專(zhuān)利名稱：一種頻偏估計(jì)裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于時(shí)分同步碼分多址
(TD-SCDMA)終端中的頻偏估計(jì)裝置和方法。
背景技術(shù)：
在無(wú)線通信系統(tǒng)中，載波頻率與本地晶振之間始終存在一定的頻率偏差。 只有盡量準(zhǔn)確的估計(jì)出這個(gè)頻率偏差，才能進(jìn)行頻率偏差調(diào)整/補(bǔ)償，達(dá)到接 收機(jī)能夠接受的頻率偏差，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)。頻偏估計(jì)的準(zhǔn)確性將直接影響 到解調(diào)性能，尤其對(duì)高階調(diào)制的信號(hào)(例如16QAM、 64QAM)的解調(diào)影響更 大。所以如何能夠快速有效的估計(jì)出這個(gè)頻率偏差，然后快速準(zhǔn)確的對(duì)頻率偏 差進(jìn)行調(diào)整，是移動(dòng)通信領(lǐng)域中直接關(guān)系到通信速度和質(zhì)量的關(guān)鍵部分。
當(dāng)前，在TD-SCDMA系統(tǒng)中使用的頻偏估計(jì)方法，主要有以下兩種
1、 利用下行同步碼(SYNC-DL)來(lái)進(jìn)行頻偏估計(jì)由于SYNC-DL碼長(zhǎng) 度只有64碼片(chips)，頻偏產(chǎn)生的相位差較小，因而只能實(shí)現(xiàn)頻偏的粗估計(jì)， 估計(jì)精度<103他。
2、 利用聯(lián)合檢測(cè)解調(diào)出的信號(hào)進(jìn)行頻偏估計(jì)因?yàn)閿?shù)據(jù)位于訓(xùn)練序列 (Midamble)碼的兩端，翁:據(jù)間隔大于144chips，由于頻偏而引入的相位差比
較明顯，因而可以獲得較高的估計(jì)精度〈l(^Hz。但這種方法需要進(jìn)行聯(lián)合檢測(cè)， 然后再進(jìn)行頻偏估計(jì)。如果聯(lián)合檢測(cè)專(zhuān)用于頻偏估計(jì)時(shí)，開(kāi)銷(xiāo)會(huì)很大。而且， 這種方法的估計(jì)精度仍不能完全滿足高階調(diào)制時(shí)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種頻偏估計(jì)裝置和方法，以提高 TD-SCDMA終端中頻偏估計(jì)的精度，降低頻偏估計(jì)的運(yùn)算量。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下 一種頻偏估計(jì)方法，用于TD-SCDMA終端中，包括 從接收到的一幀數(shù)振中，獲取兩個(gè)時(shí)隙的訓(xùn)練序列數(shù)據(jù)；
計(jì)算所述兩個(gè)訓(xùn)練序列中的 一個(gè)訓(xùn)練序列的共軛轉(zhuǎn)置與另外一個(gè)訓(xùn)練序
列的積；
根據(jù)所述訓(xùn)練序列的積計(jì)算頻率偏差。
較佳地，所述兩個(gè)時(shí)隙為同一下行業(yè)務(wù)占用的兩個(gè)滿時(shí)隙。
較佳地，所述兩個(gè)時(shí)隙為同一下行業(yè)務(wù)占用的兩個(gè)非滿時(shí)隙，所述下行業(yè) 務(wù)占用該兩個(gè)非滿時(shí)隙的相同碼道，且其它碼道為空。
較佳地，分別從所述兩個(gè)時(shí)隙的訓(xùn)練序列段數(shù)據(jù)中抽取后128碼片數(shù)據(jù)作 為相應(yīng)的訓(xùn)練序列數(shù)據(jù)。
較佳地，釆用如下公式計(jì)算頻率偏差
v = ~~^~./7/^e(C)，其中，v為頻率偏差，A;為兩個(gè)時(shí)隙的距離，iV為一
個(gè)時(shí)隙的碼片數(shù)，7;為碼片周期，C為所述訓(xùn)練序列的積，p/me(C)為C的相 位。
一種頻偏估計(jì)裝置，用于TD-SCDMA終端中，包括
至少一個(gè)數(shù)據(jù)抽取器，用于從接收到的一幀數(shù)據(jù)中，獲取兩個(gè)時(shí)隙的訓(xùn)練 序列數(shù)據(jù)并輸出到對(duì)位相關(guān)器；
一對(duì)位相關(guān)器，用于計(jì)算所述兩個(gè)訓(xùn)練序列中的一個(gè)訓(xùn)練序列的共軛轉(zhuǎn)置 與另外一個(gè)訓(xùn)練序列的積，并輸出到頻偏計(jì)算器；
一頻偏計(jì)算器，用于根據(jù)所述訓(xùn)練序列的積計(jì)算頻率偏差。
較佳地，包括兩個(gè)數(shù)據(jù)抽取器，分別用于從接收到的一幀數(shù)據(jù)中，獲取一 個(gè)時(shí)隙的訓(xùn)練序列數(shù)據(jù)并輸出到對(duì)位相關(guān)器。
較佳地，所述數(shù)據(jù)抽取器，進(jìn)一步用于分別從所述兩個(gè)時(shí)隙的訓(xùn)練序列段 數(shù)據(jù)中抽取后128碼片數(shù)據(jù)作為相應(yīng)的訓(xùn)練序列數(shù)據(jù)。
較佳地，頻偏計(jì)算器采用如下公式計(jì)算頻率偏差
v = ~~^-—.p/me(C)，其中，v為頻率偏差，A為兩個(gè)時(shí)隙的距離，iV為一
個(gè)時(shí)隙的碼片數(shù)，7;為碼片周期，C為所述訓(xùn)練序列的積，一we(C)為C的相 位。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
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本發(fā)明利用兩個(gè)下行業(yè)務(wù)時(shí)隙的Midamble碼進(jìn)行頻偏估計(jì)，由于數(shù)據(jù)間 隔大，因而能夠達(dá)到非常高的估計(jì)精度10Hz;由于不需要進(jìn)行聯(lián)合檢測(cè)，因 而其運(yùn)算量遠(yuǎn)小于聯(lián)合^f僉測(cè)后頻偏估計(jì)方法。
這樣，通過(guò)提高頻偏估計(jì)的準(zhǔn)確性，從而能夠提高解調(diào)性能，尤其是高階 調(diào)制下的解調(diào)性能。


圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的頻偏估計(jì)方法流程圖； 圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例的頻偏估計(jì)裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí) 施例，以本發(fā)明在TD-SCDMA終端中的應(yīng)用為例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
本發(fā)明利用兩個(gè)下行業(yè)務(wù)時(shí)隙的Midamble接收數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏估計(jì)，適用 于 一個(gè)用戶(UE)同時(shí)占滿兩個(gè)或兩個(gè)以上時(shí)隙的業(yè)務(wù)；或者一個(gè)用戶的 下行業(yè)務(wù)占用兩個(gè)非滿時(shí)隙的相同碼道，且其它碼道為空的情況。
基本原理如下
當(dāng)沒(méi)有頻偏時(shí)，接收到的Midamble數(shù)據(jù)可以表示為 R=GH+n (1)
其中，R為Midamble接收數(shù)據(jù)，G為基本的Midamble碼構(gòu)成的轉(zhuǎn)換矩陣， H為信道沖激響應(yīng)，n為白噪聲。 這里，
<formula>formula see original document page 6</formula>忽略噪聲的影響，式(1)可簡(jiǎn)化為
R = GH (2)當(dāng)不存在頻偏時(shí)， 一個(gè)用戶的兩個(gè)滿時(shí)隙的Midamble接收數(shù)據(jù)是相等的； 對(duì)于一個(gè)用戶的下行業(yè)務(wù)占用兩個(gè)非滿時(shí)隙的相同碼道，且其它碼道為空的情 況，該兩個(gè)非滿時(shí)隙的Midamble接收數(shù)據(jù)也是相等的。
那么當(dāng)存在頻率偏差為v時(shí)的接收信號(hào)分別表示為
<formula>formula see original document page 7</formula> (3 )
<formula>formula see original document page 7</formula>(4)
這里，O = dag[exp(/2加7;. 1), exp(/2;zv7;. 2),…，exp(/27rv7; .127), exp(/2;rv7; ' 128)], Z;為碼片周期，W為一個(gè)時(shí)隙的碼片數(shù)，在TD-SCDMA系統(tǒng)中，# = 864, A:為 兩個(gè)時(shí)隙的3巨離，例如，兩個(gè)時(shí)隙相鄰時(shí)，A = l。
由式(3)和式(4)可以得到
<formula>formula see original document page 7</formula>
(5)
由此，可以求得頻偏為 v 二 —^--p/ aye(C)
<formula>formula see original document page 7</formula>(6)
其中，/ to一C)為C的相位。
基于以上分析，請(qǐng)參照?qǐng)D1,本發(fā)明較佳實(shí)施例的頻偏估計(jì)方法包括如下
步驟IOI、從接收到的一幀數(shù)據(jù)中，獲取兩個(gè)時(shí)隙的訓(xùn)練序列數(shù)據(jù)； 在本步驟中，從接收的Midamble段數(shù)據(jù)中抽取后128chips數(shù)據(jù)來(lái)作為相 應(yīng)時(shí)隙的訓(xùn)練序列數(shù)據(jù)，分別記為<formula>formula see original document page 7</formula>' (8)
步驟102、計(jì)算所述兩個(gè)訓(xùn)練序列中的一個(gè)訓(xùn)練序列的共軛轉(zhuǎn)置與另外一
個(gè)訓(xùn)練序列的積；
<formula>formula see original document page 7</formula> (9)
步驟103、根據(jù)所述訓(xùn)練序列的積計(jì)算頻率偏差。 在本步驟中，采用如下公式計(jì)算頻率偏差<formula>formula see original document page 8</formula>
請(qǐng)參照?qǐng)D2，本發(fā)明較佳實(shí)施例的頻偏估計(jì)裝置包括數(shù)據(jù)抽取器、對(duì)位 相關(guān)器和頻偏計(jì)算器。
圖2中示出了兩個(gè)數(shù)據(jù)抽取器，分別用于從接收到的一幀數(shù)據(jù)中，獲取一 個(gè)時(shí)隙的訓(xùn)練序列數(shù)據(jù)并輸出到對(duì)位相關(guān)器，但本發(fā)明并不限于此，也可以采 用 一個(gè)數(shù)據(jù)抽取器來(lái)完成兩個(gè)時(shí)隙的訓(xùn)練序列的獲取操作。
具體地，數(shù)據(jù)抽取器分別從所述兩個(gè)時(shí)隙的Midamble段數(shù)據(jù)中抽取后 128chips數(shù)據(jù)作為相應(yīng)的訓(xùn)練序列數(shù)據(jù)。另夕卜，圖中給出的兩個(gè)時(shí)隙是相鄰的， 但是本發(fā)明也不限于此，利用兩個(gè)不相鄰的時(shí)隙也同樣可以完成頻偏估計(jì)。
對(duì)位相關(guān)器計(jì)算所述兩個(gè)訓(xùn)練序列中的一個(gè)訓(xùn)練序列的共軛轉(zhuǎn)置與另外 一個(gè)訓(xùn)練序列的積，并輸出到頻偏計(jì)算器。
頻偏計(jì)算器才艮據(jù)所述訓(xùn)練序列的積計(jì)算頻率偏差，具體地，頻偏計(jì)算器采 用式(6)來(lái)計(jì)算頻率偏差。
對(duì)于本發(fā)明中的頻偏估計(jì)裝置和方法，最少需要一個(gè)UE同時(shí)占兩個(gè)下行 的業(yè)務(wù)時(shí)隙，但并不限于只占兩個(gè)下行業(yè)務(wù)時(shí)隙，當(dāng)超過(guò)兩個(gè)下行的業(yè)務(wù)時(shí)隙 時(shí)，可以分別兩兩求出頻偏值，最后再通過(guò)平均得到最后的頻偏估計(jì)值。
最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同 替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求 范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種頻偏估計(jì)方法，用于時(shí)分同步碼分多址TD-SCDMA終端中，其特征在于，包括從接收到的一幀數(shù)據(jù)中，獲取兩個(gè)時(shí)隙的訓(xùn)練序列數(shù)據(jù)；計(jì)算所述兩個(gè)訓(xùn)練序列中的一個(gè)訓(xùn)練序列的共軛轉(zhuǎn)置與另外一個(gè)訓(xùn)練序列的積；根據(jù)所述訓(xùn)練序列的積計(jì)算頻率偏差。
2. 如權(quán)利要求1所述的頻偏估計(jì)方法，其特征在于 所述兩個(gè)時(shí)隙為同 一下行業(yè)務(wù)占用的兩個(gè)滿時(shí)隙。
3. 如權(quán)利要求1所述的頻偏估計(jì)方法，其特征在于所述兩個(gè)時(shí)隙為同 一下行業(yè)務(wù)占用的兩個(gè)非滿時(shí)隙，所述下行業(yè)務(wù)占用該兩個(gè)非滿時(shí)隙的相同碼道，且其它碼道為空。
4. 如權(quán)利要求1所述的頻偏估計(jì)方法，其特征在于 分別從所述兩個(gè)時(shí)隙的訓(xùn)練序列段數(shù)據(jù)中抽取后128碼片數(shù)據(jù)作為相應(yīng)的訓(xùn)練序列數(shù)據(jù)。
5. 如權(quán)利要求1所述的頻偏估計(jì)方法，其特征在于，采用如下公式計(jì)算 頻率偏差<formula>formula see original document page 2</formula>其中，v為頻率偏差，/t為兩個(gè)時(shí)隙的距離，W為一個(gè)時(shí)隙的碼片數(shù)，r。為碼片周期，C為所述訓(xùn)練序列的積，/7/^e(C)為C的相 位。
6. —種頻偏估計(jì)裝置，用于TD-SCDMA終端中，其特征在于，包括 至少一個(gè)數(shù)據(jù)抽取器，用于從接收到的一幀數(shù)據(jù)中，獲取兩個(gè)時(shí)隙的訓(xùn)練序列數(shù)據(jù)并輸出到對(duì)位相關(guān)器；一對(duì)位相關(guān)器，用于計(jì)算所述兩個(gè)訓(xùn)練序列中的一個(gè)訓(xùn)練序列的共軛轉(zhuǎn)置 與另外一個(gè)訓(xùn)練序列的積，并輸出到頻偏計(jì)算器；一頻偏計(jì)算器，用于根據(jù)所述訓(xùn)練序列的積計(jì)算頻率偏差。
7. 如權(quán)利要求6所述的頻偏估計(jì)裝置，其特征在于 包括兩個(gè)數(shù)據(jù)抽取器，分別用于從接收到的一幀數(shù)據(jù)中，獲取一個(gè)時(shí)隙的 訓(xùn)練序列數(shù)據(jù)并輸出到對(duì)位相關(guān)器。
8. 如權(quán)利要求6所述的頻偏估計(jì)裝置，其特征在于 所述數(shù)據(jù)抽耳又器，進(jìn)一步用于分別從所述兩個(gè)時(shí)隙的訓(xùn)練序列段數(shù)據(jù)中抽取后128碼片數(shù)據(jù)作為相應(yīng)的訓(xùn)練序列數(shù)據(jù)。
9. 如權(quán)利要求6所述的頻偏估計(jì)裝置，其特征在于，頻偏計(jì)算器采用如 下公式計(jì)算頻率偏差v = ~^如oye(C),其中，v/為頻率偏差，A:為兩個(gè)時(shí)隙的距離，7V為一個(gè)時(shí)隙的碼片數(shù)，7;為碼片周期，C為所述訓(xùn)練序列的積，如fl^(C)為C的相 位。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種頻偏估計(jì)裝置和方法，所述方法包括從接收到的一幀數(shù)據(jù)中，獲取兩個(gè)時(shí)隙的訓(xùn)練序列數(shù)據(jù)；計(jì)算所述兩個(gè)訓(xùn)練序列中的一個(gè)訓(xùn)練序列的共軛轉(zhuǎn)置與另外一個(gè)訓(xùn)練序列的積；根據(jù)所述訓(xùn)練序列的積計(jì)算頻率偏差。本發(fā)明的頻偏估計(jì)裝置和方法，提高了TD-SCDMA終端中頻偏估計(jì)的精度，降低了頻偏估計(jì)的運(yùn)算量。
文檔編號(hào)H04J13/02GK101102122SQ200710119778
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者燮 李, 牟秀紅, 許百成 申請(qǐng)人:北京天碁科技有限公司