一種載波頻偏估計(jì)方法
【專利說明】-種載波頻偏估計(jì)方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及無線通信系統(tǒng)中確定載波頻偏。更具體地，本公開設(shè)及根據(jù)接收到的 無線信號(hào)的相關(guān)峰相位來確定無線通信系統(tǒng)中載波頻率偏。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 在無線通信系統(tǒng)（如正交頻分復(fù)用（0抑M)系統(tǒng)）中，接收機(jī)（如基站）和發(fā)射 機(jī)（如無線設(shè)備）之間會(huì)出現(xiàn)載波頻偏（CF0)，該會(huì)降低該些無線通信系統(tǒng)（如長期演進(jìn) (LT巧系統(tǒng)和/或高級(jí)LTE系統(tǒng)）的性能。載波頻偏CF0的發(fā)生可能是由于發(fā)射機(jī)和接收 機(jī)中振蕩器的頻率偏離，也可能是由于接收機(jī)、或發(fā)射機(jī)、或兩者的運(yùn)動(dòng)而引起的多普勒頻 移。載波頻偏CF0會(huì)導(dǎo)致無線通信系統(tǒng)的性能降低，從而降低了提供給接收機(jī)的服務(wù)質(zhì)量。 例如，載波頻偏CF0會(huì)導(dǎo)致發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的同步丟失，該會(huì)導(dǎo)致服務(wù)中斷（如通話中 斷等）。此外，載波頻偏CF0會(huì)增加發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)的功率消耗（如由于接收機(jī)和發(fā)射 機(jī)之間更頻繁地試圖獲得同步）。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003] 本發(fā)明公開了一種用于確定接收信號(hào)的載波頻偏（CF0)的系統(tǒng)、方法、裝置和計(jì) 算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施例中，用于確定CF0的系統(tǒng)、方法、裝置和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ) 介質(zhì)，使用與相關(guān)輸出功率有關(guān)的特性，和與相關(guān)輸出相位有關(guān)的特性，W確定頻偏CF0。在 一個(gè)實(shí)施例中，所述相關(guān)輸出可W從一個(gè)Zadoff-化U序列得到。同時(shí)使用相關(guān)輸出的功率 和相關(guān)輸出的相位，會(huì)增加CF0估計(jì)的準(zhǔn)確度。根據(jù)實(shí)施例確定的CF0估計(jì)可W適合于高 速列車化ST)的情況（例如，當(dāng)發(fā)送信號(hào)的設(shè)備正在W每小時(shí)350公里的速度行進(jìn)時(shí)，實(shí)施 例可W改善的精度確定CF0)。此外，實(shí)施例的CF0估計(jì)還可W適合于其他情況，例如發(fā)送信 號(hào)的設(shè)備正在飛機(jī)、船舶、或另一種陸地交通工具上高速行駛時(shí)。
[0004] 在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)從一個(gè)HST場景中的設(shè)備上接收到信號(hào)時(shí)，該信號(hào)可能與至 少一個(gè)已知的序列（如具有零自相關(guān)性的Zadoff-化U根序列）相關(guān)，該會(huì)使接收該信號(hào)的 設(shè)備觀察到多個(gè)相關(guān)峰（相關(guān)的結(jié)果），其中所述相關(guān)峰包括一個(gè)左峰、一個(gè)主峰、和一個(gè) 右峰，其中相關(guān)產(chǎn)生復(fù)數(shù)值，其代表每個(gè)相關(guān)峰的幅度或振幅。此外，可W根據(jù)接收信號(hào)來 確定前導(dǎo)索引。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)相關(guān)峰的平方功率比可W根據(jù)多個(gè)相關(guān)峰的幅值而 確定，然后將該些平方功率比與CF0候選的預(yù)定平方功率比進(jìn)行比較，W確定一個(gè)粗略的 CF0估計(jì)。在一個(gè)實(shí)施例中，將接收的多個(gè)相關(guān)峰的的平方功率比與CF0候選的預(yù)定平方功 率比進(jìn)行比較，可W使用查找表格來執(zhí)行，其中，CF0候選的預(yù)定平方功率比存儲(chǔ)在查找表 格中。
[0005] 在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)相關(guān)峰的相位可W被確定并用來確定一個(gè)最終的CF0 估計(jì)，其中最終的CF0估計(jì)可用于發(fā)送信號(hào)設(shè)備和接收信號(hào)設(shè)備之間的后續(xù)通信。在一個(gè) 實(shí)施例中，確定最終的CF0估計(jì)可W包括；將接收信號(hào)至少一個(gè)相關(guān)峰的相位和一個(gè)已知 CF0峰的相位進(jìn)行比較，其中最終CF0估計(jì)可W至少部分地根據(jù)比較結(jié)果來確定。在一個(gè)實(shí) 施例中，最終CFO估計(jì)的符號(hào)可W至少部分地根據(jù)比較結(jié)果來確定。相位比較可用于解決 粗略CF0估計(jì)的不確定性問題，所述不確定性會(huì)出現(xiàn)在一些HST情景中。
[0006] 前述已經(jīng)相當(dāng)廣泛地概括了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)勢，W便可W更好地理解W下 本發(fā)明的詳細(xì)描述。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢將在隨后進(jìn)行描述，其構(gòu)成本發(fā)明權(quán)利要求 的主題。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該注意到，可W輕松地利用披露的概念和具體實(shí)施例作為一個(gè) 基礎(chǔ)，用來修改或設(shè)計(jì)能夠執(zhí)行本發(fā)明相同目的的其它結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該認(rèn)識(shí) 至IJ，該種等同構(gòu)造沒有偏移在附加權(quán)利要求內(nèi)闡述的本發(fā)明精神和范圍。被看作本發(fā)明特 性的新穎性特征，有關(guān)其組織和運(yùn)作方法，與其它目的和優(yōu)勢一起，從W下結(jié)合附圖的描述 可W更好地加W理解。但是，應(yīng)該深刻地認(rèn)識(shí)到，在此提供的每個(gè)附圖僅是用作描述和說明 用途，并不是意在作為限制本發(fā)明的定義。 【【附圖說明】】
[0007] 為了更完整地理解本發(fā)明，請(qǐng)參考W下描述并結(jié)合附圖，其中：
[0008]圖1顯示使用高速檢測模式確定接收信號(hào)的載波頻偏（CF0)的一個(gè)系統(tǒng)框圖。
[0009] 圖2是一個(gè)實(shí)施例的在無線設(shè)備與發(fā)射機(jī)之間建立和保持一個(gè)連接的方法的梯 形圖。
[0010] 圖3顯示一個(gè)實(shí)施例的具有不同載波頻偏仲0)的信號(hào)的相關(guān)輸出。
[0011] 圖4顯示將觀察到的相關(guān)峰功率映射到一個(gè)載波頻偏仲0)曲線圖。
[0012] 圖5顯示使用觀察到的相關(guān)峰的相對(duì)功率來估計(jì)載波頻偏（CF0)的不確定區(qū)域。
[0013] 圖6顯示接收信號(hào)相關(guān)峰的平方功率比曲線圖。
[0014] 圖7顯示實(shí)施例的與一個(gè)已知前導(dǎo)索引有關(guān)的預(yù)定理論值的曲線圖。
[0015] 圖8A和8B顯示，只根據(jù)相關(guān)峰值功率而確定載波頻偏（CF0)估計(jì)，和根據(jù)實(shí)施例 確定CF0估計(jì)的精度比較。
[0016] 圖9A和9B分別顯示只根據(jù)相關(guān)峰值功率來確定載波頻偏（CF0)的絕對(duì)平均差 (單位Hz)和標(biāo)準(zhǔn)偏差（單位化），W及根據(jù)實(shí)施例來確定CF0估計(jì)的絕對(duì)平均差和標(biāo)準(zhǔn)偏 差。
[0017] 圖10A和10B顯示，只根據(jù)相關(guān)峰值功率而確定載波頻偏（CF0)估計(jì)，和根據(jù)實(shí)施 例確定CF0估計(jì)的精度比較。
[0018] 圖11A和11B分別顯示只根據(jù)相關(guān)峰值功率來確定載波頻偏（CF0)的絕對(duì)平均差 (單位Hz)和標(biāo)準(zhǔn)偏差（單位化），W及根據(jù)實(shí)施例來確定CF0估計(jì)的絕對(duì)平均差和標(biāo)準(zhǔn)偏 差。
[0019] 圖12A和12B顯示，只根據(jù)相關(guān)峰值功率而確定載波頻偏（CF0)估計(jì)，和根據(jù)實(shí)施 例確定CF0估計(jì)的精度比較。
[0020] 圖13A和13B分別顯示只根據(jù)相關(guān)峰值功率來確定載波頻偏（CF0)的絕對(duì)平均差 (單位Hz)和標(biāo)準(zhǔn)偏差（單位化），W及根據(jù)實(shí)施例來確定CF0估計(jì)的絕對(duì)平均差和標(biāo)準(zhǔn)偏 差。
[0021] 圖14是使用接收信號(hào)的相位信息來確定載波頻偏仲0)的方法的流程圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0022] 圖1顯示使用高速檢測模式確定與接收信號(hào)有關(guān)的載波頻偏（CFO)的一個(gè)系統(tǒng) 100的框圖。如圖1所示，系統(tǒng)100包括無線設(shè)備102及一個(gè)收發(fā)機(jī)104。收發(fā)機(jī)104可W 發(fā)送無線信號(hào)到無線設(shè)備102,并從無線設(shè)備102接收數(shù)據(jù)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，收發(fā) 機(jī)104可W是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)/協(xié)議（如第=代（3G)標(biāo)準(zhǔn)、第4代（4G)/長期演進(jìn) (LT巧標(biāo)準(zhǔn)、LTE高級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、802. 11無線通信協(xié)議等）運(yùn)行的無線通信網(wǎng)絡(luò)（如蜂窩通信網(wǎng)、 蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)、無線局域網(wǎng)（WLAN)等）中的一個(gè)基站（如一個(gè)演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B(eNB)、毫微微基站 (Femtocell)、宏基站（Macrocell)、微微基站（Picocell)等），并且可W和無線設(shè)備102建 立一個(gè)無線連接。該無線連接可W使無線設(shè)備102發(fā)送數(shù)據(jù)到一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備（圖1 中未示出），并從一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備接收數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，無線設(shè)備102可W是智 能電話、蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理（PDA)、便攜式計(jì)算設(shè)備、平板計(jì)算設(shè)備、個(gè)人計(jì)算設(shè)備、或 者可根據(jù)實(shí)施例運(yùn)行的其他設(shè)備。
[0023] 應(yīng)當(dāng)指出，無線設(shè)備102和/或收發(fā)機(jī)104可W包括一個(gè)或多個(gè)處理器（如數(shù)字信 號(hào)處理器值SP)、中央處理單元（CPU)、包括兩個(gè)或多個(gè)處理核的單個(gè)CPU等）和存儲(chǔ)器（如 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM)、只讀存儲(chǔ)器（ROM)、硬盤驅(qū)動(dòng)器（皿D)、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器（固態(tài)硬盤）、或 能W持久或非持久方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的其它類型存儲(chǔ)器）。在一個(gè)實(shí)施例中，無線設(shè)備102和收 發(fā)機(jī)104的存儲(chǔ)器可W存儲(chǔ)指令，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行該些指令時(shí)，會(huì)使相應(yīng)的一個(gè) 或多個(gè)處理器運(yùn)行如圖1-14所描述的與無線設(shè)備102和收發(fā)機(jī)104相關(guān)的程序。
[0024] 當(dāng)建立收發(fā)機(jī)104和無線設(shè)備102之間的無線連接時(shí)，無線設(shè)備102可W發(fā)送一 個(gè)信號(hào)到收發(fā)機(jī)104。在一些用例中，該信號(hào)可與載波頻偏CF0相關(guān)聯(lián)。例如，當(dāng)無線設(shè)備 102移動(dòng)時(shí)，無線設(shè)備102相對(duì)于收發(fā)機(jī)104 (其可W是固定的）的速度會(huì)引起多普勒頻移， 該信號(hào)就與多普勒頻移引起的載波頻偏CF0相關(guān)聯(lián)。另外，該信號(hào)也可能與無線設(shè)備102和 收發(fā)機(jī)104的振蕩器之間的頻率偏離引起的載波頻偏CF0相關(guān)聯(lián)。載波頻偏CF0會(huì)導(dǎo)致在 頻域中的載波間干擾（ICI)，該會(huì)降低系