續(xù)時間信號 的關系為
其中，xi[n]是所述第i個OFDM信號的第η 個時域樣本，Κ是FFT的點數(shù)，L是OFDM信號的長度，Ts是采樣時間，η為大于等于1小于等于L 的正整數(shù)，L，Κ均為大于等于1的正整數(shù)；
[002引第四確定單元，用于依據(jù)
確定出，所述第i 個OFDM信號的第k個子載波受載波頻偏影響得到的所述接收端接收到的信號Yi,k，
[0029] 預矯正單元，用于依據(jù)所述
對所述待 發(fā)送的(FDM信號進行載波頻偏預矯正。
[0030] 其中，所述接收端還包括：
[0031] 補償模塊，用于依據(jù)所述公共殘留載波頻偏ξ=(M'MΓlM'y對接收的信號
進行補償，得到最終補償?shù)男盘朰i,kC。
[0032] 上述技術方案具有如下有益效果：
[0033] 對于來自不同發(fā)射機的多個上行鏈路發(fā)射的情況，由于存在多路載波頻偏，一個 載波頻偏對應一個發(fā)射機，在運種情況下很難在接收端對載波頻偏進行估計和校正。原因 就在于接收端的復合時域信號是一個關于載波頻偏的高度非線性函數(shù)。因此，為了降低復 雜度，本發(fā)明實施例提供的載波頻偏估計方法在發(fā)送OFDM信號前對載波頻偏進行校正，目 的是在接收端唯一需要校正的偏差是一個公共殘留載波頻偏。運樣接收端可W對接收到的 N個OFDM信號進行統(tǒng)一的公共殘留載波頻偏補償即可，與現(xiàn)有技術相比，不需要根據(jù)信道信 息來分離各用戶信號，再分別對各自的載波頻偏進行補償，因此不存在信道估計和載波頻 偏跟蹤會一直受到載波間干擾的影響的現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0034] 圖1為本發(fā)明實施例提供的一種載波頻偏估計方法的一種實現(xiàn)方式的方法流程示 意圖；
[0035] 圖2為本發(fā)明實施例提供的一種載波頻偏估計方法中的第i發(fā)射機依據(jù)與其對應 的下行鏈路的載波頻偏估計對待發(fā)送的第i OFDM信號進行載波頻偏預矯正的一種實現(xiàn)方 式的方法流程示意圖；
[0036] 圖3為本發(fā)明實施例提