專利名稱：Ofdm 頻偏補償方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信領域，特別涉及一種OFDM頻偏補償方法和系統(tǒng)。
背景技術：
￠^ ] ^ ^:! ;, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, ιΕ 交頻分復用)系統(tǒng)以其簡單的結構及良好的傳輸效果逐漸被推廣應用。OFDM系統(tǒng)頻譜利用效率高，抗多徑衰落能力強，有利于無線多媒體傳輸?shù)膶崿F(xiàn)，并且能夠集中發(fā)送功率，擴大覆蓋范圍，使功率放大器變得簡單和便宜，因此在第四代移動通信中具有良好的發(fā)展前景。但在OFDM系統(tǒng)中，由于發(fā)送端和接收端的振蕩器之間存在不匹配性，引入了載波頻率偏移。頻偏會破壞子載波之間的正交性，降低整個系統(tǒng)的性能。因此，需要對接收端進行頻偏補償。在現(xiàn)有的頻偏估計方案中，一般采用CP (循環(huán)前綴)相關的方法。該方法使用CP 的重復特性，使用接收信號的自相關函數(shù)來估計相位偏差，以此計算出頻率偏差。該方法利用了 OFDM符號的特點，即一個OFDM符號前一部分為CP (循環(huán)前綴)，后一部分為數(shù)據(jù)。而 CP是用OFDM符號某個長度的尾部進行復制而成，即CP部分與符號尾部一樣。當OFDM符號經過信道，受到了頻偏影響后，其時域的每個采樣點，將會疊加一個附加相位，而且所述附加相位會隨采樣點線性單調增加。當接收端的OFDM符號尾部與CP進行采樣點的點除或共軛相乘然后累加運算后， 結果為一個固定相位，用此固定相位即可推算出頻偏大小。一個OFDM符號能夠推算出一個估計的頻偏。OFDM通信系統(tǒng)，在一個子幀或一個時隙內或一段時間內，有若干個OFDM符號均屬于同一個用戶，因此，可以簡單聯(lián)想到將所述若干個OFDM符號所推算出的頻偏進行簡單的算術平均，以降低噪聲對估計值的影響。但是，上述現(xiàn)存算法存在以下主要問題(1)需等待一個子幀或一個時隙內或一段時間內所有符號都收到，再估算出平均頻偏，再利用該平均值對所有OFDM符號進行頻偏補償，大大降低OFDM通信系統(tǒng)實時性。(2)若噪聲影響較大時，在一個子幀或一個時隙內或一段時間內的屬于同一個用戶的若干個OFDM符號中的某個或某幾個OFDM符號的歸一化頻偏估計值，可能會大于+0. 5， 從而發(fā)生越界現(xiàn)象，估計出-0. 5附近的歸一化頻偏。由于現(xiàn)有技術中所述一個子幀或一個時隙內或一段時間內的頻偏估計值是由其中若干個頻偏估計值進行簡單算術平均，越界現(xiàn)象將對平均值產生較大影響，從而產生嚴重誤差。

發(fā)明內容
本發(fā)明公開了一種OFDM頻偏補償方法和系統(tǒng)，提高了 OFDM系統(tǒng)的實時性，提高了 OFDM系統(tǒng)的抗噪聲能力。本發(fā)明公開了一種OFDM頻偏補償方法，包括步驟(1)每接收到一個屬于同一用戶的OFDM符號，則根據(jù)接收到的OFDM符號計算對應的頻偏估計值；(2)若接收到的OFDM符號不是第一個OFDM符號；則求取已接收的所有OFDM符號對應的頻偏估計值的平均值；(3)利用所述平均值對所述當前接收到的OFDM符號進行頻偏補償。本發(fā)明還公開了一種OFDM頻偏補償系統(tǒng)，包括計算單元，用于根據(jù)接收到的屬于同一用戶的OFDM符號計算對應的頻偏估計值； 以及，若接收到的OFDM符號不是第一個OFDM符號，則求取已接收的所有OFDM符號對應的頻偏估計值的平均值；頻偏補償單元，利用所述平均值對所述當前接收到的OFDM符號進行頻偏補償。本發(fā)明根據(jù)每個接收到的OFDM符號計算出對應的頻偏估計值并存儲該估計值； 利用當前接收的OFDM符號對應的頻偏估計值和以往的OFDM符號的頻偏估計值求取平均值，利用該平均值對當前接收的OFDM符號進行頻偏補償，每接收一個OFDM符號就利用上述過程進行頻偏補償；與現(xiàn)有的頻偏補償方法相比，提高了 OFDM系統(tǒng)的實時性，同時提高了 OFDM系統(tǒng)的抗噪聲能力。


圖1是本發(fā)明方法的一個實施例流程圖；圖2是本發(fā)明方法的另一個實施例流程圖；圖3是本發(fā)明方法的另一個實施例流程圖；圖4是本發(fā)明系統(tǒng)的一個結構示意圖；圖5是本發(fā)明系統(tǒng)的另一個結構示意圖；圖6是本發(fā)明系統(tǒng)的另一個結構示意圖；圖7是本發(fā)明系統(tǒng)的另一個結構示意圖；圖8是本發(fā)明系統(tǒng)的另一個結構示意圖。
具體實施例方式為更清楚的公開本發(fā)明，下面將結合附圖闡述本發(fā)明。首先參考圖1，本發(fā)明公開了一種OFDM頻偏補償方法，包括步驟101、每接收一個OFDM符號，則計算當前OFDM符號對應的頻偏估計值；每接收到一個屬于同一用戶的OFDM符號，則根據(jù)接收到的OFDM符號計算對應的頻偏估計值。102、若不是第一個OFDM符號，則求取頻偏估計值的平均值；若接收到的OFDM符號不是第一個OFDM符號；則求取已接收的所有OFDM符號對應的頻偏估計值的平均值。103、用該平均值對當前OFDM符號進行補償。利用平均值對當前接收到的OFDM符號進行頻偏補償。本發(fā)明根據(jù)每個接收到的OFDM符號計算出對應的頻偏估計值并存儲該估計值； 利用當前接收的OFDM符號對應的頻偏估計值和以往的OFDM符號的頻偏估計值求取平均值，利用該平均值對當前接收的OFDM符號進行頻偏補償，每接收一個OFDM符號就利用上述過程進行頻偏補償；與現(xiàn)有的頻偏補償方法相比，提高了 OFDM系統(tǒng)的實時性，同時提高了 OFDM系統(tǒng)的抗噪聲能力。對于圖1實施例，若接收到的OFDM符號是第一個OFDM符號，則根據(jù)第一個OFDM 符號計算對應的頻偏估計值對第一個OFDM符號進行頻偏補償。由于OFDM系統(tǒng)在工作過程中，可能會受到不同程度的噪聲干擾，那么每個OFDM符號對應的頻偏估計值可能會超出可調整的歸一化頻偏范圍(-0.5,0. ；這樣會給頻偏補償帶來明顯的誤差；為了進一步的提高頻偏補償?shù)目煽啃?，可對圖1實施例作如下改進參考圖2，在圖1實施例的步驟103包括步驟201、計算頻偏估計值的絕對平均值；計算所有OFDM符號對應的頻偏估計值的絕對平均值。202、絕對值是否越界；若所有OFDM符號對應的頻偏估計值的絕對平均值在預先設定的歸一化頻偏范圍內，則沒有越界，利用平均值對當前接收到的OFDM符號進行頻偏補償；若所有OFDM符號對應的頻偏估計值的絕對平均值不在預先設定的歸一化頻偏范圍內，則轉入步驟203。例如設所有OFDM符號對應的頻偏估計值的絕對平均值為『ase;歸一化頻偏范圍為(-0. 5,0. 5)；若0 ^ /Γ0"' ^ 0.25 ,則將其判別為小頻偏，不會發(fā)生越界現(xiàn)象，不進行篩選優(yōu)化， 執(zhí)行步驟103。若0+25 2/；^- S 0+5 ,則將其判別為大頻偏，有可能發(fā)生越界現(xiàn)象，進行篩選優(yōu)化，執(zhí)行步驟203。以上關于小頻偏、大頻偏的判斷僅是一個例子，可根據(jù)實際情況來限定/；^-的取值。203、進行頻偏估計值統(tǒng)計；對已接收的所有OFDM符號對應的頻偏估計值進行統(tǒng)計，統(tǒng)計正頻偏估計值個數(shù)和負頻偏估計值個數(shù)；若正頻偏估計值個數(shù)大于等于負頻偏估計值個數(shù)，則將負頻偏估計值歸為越界錯誤頻偏估計值集合set_Wr0ng ；將正頻偏估計值歸為正確的頻偏估計值集合Set_COrreCt ；若正頻偏估計值個數(shù)小于負頻偏估計值個數(shù)，則將正頻偏估計值歸為越界錯誤頻偏估計值集合set_Wr0ng ；將負頻偏估計值歸為正確的頻偏估計值集合set_c0rrect。204、計算第一頻偏估計修正值；利用公式
權利要求
1.一種OFDM頻偏補償方法，其特征是，包括步驟(1)每接收到一個屬于同一用戶的OFDM符號，則根據(jù)接收到的OFDM符號計算對應的頻偏估計值；(2)若接收到的OFDM符號不是第一個OFDM符號；則求取已接收的所有OFDM符號對應的頻偏估計值的平均值；(3)利用所述平均值對所述當前接收到的OFDM符號進行頻偏補償。
2.根據(jù)權利要求1所述的OFDM頻偏補償方法，其特征是，還包括步驟若接收到的OFDM符號是第一個OFDM符號，則第一個OFDM符號計算對應的頻偏估計值對所述第一個OFDM符號進行頻偏補償。
3.根據(jù)權利要求1所述的OFDM頻偏補償方法，其特征是，所述步驟( 包括步驟計算所有OFDM符號對應的頻偏估計值的絕對平均值；若所述絕對平均值在預先設定的歸一化頻偏范圍內，則利用所述平均值對所述當前接收到的OFDM符號進行頻偏補償；若所述絕對平均值不在預先設定的歸一化頻偏范圍內，則對已接收的所有OFDM符號對應的頻偏估計值進行統(tǒng)計，統(tǒng)計正頻偏估計值個數(shù)和負頻偏估計值個數(shù)；若所述正頻偏估計值個數(shù)大于等于所述負頻偏估計值個數(shù)，則將負頻偏估計值歸為越界錯誤頻偏估計值集合Set_wrong ；將正頻偏估計值歸為正確的頻偏估計值集合set_ correct ；若所述正頻偏估計值個數(shù)小于所述負頻偏估計值個數(shù)，則將正頻偏估計值歸為越界錯誤頻偏估計值集合set_Wr0ng ；將負頻偏估計值歸為正確的頻偏估計值集合Set_COrreCt ；利用公式— correct，計算第一頻偏估計修正值；correct利用所述第一頻偏估計修正值對當前接收到的OFDM符號進行頻偏補償。
4.根據(jù)權利要求1所述的OFDM頻偏補償方法，其特征是，所述步驟C3)包括步驟計算所有OFDM符號對應的頻偏估計值的絕對平均值；若所述絕對平均值在預先設定的歸一化頻偏范圍內，則利用所述平均值對所述當前接收到的OFDM符號進行頻偏補償；若所述絕對平均值不在預先設定的歸一化頻偏范圍內，則對已接收的所有OFDM符號對應的頻偏估計值進行統(tǒng)計，統(tǒng)計正頻偏估計值個數(shù)和負頻偏估計值個數(shù)；若所述正頻偏估計值個數(shù)大于等于所述負頻偏估計值個數(shù)，則將負頻偏估計值歸為越界錯誤頻偏估計值集合Set_wrong ；將正頻偏估計值歸為正確的頻偏估計值集合set_ correct ；若所述正頻偏估計值個數(shù)小于所述負頻偏估計值個數(shù)，則將正頻偏估計值歸為越界錯誤頻偏估計值集合set_Wr0ng ；將負頻偏估計值歸為正確的頻偏估計值集合Set_COrreCt ；利用公式—correciuwi —句，計算第二頻偏估計修正值；其中，若所述正頻 ι偏估計值個數(shù)大于等于所述負頻偏估計值個數(shù)，則J = {1 +辦，1+么，......l+^v-j;若所述正頻偏估計值個數(shù)小于所述負頻偏估計值個數(shù)，則W—J = {ι-知1-么，......Φ j e set_wrong, j = 1,2,......Nwrong ；i為所有OFDM符號對應的頻偏估計值的個數(shù)，Nwrang為越界錯誤頻偏估計值集合的元素個數(shù)；利用所述第二頻偏估計修正值對當前接收到的OFDM符號進行頻偏補償。
5.根據(jù)權利要求1至4任一項所述OFDM頻偏補償方法，其特征是，在所述頻偏補償?shù)牟襟E后還包括步驟判斷OFDM符號是否接收完畢，若是，則結束補償；若否，則返回步驟(1)。
6.一種OFDM頻偏補償系統(tǒng)，其特征是，包括第一計算單元，用于根據(jù)接收到的屬于同一用戶的OFDM符號計算對應的頻偏估計值； 以及，若接收到的OFDM符號不是第一個OFDM符號，則求取已接收的所有OFDM符號對應的頻偏估計值的平均值；頻偏補償單元，利用所述平均值對所述當前接收到的OFDM符號進行頻偏補償。
7.根據(jù)權利要求6所述的OFDM頻偏補償系統(tǒng)，其特征是，若接收到的OFDM符號是第一個OFDM符號，則所述頻偏補償單元利用所述第一個OFDM 符號對應的頻偏估計值對所述第一個OFDM符號進行頻偏補償。
8.根據(jù)權利要求6所述的OFDM頻偏補償系統(tǒng)，其特征是，所述系統(tǒng)還包括第二計算單元，用于計算已接收的所有OFDM符號對應的頻偏估計值的絕對平均值；第一判斷單元，用于判斷所述絕對平均值是否在預先設定的歸一化頻偏范圍內，若是， 則通知所述計算單元求取已接收的所有OFDM符號對應的頻偏估計值的平均值；若否，則通知統(tǒng)計單元進行統(tǒng)計；所述統(tǒng)計單元，用于對已接收的所有OFDM符號對應的頻偏估計值進行統(tǒng)計，統(tǒng)計正頻偏估計值個數(shù)和負頻偏估計值個數(shù)；若所述正頻偏估計值個數(shù)大于等于所述負頻偏估計值個數(shù)，則將負頻偏估計值歸為越界錯誤頻偏估計值集合Set_wrong ；將正頻偏估計值歸為正確的頻偏估計值集合seLcorrect ；若所述正頻偏估計值個數(shù)小于所述負頻偏估計值個數(shù)，則將正頻偏估計值歸為越界錯誤頻偏估計值集合Set_wrong ；將負頻偏估計值歸為正確的頻偏估計值集合set_correct ；第一修正單元，利用公式— correct，計算第一頻偏估計修正值；correct所述頻偏補償單元利用所述第一頻偏估計修正值對當前接收到的OFDM符號進行頻偏補償。
9.根據(jù)權利要求6所述的OFDM頻偏補償系統(tǒng)，其特征是，還包括第二計算單元，用于計算已接收的所有OFDM符號對應的頻偏估計值的絕對平均值；第一判斷單元，用于判斷所述絕對平均值是否在預先設定的歸一化頻偏范圍內，若是， 則通知所述計算單元求取已接收的所有OFDM符號對應的頻偏估計值的平均值；若否，則通知統(tǒng)計單元進行統(tǒng)計；所述統(tǒng)計單元，用于對已接收的所有OFDM符號對應的頻偏估計值進行統(tǒng)計，統(tǒng)計正頻偏估計值個數(shù)和負頻偏估計值個數(shù)；若所述正頻偏估計值個數(shù)大于等于所述負頻偏估計值個數(shù)，則將負頻偏估計值歸為越界錯誤頻偏估計值集合Set_wrong ；將正頻偏估計值歸為正確的頻偏估計值集合seLcorrect ；若所述正頻偏估計值個數(shù)小于所述負頻偏估計值個數(shù)，則將正頻偏估計值歸為越界錯誤頻偏估計值集合Set_wrong ；將負頻偏估計值歸為正確的頻偏估計值集合set_correct ；第二修正單元，利用公式x-TSset-cmrec⑴set-d"> ,計算第二頻偏估計ι修正值；其中，若所述正頻偏估計值個數(shù)大于等于所述負頻偏估計值個數(shù)，則 8β _ = \ + φι,1 + φ1,......i + ^w。ngj;若所述正頻偏估計值個數(shù)小于所述負頻偏估計值個數(shù)，則如—J = {\-φ1,\-φ2,...... 1 -φΝ— j, Φ J e set_wrong, j = 1,2,......Nwrong ；i 為所有OFDM符號對應的頻偏估計值的個數(shù)，Nwrong為越界錯誤頻偏估計值集合的元素個數(shù)；所述頻偏補償單元利用所述第二頻偏估計修正值對當前接收到的OFDM符號進行頻偏補償。
10.根據(jù)權利要求6至9任一項所述OFDM頻偏補償系統(tǒng)，其特征是，還包括 第二判斷單元，用于判斷OFDM符號是否接收完畢，若是，則結束補償；若否，則通知所述第一計算單元繼續(xù)計算接收的OFDM符號的頻偏估計值和頻偏估計值的平均值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種OFDM頻偏補償方法，包括步驟(1)每接收到一個屬于同一用戶的OFDM符號，則根據(jù)接收到的OFDM符號計算對應的頻偏估計值；(2)若接收到的OFDM符號不是第一個OFDM符號；則求取已接收的所有OFDM符號對應的頻偏估計值的平均值；(3)利用所述平均值對所述當前接收到的OFDM符號進行頻偏補償。本發(fā)明還公開了一種OFDM頻偏補償系統(tǒng)，提高OFDM系統(tǒng)的頻偏補償?shù)膶崟r性，提高了OFDM系統(tǒng)的抗噪聲能力。
文檔編號H04L25/02GK102202032SQ201110147869
公開日2011年9月28日 申請日期2011年6月2日 優(yōu)先權日2011年6月2日
發(fā)明者張婷, 鄧單, 陳立俊 申請人:京信通信系統(tǒng)(中國)有限公司