专利名称：一种qam通信系统中的频偏估计方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及正交幅度调制QAM方式下的频偏估计的方法。
背景技术：
为了进一步提高无线通信系统的传输速率，高阶调制方式被广泛应用到通信系统中。高阶正交幅度调制QAM信号的星座图比较密集且分布在多个半径不同的圆上，当存在频偏时，星座图中相邻星座点之间有混淆的趋势。当频偏较大时会引发解调出现大量误码， 从而严重恶化链路性能。因此，当调制信号存在频偏时，非常有必要获取信号的频偏值，以对信号进行频率补偿，也可以用于自动频率控制AFC的调整，消除频偏对系统造成的不利影响，从而提高接收信号的质量及系统的吞吐量。现有频偏估计技术对接受符号和对应硬判决共轭相乘的结果进行反正切运算等复杂处理，不利于工程实现，同时会损失信号的精度。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种QAM通信系统中的频偏估计方法，通过组帧后对帧头进行频偏估计，提高QAM通信系统中在高阶QAM调制、低信噪比情况下频偏估计精度，扩大频偏估计范围。本发明通过以下技术方案实现。本发明QAM通信系统中频偏估计方法的特点是首先进行帧头检测，所述帧头采用的是由4个11位长巴克码，两个7位长巴克码和两个 3 位长巴克码按照(1 1 1-1-1-1 1-1-1 1-1)，(1 1 1-1-1-1 1-1-1 1-1)，(1 1 1-1-1 1-1)，(1 1-1)，(1 1 1-1-1-1 1-1-1 1-1)，(1 1 1-1-1-1 1-1-1 1-1)， (1 1 1-1-1 1-1)，(1 1-1)进行级联，组成64位帧头，其中前32位和后32位的各个位数值相同；检测到帧头后同步进行初步估计频偏和详细估计频偏；所述初步估计频偏的方法是假设原始帧头巴克码为X1, X2, ... , X32, X1, X2,...， X32，假设系统的频偏为Δ ·、系统的相偏为Δ^、系统的符号率为Fd，在经过了频偏和相偏后， 在时刻t，假设此时帧头巴克码为χ' 1； χ' 2, ... , x' 32' x" i，x〃 2，...，x〃 32，将t时
刻的帧头巴克码的第i位的值和帧头巴克码的第i+32位的值进行共轭相乘，相乘结果如式 ⑴χ' ,X (x' i+32)* = x' iX (x"》*= (XiXXi)e-J2^fX32Ml 1彡 i 彡 32(1)
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权利要求
1. 一种QAM通信系统中频偏估计方法，其特征是首先进行帧头检测，所述帧头采用的是由4个11位长巴克码，两个7位长巴克码和两个 3 位长巴克码按照(1 1 1-1-1-1 1-1-1 1-1)，(1 1 1-1-1-1 1-1-1 1-1)，(1 1 1-1-1 1-1)，(1 1-1)，(1 1 1-1-1-1 1-1-1 1-1)，(1 1 1-1-1-1 1-1-1 1-1)，(1 1 1-1-1 1-1)， (1 1-1)进行级联，组成64位帧头，其中前32位和后32位的各个位数值相同；检测到帧头后同步进行初步估计频偏和详细估计频偏；所述初步估计频偏的方法是假设原始帧头巴克码为X1, x2,... , x32，X1, X2,...,知2，假设系统的频偏为Δ ·、系统的相偏为Δ^、系统的符号率为Fd，在经过了频偏和相偏后，在时刻t，假设此时帧头巴克码为Χ' 1;X' 2，...，Χ' 32' x" i，x〃 2，...，x〃 32，将t时刻的帧头巴克码的第i位的值和帧头巴克码的第i+32位的值进行共轭相乘，相乘结果如式(1)
2.根据权利要求1所述的QAM通信系统中频偏估计方法，其特征是所述步骤a中帧头检测的方法是将所述t时刻的帧头巴克码相邻两位共轭相乘，得到式(12)J；. =X! X(XJJ =X1 xej(Mn^W/Fd+<p) χ 从—Kl 一 ye-两隠(12)所述t时刻的64位帧头巴克码相邻两位共轭相乘的结果得到63个y' i值，将所述已知的帧头巴克码相邻两位相乘得到yi，64位已知的帧头巴克码相邻两位相乘的结果得到63Ayi值，将所述Yi的符号同所述y' i的符号做自相关运算，令y" i为所述Yi的符号，当y' i的实部大于0时，y〃 i = l，iy' ^勺实部小于等于0时，y〃 iZ-lJfy" ^Pyi进行相关运算，得到式(13) 6 3,,R = Σ ytx y'i (13)ι = 1如果R大于设定的阈值，则判定t时刻所对应的64个数据为帧头巴克码，帧头检测完成。
全文摘要
本发明公开了一种QAM通信系统中的频偏估计方法，其特征是利用相关检测进行帧同步并提取帧头符号；利用间隔距离为32的帧头符号两两共轭相乘做粗频偏估计；利用相邻帧头符号两两共轭相乘做细频偏估计；结合粗频偏估计结果和细频偏估计结果得到精确频偏估计。本发明有效提高了QAM通信系统中在高阶QAM调制、低信噪比情况下频偏估计精度，扩大了频偏估计范围。
文档编号H04L25/03GK102497339SQ201110412520
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者刘洋, 吴端, 赵科, 陶洪 申请人:安徽省菲特科技股份有限公司