專(zhuān)利名稱(chēng)：殘余小數(shù)倍頻偏估計(jì)的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及殘余小數(shù)倍頻偏估計(jì)的方法及系統(tǒng)，具體的講是CMMB系統(tǒng)中的殘余小數(shù)倍頻偏估計(jì)的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
CMMB(中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播)中采用的OFDM(正交頻分復(fù)用)調(diào)制技術(shù)，具有抗衰落能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，能很好的抵抗由多徑效應(yīng)所帶來(lái)的頻率選擇性衰落。缺點(diǎn)是 OFDM對(duì)載波頻率偏移很敏感。載波頻偏包括整數(shù)倍頻偏和小數(shù)倍頻偏(FFO)。整數(shù)倍頻偏是子載波間隔的整數(shù)倍，雖然整數(shù)倍頻偏不會(huì)破壞子載波間的正交性，但會(huì)造成接收機(jī)數(shù)據(jù)碼元序列的循環(huán)移位，導(dǎo)致系統(tǒng)的誤比特率(BER)的增加；小數(shù)倍頻偏即子載波間隔的小數(shù)倍，它會(huì)影響子載波間的正交性，導(dǎo)致子載波間干擾(ICI)。CMMB系統(tǒng)中，如

圖1所示，在OFDM解調(diào)前利用時(shí)域同步符號(hào)完成幀同步，符號(hào)定時(shí)同步和小數(shù)倍頻偏粗捕獲，利用OFDM解調(diào)后的頻域同步符號(hào)完成整數(shù)倍頻偏同步，利用 OFDM符號(hào)插入的離散導(dǎo)頻完成殘余頻偏的跟蹤。由于CMMB系統(tǒng)的終端相對(duì)發(fā)射機(jī)是移動(dòng)的，使得無(wú)線(xiàn)信道表現(xiàn)出時(shí)變性，時(shí)變性的一種具體表現(xiàn)就是多普勒頻移，多普勒頻移會(huì)使信號(hào)發(fā)生頻率彌散效應(yīng)。多普勒頻移對(duì)頻域小數(shù)倍頻偏估計(jì)的影響較大，目前還沒(méi)有技術(shù)提出在大多普勒信道環(huán)境下頻域小數(shù)倍頻偏估計(jì)方法。CMMB系統(tǒng)中，現(xiàn)有技術(shù)利用離散導(dǎo)頻對(duì)殘余小數(shù)倍頻偏的估計(jì)不能消除多普勒頻移的影響，因此就不能獲取正確的小數(shù)倍頻偏值。以下是現(xiàn)有的頻域殘余小數(shù)倍頻偏估計(jì)方法和多普勒頻移對(duì)頻偏估計(jì)的方法一、現(xiàn)有的頻域殘余小數(shù)倍頻偏估計(jì)的方法OFDM解調(diào)前利用時(shí)域同步符號(hào)捕獲的小數(shù)倍頻偏和頻域捕獲的整數(shù)倍頻偏補(bǔ)償?shù)较到y(tǒng)接收端后，提取前后兩個(gè)相鄰奇數(shù)(或偶數(shù))OFDM符號(hào)上的離散導(dǎo)頻估計(jì)殘余頻偏 f；。設(shè)接收到的時(shí)域第1個(gè)OFDM符號(hào)第η個(gè)數(shù)據(jù)r(l，n)為
ι N—\
r(l,n) = 一^；孖⑷ JT(U) W2 尋 +
λ/Ν k=0其中X(l，k)表示第1個(gè)OFDM符號(hào)的第k個(gè)子載波上的數(shù)據(jù)；H(k)是信道傳輸函數(shù)；N是OFDM有效子載波個(gè)數(shù)，也是IFFT/FFT (快速傅里葉變換逆變換/快速傅里葉變換) 點(diǎn)數(shù)，Ng是保護(hù)間隔和循環(huán)前綴的個(gè)數(shù)，Ns = N+Ng, Ii1,n為高斯白噪聲。則FFT解調(diào)后的離
散導(dǎo)頻為
z(l, m) =H(m)X(l, m)e_-N> + ICI (I, q) + Nm因發(fā)送端前后兩個(gè)相鄰奇數(shù)(或偶數(shù))0FDM符號(hào)在同一導(dǎo)頻位置上的數(shù)據(jù)是相同的，即X(l，m) =X(l+2，m)；在接收端，不考慮噪聲的影響，對(duì)相鄰奇數(shù)(或偶數(shù))0FDM符號(hào)上的相同離散導(dǎo)頻位置上的數(shù)據(jù)做共軛相乘后，取相位角得出殘余頻偏估計(jì)值
權(quán)利要求
1.殘余小數(shù)倍頻偏估計(jì)的方法，其特征為包括殘余頻偏計(jì)算，多普勒估計(jì)和累加步驟， 其中殘余頻偏計(jì)算是在[f;-fd，fr+fd]范圍內(nèi)，濾除掉小于設(shè)定的畸變門(mén)限的離散導(dǎo)頻模值，再通過(guò)離散導(dǎo)頻相位角之差，獲得最大和最小邊界的殘余頻偏估計(jì)值，以消除動(dòng)態(tài)多徑信道引起的畸變點(diǎn)和相位溢出點(diǎn)，其中f;為殘余小數(shù)倍頻偏，fd為最大多普勒頻移；在多普勒估計(jì)的捕獲態(tài)中，通過(guò)在每個(gè)時(shí)隙增加衰減因子來(lái)降低邊界值；在鎖定態(tài)不進(jìn)行衰減，根據(jù)頻偏邊界更新量判斷是否破鎖，如果破鎖則重新進(jìn)入捕獲態(tài)；在累加中，將OFDM符號(hào)和每次多普勒估計(jì)的輸出進(jìn)行累加，并補(bǔ)償?shù)綍r(shí)域端。
2.如權(quán)利要求1所述的殘余小數(shù)倍頻偏估計(jì)的方法，其特征為所述的殘余頻偏計(jì)算包括步驟提取頻域前后連續(xù)奇數(shù)或偶數(shù)OFDM符號(hào)上離散導(dǎo)頻ζ (l，m)和ζ (l+2，m)，其中1表示 OFDM符號(hào)數(shù)，m表示離散導(dǎo)頻個(gè)數(shù)，m取值為1 384 ；設(shè)置畸變門(mén)限為前次頻偏估計(jì)邊界的1/4，將離散導(dǎo)頻的模值z(mì)(l,m) I和z(l+2,m) 與所述畸變門(mén)限比較，濾除掉小于畸變門(mén)限的模值；通過(guò)離散導(dǎo)頻共軛差獲得相位角，設(shè)置相位門(mén)限為η ；對(duì)符合條件的離散導(dǎo)頻求有效離散導(dǎo)頻點(diǎn)上殘余頻偏值，并對(duì)其有效值求平均值。
3.如權(quán)利要求1所述的殘余小數(shù)倍頻偏估計(jì)的方法，其特征為所述的多普勒估計(jì)包括步驟將頻偏計(jì)算得到的估計(jì)值經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)獲取最大和最小的邊界值；對(duì)每個(gè)時(shí)隙的第52個(gè)OFDM符號(hào)根據(jù)衰減因子判斷進(jìn)行捕獲態(tài)操作或鎖定態(tài)操作，如果為捕獲態(tài)操作，在每個(gè)時(shí)隙增加衰減因子，并降低邊界值；如果為鎖定態(tài)操作，不進(jìn)行衰減操作，如果頻偏邊界更新量超越前次估計(jì)邊界的1/4則進(jìn)行破鎖，破鎖后進(jìn)入捕獲態(tài)操作；計(jì)算邊界最大和最小值的平均值為殘余頻偏估計(jì)值。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的殘余小數(shù)倍頻偏估計(jì)的方法，其特征為在所述的累加中是將每個(gè)時(shí)隙的第52個(gè)OFDM符號(hào)和每次多普勒估計(jì)的輸出累加。
5.殘余小數(shù)倍頻偏估計(jì)的系統(tǒng)，其特征為包括頻偏計(jì)算單元、多普勒估計(jì)單元和累加單元，在頻偏計(jì)算單元中具有接收離散導(dǎo)頻模值和離散導(dǎo)頻相位輸入的門(mén)限判決器，通過(guò)所述門(mén)限判決器將信號(hào)輸出至多普勒估計(jì)單元，多普勒估計(jì)單元中輸入信號(hào)經(jīng)邊界衰減更新模塊和均值模塊后至累加單元。
6.如權(quán)利要求5所述的殘余小數(shù)倍頻偏估計(jì)的系統(tǒng)，其特征為在所述頻偏計(jì)算單元中，相鄰OFDM符號(hào)的離散導(dǎo)頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)Cordic模塊計(jì)算離散導(dǎo)頻模值和離散導(dǎo)頻相位角， 所述的離散導(dǎo)頻模值和離散導(dǎo)頻相位角存入RAM中后，再輸入至所述的門(mén)限判決器。
7.如權(quán)利要求5所述的殘余小數(shù)倍頻偏估計(jì)的系統(tǒng)，其特征為在所述邊界衰減更新模塊之前還包括有存儲(chǔ)OFDM符號(hào)殘余頻偏邊界值的邊界更新存儲(chǔ)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及殘余小數(shù)倍頻偏估計(jì)的方法及系統(tǒng)。包括殘余頻偏計(jì)算，多普勒估計(jì)和累加步驟，根據(jù)離散導(dǎo)頻模值和離散導(dǎo)頻相位角之差，獲得最大和最小邊界的殘余頻偏估計(jì)值，以消除動(dòng)態(tài)多徑信道引起的畸變點(diǎn)和相位溢出點(diǎn)；在多普勒估計(jì)的捕獲態(tài)中，通過(guò)在每個(gè)時(shí)隙增加衰減因子來(lái)降低邊界值；在鎖定態(tài)不進(jìn)行衰減，根據(jù)頻偏邊界更新量判斷是否破鎖；在累加中，將OFDM符號(hào)和每次多普勒估計(jì)的輸出進(jìn)行累加，并補(bǔ)償?shù)綍r(shí)域端。在本發(fā)明的殘余小數(shù)倍頻偏估計(jì)的方法中，增加了對(duì)多普勒頻移的處理，降低了多普勒頻移對(duì)系統(tǒng)的影響，因此能夠在動(dòng)態(tài)多徑信道中能正確估計(jì)出殘余小數(shù)倍頻偏，提高了對(duì)殘余頻偏估計(jì)的正確性和系統(tǒng)穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H04L25/03GK102223344SQ201110203959
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者吉磊, 李玉柏, 武暢, 謝翔 申請(qǐng)人:四川虹微技術(shù)有限公司, 電子科技大學(xué)