一種基于ofdm的多載波通信系統(tǒng)頻偏估計方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)頻偏估計技術領域，特別涉及一種基于0FDM的多載波通信系 統(tǒng)頻偏估計方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 基于0FDM(0FDM，即Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復 用）的多載波通信系統(tǒng)中，信息是承載在多個較窄的載波上的。信息收發(fā)端相對運動或收發(fā) 信機的晶振不一致會產(chǎn)生載波頻率偏移，這樣很容易對子載波的正交性產(chǎn)生破壞，形成載 波間干擾，降低系統(tǒng)性能。由此，人們需要對頻率偏移進行估計。
[0003] 目前，人們常用的頻偏估計方法是通過分析兩個重復發(fā)送的0FDM訓練符號單元間 的變化來估計頻率偏差，利用了頻率偏移在時域或頻域符號的累積效應。但是，由于0FDM訓 練符號長度通常遠大于多徑長度，從而導致原始接收信號中包含了比較多的噪聲分量，使 得頻偏估計的精度較低。
[0004] 綜上所述可以看出，如何減少原始接收信號中的噪聲分量，以提高頻偏估計的精 度是目前亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于0FDM的多載波通信系統(tǒng)頻偏估計方法 及裝置，減少了原始接收信號中的噪聲分量，從而提高了頻偏估計的精度。其具體方案如 下：
[0006] 一種基于0FDM的多載波通信系統(tǒng)頻偏估計方法，包括：
[0007] 生成兩個連續(xù)的導頻符號，通過信道，將所述兩個連續(xù)的導頻符號從信號發(fā)送端 傳遞至信號接收端，以在所述信號接收端上獲取到相應的兩個原始接收信號；
[0008] 分別利用所述兩個原始接收信號，進行信道估計處理，相應地得到兩組信道估計 向量；
[0009] 分別對所述兩組信道估計向量進行一次時頻變換處理，并對所述一次時頻變換處 理的結果進行噪聲濾除處理，得到相應的兩組濾除后時域向量；
[0010] 分別對所述兩組濾除后時域向量進行兩次時頻變換處理，并利用所述兩次時頻變 換處理的結果，對所述信號發(fā)送端和所述信號接收端之間的頻率偏移進行估計，得到相應 的頻率偏移估計值。
[0011] 優(yōu)選的，所述兩個連續(xù)的導頻符號包括導頻符號和導頻符號，并且在所述 導頻符號^^的頭部和所述導頻符號的頭部均插入了循環(huán)前綴;其中，
[0012] 所述導頻符號xcpi可表示為：xepl = …尤丨#%%% ，
[0013] 所述導頻符號 Xcp2 可表示為：Xfp2 =["%iV-Λ%+1)…·"Χ2Λ']，
[0014] 其中，Ncp表示所述循環(huán)前綴的長度，并且，所述導頻符號Xcpl中的任一元素Xln或所 述導頻符號中的任一元素 X2n均可表示為：
[0015]
[0016]其中，1^6{〇，1，...少-1}，并且~為正偶數(shù)，31{為在將所述兩個連續(xù)的導頻符號從 所述信號發(fā)送端傳遞到所述信號接收端的過程中，經(jīng)過資源映射后得到的頻域信號向量S 中的任一元素；
[0017] 其中，所述頻域信號向量SWSoSiSr.SN-i];并且有：
[0018]
[0019] 其中，Pk為預先設置的用于生成所述導頻符號^^或所述導頻符號的復數(shù)向量 Ρ中的任一元素;復數(shù)向量Ρ = [ΡοΡιΡ2…Ρμ-1 ]，Μ為正偶數(shù)。
[0020] 優(yōu)選的，所述兩個原始接收信號包括原始接收信號yc^dP原始接收信號yc；p2;其中， [0021 ]所述原始接收信號ycpi表示為:ycpi = Xcpi^h+wi;
[0022] 所述原始接收f曰可ycp2表不為：J.cp2 - .、
· ** 1 "2?
[0023] 其中，h表示所述信道的時域沖激響應，h^hotuhr-hi-i]，并且1為小于NCP的正整 數(shù)，W1表示與ycpi對應的高斯白噪聲，W2表示與yc； P2對應的高斯白噪聲，A:供.為所述導頻符號 所述導頻符號之間對應元素的相位偏差，Δ爐表示為：
[0024]
為歸一化頻率偏移，Δ f表示所述信號發(fā)送端和 所述信號接收端之間的頻率偏移，表示子載波間隔，匕表示采樣頻率。
[0025] 優(yōu)選的，所述分別利用所述兩個原始接收信號，進行信道估計處理，相應地得到兩 組信道估計向量的過程，包括：
[0026] 將所述原始接收信號位于頭部的前個元素剔除，得到相應的時域信號yi， 所述時域信號yi= [yi0ynyi2'"yi(N-1)];
[0027] 將所述原始接收信號位于頭部的前個元素剔除，得到相應的時域信號y2， 所述時域信號y2= [y20y2iy22"_y2(N-1)];
[0028] 對所述時域信號71和所述時域信號72各進行一次時頻變換處理，相應地得到頻域 信號Yl和頻域信號Y2;所述頻域信號Υι= [ΥιοΥιιΥ?2···Υι(Ν-υ]，所述頻域信號Y2= [Y2QY21Y22··· Y2(N-1)];其中，
[0029] 所述頻域信號心中的任一元素為：
[0030] 所述頻域信號γ2中的任一元素為：
[0031] 其中，,
[0032] 利用所述頻域信號YjP所述頻域信號Y2,計算得到所述兩組信道估計向量;所述兩 組信道估計向量包括信道估計向量以和信道估計向量Q 2;所述信道估計向量(h = [Q10Q11Q12 …Ql(N-1)]，所述信道估計向量 Q2= [Q20Q2lQ22"_Q2(N-1)];其中，
[0033] 所述信道估計向量&中的任一元素為：=?? ;
[0034] 所述信道估計向量&中的任一元素為：ρ2Α_ =?r2i_;
[0035] 其中，ke{〇，l, · . ·，Ν-1}，表示Sk的共輒。
[0036] 優(yōu)選的，所述分別對所述兩組信道估計向量進行一次時頻變換處理，并對所述一 次時頻變換處理的結果進行噪聲濾除處理，得到相應的兩組濾除后時域向量的過程，包括： [00 37]對所述信道估計向量Qi和所述信道估計向量Q2各進行一次時頻變換處理，相應地 得到時域信號qi和時域信號q2;所述時域信號qi = [qioqnqi2'"qi(N-1)]，所述時域信號q2 = [q20q2iq22...q2(N-1)];其中，
[0038] 所述時域信號如中的任一元素為
[0039] 所述時域信號沿中的任一元素為：
[0040] 其中，ge{〇，l，...，N_l};
[0041] 分別對所述時域信號qi和所述時域信號屯進行噪聲濾除處理，相應地得到濾除后 時域向量q' 1和濾除后時域向量q' 2;所述濾除后時域向量q' ι= IV liq' i(n-1)]，所 述濾除后時域向量q' 2= [q' 2(^ 2iq' 22'Hq' 2(n-1)];其中，
[0042] 所述濾除后時域向量q、中任一元素的表達式為：
[0043]
[0044] 所述濾除后時域向量qS中任一元素的表達式為：
[0045]
[0046] 其中，1為所述時域沖激響應的長度，〇1和〇2均為預先設置的數(shù)值。
[0047] 優(yōu)選的，所述分別對所述兩組濾除后時域向量進行兩次時頻變換處理的過程，包 括：
[0048] 分別對所述濾除后時域向量q' 1和所述濾除后時域向量q' 2進行一次時頻變換處 理，相應地得到頻域向量V 1和頻域向量V 2;所述頻域向量V 1 = [Q' 1(^ llQ' 12…V l(N-l)];所 述頻域向量 Q' 2= [Q7 2()(^ 21(^ 22 …V 2(Ν-1)];其中，
[0049] 所述頻域向量V 1中的任一元素為：
；.
[0050] 所述頻域向量V 2中的任一元素為
[0051] 其中，ge{〇，l，...，N_l};
[0052] 分別對所述頻域向量V 1和所述頻域向量V 2進行一次時頻變換處理，相應地得到 時域向量y' 1和時域向量y' 2;所述時域向量y' ι= IV loy' liy' wy' ι(Ν-υ]，所述時域向量y' 2 =IV 2〇5^ 2?}^22…y' 2(n-1)];其中，
[0053] 所述時域向量7^中的任一元素為： __
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[0054] 所述時域向量yS中的任一元素為：
[0055] 其中