一種同步估計(jì)方法和接收端設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種同步估計(jì)方法和接收端設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，常用的信道結(jié)構(gòu)如圖1所示，前導(dǎo)碼（Preamble)用于自動(dòng)增益控制 (Automatic Generation Control, AGC)、同步和頻偏估計(jì)。前導(dǎo)碼通常包括短前導(dǎo)碼和長(zhǎng) 前導(dǎo)碼，利用短前導(dǎo)碼可大致確定長(zhǎng)前導(dǎo)碼的接收時(shí)間，截取一段長(zhǎng)前導(dǎo)碼進(jìn)行時(shí)域相關(guān) 可估計(jì)出接收信號(hào)的準(zhǔn)確時(shí)間。在前導(dǎo)碼中，短前導(dǎo)碼和長(zhǎng)前導(dǎo)碼占據(jù)同樣的頻帶。圖2 給出了 802. Ilp的頓結(jié)構(gòu)的示意圖，其中，前10個(gè)符號(hào)（tl~tlO)為短前導(dǎo)碼、GI2為長(zhǎng) 前導(dǎo)碼的循環(huán)前綴、后面兩個(gè)符號(hào)（Tl和T2)為長(zhǎng)前導(dǎo)碼、GI為數(shù)據(jù)符號(hào)的循環(huán)前綴。信 號(hào)域（SIGNAL field)是物理層控制信道，數(shù)據(jù)域值A(chǔ)TA field)是高層信令與數(shù)據(jù)。
[0003] 上述頓結(jié)構(gòu)下，可W實(shí)現(xiàn)符號(hào)定時(shí)估計(jì)（即估計(jì)出前導(dǎo)碼的起始位置，如短前導(dǎo) 碼的起始位置或長(zhǎng)前導(dǎo)碼的起始位置），并基于符號(hào)定時(shí)估計(jì)得到的前導(dǎo)碼的起始位置，估 計(jì)出一定范圍的頻偏。其中，符號(hào)定時(shí)進(jìn)一步又包括粗同步和細(xì)同步兩個(gè)過(guò)程。
[0004] -、粗同步；利用上述定義的多個(gè)重復(fù)的短前導(dǎo)碼序列，采用自相關(guān)算法快速的獲 得粗時(shí)間同步。為了克服相關(guān)值中出現(xiàn)的"平臺(tái)"現(xiàn)象（所謂平臺(tái)現(xiàn)象是指，相關(guān)值分布比 較平坦，難W找到明顯的峰值），W提高估計(jì)精度，需要計(jì)算兩個(gè)自相關(guān)值序列。第一個(gè)相關(guān) 值序列Mi ( 0 )是接收信號(hào)與其自身時(shí)延1個(gè)短前導(dǎo)碼符號(hào)長(zhǎng)度序列的共輛相關(guān)，相關(guān)長(zhǎng)度 成=16 ;第二個(gè)相關(guān)值序列M2( e)是接收信號(hào)與其自身時(shí)延2個(gè)短前導(dǎo)符號(hào)長(zhǎng)度序列的共 輛相關(guān)，相關(guān)長(zhǎng)度為2成。根據(jù)如下公式，計(jì)算Mi(0 )-M2( e)就得到粗同步的結(jié)果賓，易 的峰值即為第9個(gè)短前導(dǎo)碼符號(hào)的開(kāi)始時(shí)刻。
[000引其中，0表示同步估計(jì)的起始時(shí)亥I]，r( Q )表示接收信號(hào)序歹Ij, m表示相對(duì)起始時(shí) 刻的位置^"^0表示接收序列的共輛運(yùn)算。
[0009] 二、細(xì)同步：利用頓結(jié)構(gòu)中的2個(gè)重復(fù)的長(zhǎng)前導(dǎo)序列，在粗同步確定的大致位置采 用自相關(guān)算法獲得細(xì)同步。
[0010] 頻偏估計(jì)也包括粗頻偏估計(jì)和細(xì)頻偏估計(jì)。假定前導(dǎo)碼序列是由長(zhǎng)度為Ny的基 本碼重復(fù)而成，其發(fā)送序列為Plcp (i)，接收序列為r (i)，可W近似的認(rèn)為r (i) = a 'Plcp ( ;〇 'expO。!！ ?fd'i'TsHnQ)，其中，a是信道帶來(lái)復(fù)增益、fd是多普勒頻移、n(i)是噪聲， 并且有Plcp(i) =Plcp(i+k-Nx)，k為整數(shù)。從實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的角度，可直接采用時(shí)域信號(hào)來(lái) 求頻偏值。具體如下：
[0011] r (i+k ? Nx) ? (r (i))* = I a ? Plcp (i) 12exp (j ? 2 31 ? fd ? k ? Nx ? Ts) +n";
[001引 其中，n" = (n(i))*T(i+k.Nx) + (r(i)-n(i))**n(i+k.Nx)。
[0013] 進(jìn)一步，令d(i) =r(i+k*Nx) ? (r(i)r，多個(gè)d(i)求均值可降低噪聲的影響，提 高頻偏估計(jì)的精度。即/(/) = ""如</"化'"(i7(/)))/(A.；V、.尺）=./,'/+(9、./(/：:.~,.7、），令fA = 0 a/化? Ny* Ts),即為頻偏估計(jì)誤差。其中，mean 0表示求均值運(yùn)算，angle 0表示求相位 運(yùn)算，Ts表示采樣間隔，0表示相位偏差。
[0014] 當(dāng) k = 1 時(shí)，對(duì)于短前導(dǎo)序列 k .Ns .Ts = 1. 6us,且當(dāng)-31 < angle(mean(d(i))) < n時(shí)，可有效的估計(jì)出頻偏，因此短前導(dǎo)序列可估計(jì)的有效頻偏范圍為（-156. 25巧， 156.25*2)KHzO
[001 引 對(duì)于長(zhǎng)前導(dǎo)序列 k ? Ni ? Ts = 6. 4us,且當(dāng)-31 < angle(mean(d(i))) < 31 時(shí)， 可有效的估計(jì)出頻偏，因此短前導(dǎo)序列可估計(jì)的有效頻偏范圍為（-156. 25/2,156. 25/2) KHz。所W在802. Ilp的頓結(jié)構(gòu)中，可W先利用短前導(dǎo)碼進(jìn)行粗略的頻偏估計(jì)，估計(jì)范 圍為（-156. 25巧，156. 25*2)KHz,估計(jì)的絕對(duì)誤差量較大；粗頻偏估計(jì)后，利用該頻偏估 計(jì)值對(duì)后續(xù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相位補(bǔ)償；最后利用長(zhǎng)前導(dǎo)碼進(jìn)行精細(xì)的頻偏估計(jì)，估計(jì)范圍為 (-156. 25/2,156. 25/2)KHz0
[0016] 現(xiàn)有同步估計(jì)和頻偏估計(jì)的方法中，噪聲較高時(shí)，同步估計(jì)中的粗同步性能較差， 容易導(dǎo)致細(xì)同步無(wú)法實(shí)現(xiàn)；另外，噪聲較高時(shí)，也會(huì)降低頻偏估計(jì)的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種同步估計(jì)方法和接收端設(shè)備，用于解決現(xiàn)有同步估計(jì)精 度較低的問(wèn)題。
[0018] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種同步估計(jì)方法，該方法包括：
[0019] 接收發(fā)送端發(fā)送的包含前導(dǎo)碼的數(shù)據(jù)序列；
[0020] 根據(jù)所述前導(dǎo)碼中的長(zhǎng)前導(dǎo)碼，進(jìn)行定時(shí)估計(jì)和/或頻偏估計(jì)；
[0021] 其中，所述長(zhǎng)前導(dǎo)碼中依次包括前綴、長(zhǎng)序列和后綴，其中所述前綴中的序列與所 述長(zhǎng)序列中和所述前綴相距第一設(shè)定長(zhǎng)度的序列相同，所述后綴中的序列與所述長(zhǎng)序列中 和所述后綴相距第二設(shè)定長(zhǎng)度的序列相同。
[0022] 在實(shí)施中，根據(jù)所述前導(dǎo)碼中的長(zhǎng)前導(dǎo)碼，進(jìn)行定時(shí)估計(jì)，包括：
[0023] 計(jì)算接收序列與其移位序列的自相關(guān)值，將自相關(guān)值大于設(shè)定闊值的接收序列的 接收時(shí)刻確定為第一定位位置，W及計(jì)算接收序列與所述長(zhǎng)序列對(duì)應(yīng)的基序列的互相關(guān) 值，將峰值對(duì)應(yīng)的接收序列的接收時(shí)刻確定為第二定位位置；其中，所述接收序列為不同時(shí) 刻接收到的數(shù)據(jù)序列，所述移位序列與所述接收序列的間隔長(zhǎng)度為前導(dǎo)碼中的長(zhǎng)序列的長(zhǎng) 度；
[0024] 計(jì)算所述第一定位位置與所述第二定位位置的位置差，根據(jù)所述位置差，確定出 生成所述長(zhǎng)序列的循環(huán)移位序列；
[00巧]將所述第二定位位置，與生成所述長(zhǎng)序列的循環(huán)移位序列和所述基序列的自相關(guān) 的峰值對(duì)應(yīng)的接收序列的接收時(shí)刻的差值確定為所述長(zhǎng)前導(dǎo)碼的起始位置。
[0026] 較佳地，計(jì)算接收序列與所述長(zhǎng)序列對(duì)應(yīng)的基序列的互相關(guān)值，將峰值對(duì)應(yīng)的接 收序列的接收時(shí)刻確定為第二定位位置，包括：
[0027] 計(jì)算接收序列與基序列的互相關(guān)值，將最大的互相關(guān)值對(duì)應(yīng)的接收序列的接收時(shí) 刻作為所述峰值對(duì)應(yīng)的接收序列的接收時(shí)刻；或者，
[0028] 計(jì)算接收序列與基序列的互相關(guān)值，將第一個(gè)達(dá)到設(shè)定的口限值的互相關(guān)值對(duì)應(yīng) 的接收序列的接收時(shí)刻作為所述峰值對(duì)應(yīng)的接收序列的接收時(shí)刻。
[0029] 較佳地，根據(jù)所述位置差，確定出生成所述長(zhǎng)序列的循環(huán)移位序列，包括：
[0030] 獲取所述基序列中每個(gè)循環(huán)移位序列與所述基序列的自相關(guān)峰的位置；
[0031] 分別計(jì)算所述位置差與每個(gè)所述循環(huán)移位序列對(duì)應(yīng)的自相關(guān)峰的位置的差值；
[0032] 將得到的最小差值對(duì)應(yīng)的循環(huán)移位序列，確定為生成所述長(zhǎng)序列的循環(huán)移位序 列。
[0033] 較佳地，確定出生成所述長(zhǎng)序列的循環(huán)移位序列之后，該方法還包括：
[0034] 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的序號(hào)移位序列與控制信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定生成所述長(zhǎng)序列的循 環(huán)移位序列對(duì)應(yīng)的控制信息；
[0035] 其中，所述控制信息包括W下信息中的至少一種信息；循環(huán)前綴CP長(zhǎng)度、對(duì)數(shù)據(jù) 進(jìn)行加擾的擾碼序號(hào)、W及導(dǎo)頻碼信息。
[0036] 在實(shí)施中，根據(jù)所述前導(dǎo)碼中的長(zhǎng)前導(dǎo)碼，進(jìn)行頻偏估計(jì)，包括：
[0037] 針對(duì)每個(gè)接收序列，計(jì)算接收序列與已確定的小數(shù)倍頻偏估計(jì)得到的相位偏移值 的乘積，將得到的序列作為中間序列；W定時(shí)估計(jì)得到的所述長(zhǎng)前導(dǎo)碼的起始位置為起始 點(diǎn)，從所述中間序列中取出長(zhǎng)度為所述長(zhǎng)序列對(duì)應(yīng)的采樣長(zhǎng)度的子序列；根據(jù)設(shè)定的滑動(dòng) 點(diǎn)，分別從所述子序列中取長(zhǎng)度為所述前導(dǎo)碼中的長(zhǎng)序列對(duì)應(yīng)的有效帶寬長(zhǎng)度的滑動(dòng)序 列，并分別計(jì)算每個(gè)所述滑動(dòng)序列與基序列對(duì)應(yīng)的頻域序列的互相關(guān)值；
[0038] 根據(jù)每個(gè)接收序列對(duì)應(yīng)的互相關(guān)值，確定出整數(shù)倍頻偏值。
[0039] 較佳地，根據(jù)每個(gè)接收序列對(duì)應(yīng)的互相關(guān)值，確定出整數(shù)倍頻偏值，包括：
[0040] 針對(duì)每個(gè)接收序列，確定該接收序列對(duì)應(yīng)的互相關(guān)值中的最大值與除所述最大值 之外的其他互相關(guān)值的平均值的比值是否達(dá)到設(shè)定閥值；
[0041] 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的滑動(dòng)點(diǎn)與頻偏值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將達(dá)到設(shè)定闊值的最大互相關(guān)值對(duì) 應(yīng)的滑動(dòng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻偏值確定為所述整數(shù)倍頻偏值。
[0042] 基于上述任一實(shí)施例，所述長(zhǎng)序列為m序列、或者Zadoff-化U序列。
[0043] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種接收端設(shè)備，該設(shè)備包括：
[0044] 接收模塊，用于接收發(fā)送端發(fā)送的包含前導(dǎo)碼的數(shù)據(jù)序列；
[0045] 處理模塊，用于根據(jù)所述前導(dǎo)碼中的長(zhǎng)前導(dǎo)碼，進(jìn)行定時(shí)估計(jì)和/或頻偏估計(jì)；
[0046] 其中，所述長(zhǎng)前導(dǎo)碼中依次包括前綴、長(zhǎng)序列和后綴，其中所述前綴中的序列與所 述長(zhǎng)序列中與所述前綴相距第一設(shè)定長(zhǎng)度的序列相同，所述后綴中的序列與所述長(zhǎng)序列中 與所述后綴相距第二設(shè)定長(zhǎng)度的序列相同。
[0047] 在實(shí)施中，所述處理模塊根據(jù)所述前導(dǎo)碼中的長(zhǎng)前導(dǎo)碼，進(jìn)行定時(shí)估計(jì)，包括：
[0048] 計(jì)算接收序列與其移位序列的自相關(guān)值，將自相關(guān)值大于設(shè)定闊值的接收序列的 接收時(shí)刻確定為第一定位位置，W及計(jì)算接收序列與所述長(zhǎng)序列對(duì)應(yīng)的基序列的互相關(guān) 值，將峰值對(duì)應(yīng)的接收序列的接收時(shí)刻確定為第二定位位置；其中，所述接收序列為不同時(shí) 刻接收到的數(shù)據(jù)序列，所述移位序列與所述接收序列的間隔長(zhǎng)度為前導(dǎo)碼中的長(zhǎng)序列的長(zhǎng) 度；
[0049] 計(jì)算所述第一定位位置與所述第二定位位置的位置差，根據(jù)所述位置差，確定出 生成所述長(zhǎng)序列的循環(huán)移位序列；W及
[0050] 將所述第二定位位置，與生成所述長(zhǎng)序列的循環(huán)移位序列和所述基序列的自相關(guān) 的峰值對(duì)應(yīng)的接收序列的接收時(shí)刻的差值確定為所述長(zhǎng)前導(dǎo)碼的起始位置。
[0051] 較佳地，所述處理模塊計(jì)算接收序列與所述長(zhǎng)序列對(duì)應(yīng)的基序列的互相