專利名稱：頻偏估計的方法、頻偏估計的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種頻偏估計的方法、頻偏估計的裝置。
背景技術(shù)：
移動通信技術(shù)發(fā)展形成了多種模式的移動通信網(wǎng)絡(luò)，如第二代移動通信系統(tǒng)(2G, Second Generation)中的全球通信移動系統(tǒng)(GSM, Global System for MobileCommunication)、第三代移動通信系統(tǒng)(3G, Third Generation)中的時分-同步碼分多址(TD-SCDMA,Time Division-Synchronous CDMA, CDMA,Code Division Multiple Access)、寬帶碼分多址(WCDMA, Wideband CDMA)、及TD-SCDMA和WCDMA的下一代移動通信系統(tǒng)中的長期演進(LTE, Long Term Evolution),和全球微波互聯(lián)接入(WIMAX, WorldwideInteroperability for Microwave Access)。對通信系統(tǒng)而言，由于發(fā)送端和接收端之間的頻差，以及接收端移動所帶來的多普勒頻移等因素的影響，載波頻率與本地晶振的頻率之間存在著頻率偏移，簡稱為“頻偏”。例如發(fā)送端載波的中心頻率為F。，相應(yīng)地，接收端正確接收的信號其中心頻率也應(yīng)為F。，由于上述因素的影響實際接收端所接收信號的中心頻率為Fc*,這樣與發(fā)送端頻率的差值為F；-Fc = Fd, Fd為頻偏。相應(yīng)地，接收端需正確估計出通信系統(tǒng)的頻偏，并對所述頻偏進行補償，以使得通信系統(tǒng)能保持比較穩(wěn)定的工作狀態(tài)。具體地，接收端收到信號之后需要進行頻偏估計?，F(xiàn)有技術(shù)發(fā)展了各種頻偏估計、頻偏補償?shù)姆椒?，在TD-SCDMA系統(tǒng)中，通過聯(lián)合檢測后的正交相移鍵控(QuadraturePhase Shift Keying,QPSK)調(diào)制方式的數(shù)據(jù)進行頻偏估計比較方便。對于頻偏估計，下面以TD-SCDMA通信系統(tǒng)一個碼道為例進行說明。參考

圖1，示 出了現(xiàn)有技術(shù)TD-SCDMA中經(jīng)過聯(lián)合檢測后碼道的數(shù)據(jù)輸出結(jié)構(gòu)示意圖。此處以擴頻因子SF= 16為例，但是對此不做限制。所述數(shù)據(jù)輸出結(jié)構(gòu)包括:訓(xùn)練序列部分3，分別位于訓(xùn)練序列部分3之前的第一數(shù)據(jù)部分I和位于訓(xùn)練序列部分3之后的第二數(shù)據(jù)部分2。其中，訓(xùn)練序列部分3即Midamble碼，Midamble碼位于時隙的中央，長度是144碼片(chip)用于TD-SCDMA系統(tǒng)中接收端的信道估計，也用作頻率同步。由于是聯(lián)合檢測后的符號，對于擴頻因子SF = 16的碼道，第一數(shù)據(jù)部分I和第二數(shù)據(jù)部分2的數(shù)據(jù)數(shù)均為22。類似地，對于擴頻因子SF = I的碼道，第一數(shù)據(jù)部分I和第二數(shù)據(jù)部分2的數(shù)據(jù)數(shù)均為352。Midamble碼用作頻偏估計時,Midamble碼的中心位置沒有頻偏,靠近Midamble碼的數(shù)據(jù)(第一數(shù)據(jù)部分1、第二數(shù)據(jù)部分2的數(shù)據(jù))的相偏較小，而遠離Midamble碼的數(shù)據(jù)(第一數(shù)據(jù)部分1、第二數(shù)據(jù)部分2的數(shù)據(jù))由于相位的累加，相偏較大?，F(xiàn)有技術(shù)中，對第一數(shù)據(jù)部分1、第二數(shù)據(jù)部分2中分別位于Midamble碼前后M個相對應(yīng)的數(shù)據(jù)進行差分計算，以估計出頻偏。參考圖2，示出了現(xiàn)有技術(shù)頻偏估計方法一實施方式的流程示意圖。具體地，進行頻偏估計包括以下步驟:步驟SI，硬判決；步驟S2，重調(diào)制；步驟S3，共軛相乘；步驟S4，相位比較；步驟S5,頻偏估計。下面對各個步驟進行詳細(xì)說明。執(zhí)行步驟SI，分別對第一數(shù)據(jù)部分I和第二數(shù)據(jù)部分2中的數(shù)據(jù)進行解調(diào)。具體地，對第一數(shù)據(jù)部分I的數(shù)據(jù)J1(U)分別取實部和虛部，并以//(U表示解調(diào)后的輸出數(shù)據(jù)，可得到:
權(quán)利要求
1.一種頻偏估計的方法，其特征在于，包括: 步驟一，獲取待估計和補償?shù)臄?shù)據(jù)； 步驟二，設(shè)置進行頻偏估計的數(shù)據(jù)量，所述數(shù)據(jù)量小于或等于所述數(shù)據(jù)的最大數(shù)據(jù)量; 步驟三，以所述數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)進行頻偏估計，獲得頻偏； 步驟四，基于頻偏對所述數(shù)據(jù)進行頻偏補償，獲得補償后數(shù)據(jù)； 步驟五，對補償后數(shù)據(jù)增加進行頻偏估計的數(shù)據(jù)量，判斷所述增加后的數(shù)據(jù)量是否小于或等于所述數(shù)據(jù)的最大數(shù)據(jù)量； 步驟六，如果所述增加后的數(shù)據(jù)量大于所述最大數(shù)據(jù)量，則停止進行頻偏估計； 步驟七，如果所述增加后的數(shù)據(jù)量小于或等于所述最大數(shù)據(jù)量，以所述增加后的數(shù)據(jù)量重復(fù)步驟三至步驟五； 步驟八，在停止頻偏估計之后，輸出各頻偏結(jié)果的累加值作為總的頻偏估計值。
2.如權(quán)利要求1所述的頻偏估計的方法，其特征在于，還包括: 在獲得頻偏之后，判斷所述頻偏是否大于800赫茲或者小于-800赫茲； 如果所述頻偏大于800赫茲，以800赫茲作為頻偏結(jié)果進行頻偏補償，并在輸出總的頻偏估計值時以800赫茲作為頻偏結(jié)果進行累加；如果所述頻偏小于-800赫茲，以-800赫茲作為頻偏結(jié)果進行頻偏補 償，并在輸出總的頻偏估計值時以-800赫茲作為頻偏結(jié)果進行累加； 如果所述頻偏小于或等于800，并且大于或等于-800赫茲，以進行頻偏估計獲得的頻偏作為頻偏結(jié)果進行頻偏補償，并在輸出總的頻偏估計值時以頻偏估計獲得的頻偏作為頻偏結(jié)果進行累加。
3.如權(quán)利要求1或2所述的頻偏估計的方法，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)為TD-SCDMA系統(tǒng)中接收端經(jīng)過聯(lián)合檢測后的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括多個碼道的TD-SCDMA數(shù)據(jù)，所述TD-SCDMA數(shù)據(jù)包括訓(xùn)練序列部分、位于所述訓(xùn)練序列部分之前的第一數(shù)據(jù)部分以及位于所述訓(xùn)練序列部分之后的第二數(shù)據(jù)部分，進行頻偏估計的步驟包括:通過對第一數(shù)據(jù)部分、第二數(shù)據(jù)部分分別位于訓(xùn)練序列部分前后M個相對應(yīng)的數(shù)據(jù)進行差分計算，以進行頻偏估計，其中M大于或等于I并且小于或等于TD-SCDMA數(shù)據(jù)的最大數(shù)據(jù)量。
4.如權(quán)利要求3所述的頻偏估計的方法，其特征在于， 對第一數(shù)據(jù)部分、第二數(shù)據(jù)部分的數(shù)據(jù)進行差分計算的步驟包括: 分別對第一數(shù)據(jù)部分、第二數(shù)據(jù)部分靠近訓(xùn)練序列部分的M個數(shù)據(jù)進行硬判決，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)的象限； 分別獲得第一數(shù)據(jù)部分、第二數(shù)據(jù)部分相應(yīng)數(shù)據(jù)的象限的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)； 分別獲得第一數(shù)據(jù)部分中相應(yīng)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的第一相位差值、第二數(shù)據(jù)部分中相應(yīng)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的第二相位差值； 對第一相位差值和第二相位差值進行比較，獲得相位差； 基于相位差獲得頻率偏差。
5.如權(quán)利要求4所述的頻偏估計的方法，其特征在于， 所述對第一相位差值和第二相位差值進行比較，獲得相位差的步驟包括:基于一個碼道的第一相位差值和第二相位差值進行比較獲得單碼道相位差，基于同樣的方法獲得其他碼道的單碼道相位差，并對多個碼道的單碼道相位差求平均，以獲得相位差。
6.如權(quán)利要求1所述的頻偏估計的方法，其特征在于， 在進行四次頻偏估計之后，停止進行頻偏估計。
7.如權(quán)利要求6所述的頻偏估計的方法，其特征在于，所述輸出各頻偏結(jié)果的累加值作為總的頻偏估計值的步驟包括:輸出的總的頻偏估計值為AfοΔ[) +Af3,其中j為增加數(shù)據(jù)量的次數(shù)，為各頻偏結(jié)果， Af3為第三次增加數(shù)據(jù)量后進行頻偏估計獲得的頻偏結(jié)果，α為權(quán)重因子。
8.如權(quán)利要求1所述的頻偏估計的方法，其特征在于，所述增加進行頻偏估計的數(shù)據(jù)量的步驟包括:基于擴頻因子增加進行頻偏估計的數(shù)據(jù)量。
9.如權(quán)利要求8所述的頻偏估計的方法，其特征在于，所述擴頻因子為16，按照Mi=1+4 的方式增加數(shù)據(jù)量，其中Mi為數(shù)據(jù)量，i為已完成的頻偏估計的次數(shù)，i為大于或等于O的整數(shù)。
10.如權(quán)利要求8所述的頻偏估計的方法，其特征在于，所述擴頻因子為1，按照Mi=16+4 的方式增加數(shù)據(jù)量，其中Mi為數(shù)據(jù)量，i為已完成的頻偏估計的次數(shù)，i為大于或等于O的整數(shù)。
11.一種頻偏估計的裝置，其特征在于，包括: 數(shù)據(jù)獲取單元，用于設(shè)置數(shù)據(jù)量，還用于獲取與所述數(shù)據(jù)量相對應(yīng)的待估計和補償?shù)臄?shù)據(jù)；` 頻偏估計單元，與所述數(shù)據(jù)獲取單元相連，用于根據(jù)數(shù)據(jù)獲取單元中的數(shù)據(jù)進行頻偏估計，獲得頻偏； 頻偏補償單元，與所述頻偏估計單元和數(shù)據(jù)獲取單元相連，用于根據(jù)頻偏估計單元獲得的頻偏對數(shù)據(jù)獲取單元中的數(shù)據(jù)進行補償； 所述數(shù)據(jù)獲取單元還包括數(shù)據(jù)量增加單元，與所述頻偏估計單元相連，用于對補償后的數(shù)據(jù)增加數(shù)據(jù)量； 第一判斷單元，與所述頻偏估計單元和數(shù)據(jù)量增加單元相連，用于判斷增加后的數(shù)據(jù)量是否小于或等于所述數(shù)據(jù)的最大數(shù)據(jù)量，用于在增加后的數(shù)據(jù)量大于所述最大數(shù)據(jù)量時，使頻偏估計單元停止進行頻偏估計；還用于在所述增加后的數(shù)據(jù)量小于或等于所述數(shù)據(jù)的最大數(shù)據(jù)量時，控制頻偏估計單元以所述增加后的數(shù)據(jù)量進行頻偏估計； 頻偏結(jié)果輸出單元，與所述頻偏估計單元相連，用于在停止頻偏估計之后，輸出各頻偏結(jié)果的累加值作為總的頻偏估計值。
12.如權(quán)利要求11所述的頻偏估計的裝置，其特征在于，還包括: 第二判斷單元，與所述頻偏估計單元、頻偏補償單元、頻偏結(jié)果輸出單元相連，用于判斷頻偏估計單元獲得的頻偏是否大于800赫茲或者小于-800赫茲； 用于在所述頻偏大于800赫茲，控制頻偏補償單元以800赫茲進行頻偏補償，并控制所述頻偏結(jié)果輸出單元以800赫茲作為頻偏結(jié)果進行累加；在所述第二頻偏小于-800赫茲，控制頻偏補償單元以-800赫茲進行頻偏補償，并控制所述頻偏結(jié)果輸出單元以-800赫茲作為頻偏結(jié)果進行累加；還用于在所述頻偏小于或等于800，并且大于或等于-800赫茲時，控制頻偏補償單元以頻偏估計單元獲得的頻偏進行頻偏補償，并控制所述頻偏結(jié)果輸出單元以頻偏估計單元獲得的頻偏進行累加。
13.如權(quán)利要求11或12所述的頻偏估計的裝置，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)為TD-SCDMA系統(tǒng)中接收端經(jīng)過聯(lián)合檢測后的數(shù)據(jù)，所述第一數(shù)據(jù)包括多個碼道的TD-SCDMA數(shù)據(jù)，所述TD-SCDMA數(shù)據(jù)包括訓(xùn)練序列部分、位于所述訓(xùn)練序列部分之前的第一數(shù)據(jù)部分以及位于所述訓(xùn)練序列部分之后的第二數(shù)據(jù)部分； 所述數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取第一數(shù)據(jù)部分、第二數(shù)據(jù)部分分別位于訓(xùn)練序列部分前后M個數(shù)據(jù)，其中M大于或等于I并且小于或等于TD-SCDMA數(shù)據(jù)的最大數(shù)據(jù)量； 所述頻偏估計單元用于通過對第一數(shù)據(jù)部分、第二數(shù)據(jù)部分相對應(yīng)的數(shù)據(jù)進行差分計算，以估計出頻偏。
14.如權(quán)利要求13所述的頻偏估計的裝置，其特征在于， 所述頻偏估計單元包括: 硬判決單元，與所述數(shù)據(jù)獲取單元相連，用于分別對第一數(shù)據(jù)部分、第二數(shù)據(jù)部分靠近訓(xùn)練序列部分的M個數(shù)據(jù)進行硬判決，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)的象限； 重調(diào)制單元，與所述硬判決單元相連，用于分別用獲得第一數(shù)據(jù)部分、第二數(shù)據(jù)部分相應(yīng)數(shù)據(jù)的象限的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)； 歸一化單元，與所述重調(diào)制單元、所述數(shù)據(jù)獲取單元相連，用于分別獲得第一數(shù)據(jù)部分中相應(yīng)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的第一相位差值、第二數(shù)據(jù)部分中相應(yīng)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的第二相位差值; 相位比較單元，與所述歸一化單元相連，對所述對第一相位差值和第二相位差值進行比較以獲得相位差； 頻率計算單元，與所述相位比較單元相連，基于相位差獲得頻率偏差。
15.如權(quán)利要求14所述的頻偏估計的裝置，其特征在于， 所述相位比較單元包括: 單一相位比較單元，與所述歸一化單元相連，基于一個碼道的第一相位差值和第二相位差值進行比較獲得單碼道相位差； 相位差平均單元，與所述單一相位比較單元相連，用于接收多個碼道的相位差并對多個碼道的單碼道相位差求平均獲得相位差。
16.如權(quán)利要求11所述的頻偏估計的裝置，其特征在于， 所述第一判斷單元還與所述頻偏補償單元相連，用于計算頻偏估計單元進行頻偏估計的次數(shù)，在頻偏估計的次數(shù)為四次時，控制頻偏估計單元停止進行頻偏估計。
17.如權(quán)利要求16所述的頻偏估計的裝置，其特征在于，所述頻偏結(jié)果輸出單元輸出的結(jié)果為Af =Afi) + Af3,其中，j為增加數(shù)據(jù)量的次數(shù)，Afj為各頻偏結(jié)果，Af3為第三次增加數(shù)據(jù)量后進行頻偏估計獲得的頻偏結(jié)果，α為權(quán)重因子。
18.如權(quán)利要求11所述的頻偏估計的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)量增加單元用于根據(jù)擴頻因子增加進行頻偏估計的數(shù)據(jù)量。
19.如權(quán)利要求18所述的頻偏估計的裝置，其特征在于，所述擴頻因子為16，所述數(shù)據(jù)量增加單元用于按照Mi = 1+4 的方式增加數(shù)據(jù)量，其中Mi為數(shù)據(jù)量，i為已進行的頻偏估計的次數(shù)，I為大于或等于O的整數(shù)。
20.如權(quán)利要求18所述的頻偏估計的方法，其特征在于，所述擴頻因子為1，所述數(shù)據(jù)量增加單元用于按照Mi = 16+64 的方式增加數(shù)據(jù)量，其中Mi為數(shù)據(jù)量，i為已進行的頻偏估計的次數(shù)， i大于或等于O的整數(shù)。
全文摘要
一種頻偏估計的方法，包括步驟一，獲取待估計和補償?shù)臄?shù)據(jù)；步驟二，設(shè)置進行頻偏估計的數(shù)據(jù)量，數(shù)據(jù)量小于或等于數(shù)據(jù)的最大數(shù)據(jù)量；步驟三，以數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)進行頻偏估計，獲得頻偏；步驟四，基于頻偏對數(shù)據(jù)進行頻偏補償，獲得補償后數(shù)據(jù)；步驟五，對補償后數(shù)據(jù)增加進行頻偏估計的數(shù)據(jù)量，判斷增加后的數(shù)據(jù)量是否小于或等于數(shù)據(jù)的最大數(shù)據(jù)量；步驟六，如果增加后的數(shù)據(jù)量大于最大數(shù)據(jù)量，則停止進行頻偏估計；步驟七，如果增加后的數(shù)據(jù)量小于或等于最大數(shù)據(jù)量，以增加后的數(shù)據(jù)量重復(fù)步驟三至步驟五；步驟八，在停止頻偏估計之后，輸出各頻偏結(jié)果的累加值作為總的頻偏估計值。本發(fā)明可以在擴大頻偏估計使用范圍的同時獲得精確的頻偏估計結(jié)果。
文檔編號H04L25/02GK103227661SQ201210021249
公開日2013年7月31日 申請日期2012年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月30日
發(fā)明者劉文明, 董霄劍 申請人:展訊通信(上海)有限公司