一种频偏估计的方法及装置与流程

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种频偏估计的方法及装置。

背景技术：

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术作为一种高速的无线传输技术，具有抗频率选择性衰落和窄带干扰、支持高速信息传输等优点，在无线局域网和数字音视频广播等领域得到了广泛应用。由于OFDM技术中接收机和发射机振荡器不匹配和环境的时变特性使得其对载波频偏比较敏感。整数频偏会使解调信号发生循环位移，使得系统的误码率为50％，因此接收机需要对整数频偏进行校正。现有技术一般是通过传送空载波对整数频偏进行盲估计补偿。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

按照现有的频偏估计方法，对整数频偏进行盲估计补偿的过程中，需要传送空载波，这占用了一定的带宽，影响正常业务传输。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种频偏估计的方法及装置，通过调整待发送的OFDM符号中子载波的发射功率，在接收端考察子载波的分布情况得出频偏估计值。

第一方面，本发明实施例提供了一种频偏估计的方法，所述方法包括：

对两个相邻的OFDM符号各自的第T个子载波的发射功率进行功率调整，T为不小于1且不大于N的整数，N为子载波总数；

按照调整后的功率发射各个子载波；

采集所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率；

根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值。

第二方面，本发明实施例提供了一种频偏估计的方法，所述方法包括：

对两个相邻的OFDM符号各自的至少两个子载波的发射功率进行功率调整，所述至少两个子载波包括第b1至bJ个子载波，b1至bJ为不小于1且不大于N的整数，J为不小于1且不大于N的整数N为子载波总数；

按照调整后的功率发射各个子载波；

采集所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率；

根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值。

第三方面，本发明实施例提供了一种频偏估计的方法，所述方法包括：

对连续偶数个OFDM符号各自的至少两个子载波的发射功率进行功率调整，所述连续偶数个OFDM符号包括第m1至第mzOFDM符号，所述至少两个子载波包括第b1至bJ个子载波，b1至bJ为不小于1且不大于N的整数，J为不小于1且不大于N的整数，N为子载波总数，z为不大于OFDM符号总数；

按照调整后的功率发射各个子载波；

采集所述连续偶数个的OFDM符号所有子载波的接收功率；

根据所述连续偶数个的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值。

第四方面，本发明实施例提供了一种频偏估计的装置，所述装置包括：

调整单元，用于对两个相邻的OFDM符号各自的第T个子载波的发射功率进行功率调整，T为不小于1且不大于N的整数，N为子载波总数；

发射单元，用于按照调整后的功率发射各个子载波；

采集单元，用于采集所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率；

计算单元，用于根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值。

第五方面，本发明实施例提供了一种频偏估计的装置，所述装置包括：

调整单元，用于对两个相邻的OFDM符号各自的至少两个子载波的发射功率进行功率调整，所述至少两个子载波包括第b1至bJ个子载波，b1至bJ为不小于1且不大于N的整数，J为不小于1且不大于N的整数，N为子载波总数；

发射单元，用于按照调整后的功率发射各个子载波；

采集单元，用于采集所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率；

计算单元，用于根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值。

第六方面，本发明实施例提供了一种频偏估计的装置，所述装置包括：

调整单元，用于对连续偶数个OFDM符号各自的至少两个子载波的发射功率进行功率调整，所述连续偶数个OFDM符号包括第m1至第mzOFDM符号，所述至少两个子载波包括第b1至bJ个子载波，b1至bJ为不小于1且不大于N的整数，J为不小于1且不大于N的整数，N为子载波总数，z为不大于OFDM符号总数的整数；

发射单元，用于按照调整后的功率发射各个子载波；

采集单元，用于采集所述连续偶数个的OFDM符号所有子载波的接收功率；

计算单元，用于根据所述连续偶数个的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值。

本发明实施例提供的一种频偏估计的方法及装置，通过调整待发送的OFDM符号中子载波的发射功率，在接收端离散傅立叶变换以后考察这些子载波的分布情况可以得出频偏估计。这种频偏估计方法不需要传送空载波或者导频，节省了系统有效带宽。通过选择多个子载波来获得信道分集以及利用多个OFDM符号参与频偏估计，提高了方法在多径信道下的性能，使得频偏估计的精度更高。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种频偏估计的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的另一种频偏估计的方法流程图；

图3是本发明实施例提供的另一种频偏估计的方法流程图；

图4是本发明实施例提供的另一种频偏估计的方法流程图；

图5是本发明实施例提供的另一种频偏估计的方法流程图；

图6是本发明实施例提供的另一种频偏估计的方法流程图；

图7是本发明实施例提供的另一种频偏估计的方法流程图；

图8是本发明实施例提供的另一种频偏估计的方法流程图；

图9是本发明实施例提供的另一种频偏估计的方法流程图；

图10是本发明实施例提供的另一种频偏估计的方法流程图；

图11是本发明实施例提供的另一种频偏估计的方法流程图；

图12是本发明实施例提供的另一种频偏估计的方法流程图；

图13是本发明实施例提供的另一种频偏估计的方法流程图；

图14是本发明实施例提供的一种频偏估计的装置的组成框图；

图15是本发明实施例提供的另一种频偏估计的装置的组成框图；

图16是本发明实施例提供的另一种频偏估计的装置的组成框图；

图17是本发明实施例提供的另一种频偏估计的装置的组成框图；

图18是本发明实施例提供的另一种频偏估计的装置的组成框图；

图19是本发明实施例提供的另一种频偏估计的装置的组成框图；

图20是本发明实施例提供的另一种频偏估计的装置的组成框图；

图21是本发明实施例提供的另一种频偏估计的装置的组成框图；

图22是本发明实施例提供的另一种频偏估计的装置的组成框图；

图23是本发明实施例提供的另一种频偏估计的装置的组成框图；

图24是本发明实施例提供的另一种频偏估计的装置的组成框图；

图25是本发明实施例提供的另一种频偏估计的装置的组成框图；

图26是本发明实施例提供的另一种频偏估计的装置的组成框图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

本发明实施例提供了一种频偏估计的方法，能够适用于包括单输入单输出(SISO)-OFDM和多输入多输出MIMO-OFDM等系统中对整数频偏进行盲估计的过程中，如图1所示，所述方法包括：

101、对两个相邻的OFDM符号各自的第T个子载波的发射功率进行功率调整。

其中，T为不小于1且不大于N的整数，T可取范围内任意值，N为子载波总数，下文中出现T和N均做此解释。

其中，所述OFDM符号是对子载波进行快速傅里叶变换后其离散样值所构成的，该符号中的每一个样值都含有所有子载波信息。

102、按照调整后的功率发射各个子载波。

其中，假设发射子载波的过程中，信道在两个相邻OFDM符号的持续时间内保持不变。

103、采集所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率。

104、根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值。

本发明实施例提供的一种频偏估计的方法，通过调整待发送的OFDM符号中子载波的发射功率，在接收端离散傅立叶变换以后考察这些子载波的分布情况可以得出频偏估计。这种频偏估计方法不需要传送空载波或者导频，节省了系统有效带宽。

进一步来说，结合前述方法流程，在本发明实施例的另一种可能的实现方式提供了如何对两个相邻的OFDM符号各自的第T个子载波的发射功率进行功率调整的具体步骤，针对步骤101的实现提供了以下具体流程，如图2所示，包括：

1011、将第一OFDM符号的第T个子载波的发射功率调整到大于所述第一OFDM符号的其它所有子载波的发射功率，得到第一发射功率。

其中，所述第一OFDM符号的第T个子载波的发射功率记为d_m,T，所述第一发射功率即为βd_m,T。

其中，m指的是OFDM符号的序号数，β指的是功率放大因子，下文中出现m和β均做此解释。

1012、将第二OFDM符号的第T个子载波的发射功率调整到小于所述第二OFDM符号的其它所有子载波的发射功率，得到第二发射功率。

其中，所述第二OFDM符号的第T个子载波的发射功率为d_m+1,T，所述第二发射功率为d_m+1,T/β。

其中，两个相邻的OFDM符号包括第一OFDM符号和第二OFDM符号。

需要说明的是，所述功率放大因子β和1/β的取值是相对的，对β的取值不做限制，所以β也可以作为功率缩小的因子。

进一步来说，在前述方法流程的基础上，为了保证每个OFDM符号的总功率不发生变化，在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，还提供了如何对每个OFDM符号内除所述第T个子载波外的其它子载波的功率调整方法，如图3所示，包括

1013、将单个OFDM的额定发射功率与所述第一发射功率的功率差值平均分配给在第一OFDM符号的子载波中除所述第T个子载波外的其它子载波。

其中，所述第一OFDM符号的子载波中除所述第T个子载波外的其它子载波的发射功率为d_m,k，经过功率调整后，其他子载波的发射功率变换为

其中，k指的是OFDM符号内子载波的序号数，为不小于1且不大于N的整数，下文中出现k均作此解释。

其中，前述描述到的d_m,T以及d_m,k均指的是第一OFDM符号各个子载波上数据的发射功率，一般设置为相同。

1014、将单个OFDM的额定发射功率与所述第二发射功率的功率差值平均分配给在第二OFDM符号的子载波中除所述第T个子载波外的其它子载波。

其中，所述第二OFDM符号的子载波中除所述第T个子载波外的其它子载波的发射功率为d_m+1,k，经过功率调整后，其他子载波的发射功率变换为

其中，前述描述到的d_m+1,T以及d_m+1,k均指的是第二OFDM符号各个子载波上数据的发射功率，一般设置为相同。

进一步来说，结合前述方法流程，在本发明实施例的另一种可能的实现方式提供了如何根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值的具体步骤，针对步骤104的实现提供了以下具体流程，如图4所示，包括：

1041、获取频偏预估值和代价函数。

其中，所述频偏预估值指的是常规的整数频偏估计值。

其中，所述代价函数与调整后相邻OFDM符号的子载波功率比值相关。

1042、根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率、所述频偏预估值以及代价函数，计算得到频偏估计值。

进一步来说，结合前述方法流程，在本发明实施例的另一种可能的实现方式提供了如何获取代价函数的具体步骤，针对步骤1041的实现提供了以下具体流程，包括：

步骤1、把功率分配后的符号d_m和d_m+1通过信道传输，进行传统方法常规的整数频偏补偿，补偿后的接收信号为：

其中，所述OFDM系统采用恒定包络调制。

其中，υ代表整数频偏实际值，代表的是整数频偏预估值(即常规的整数频偏估计值)，L是循环前缀的长度，W表示反离散傅立叶变换(IDFT)矩阵，所有符号在下文中出现均作此解释。

其中，Φ和H分别代表频偏矩阵和信道频率响应矩阵：

Φ(υ)＝diag{1,e^j2πυ/N,…,e^{j2π(N-1)υ/N}}

H＝diag{H_m,0,H_m,1,…,H_m,N-1}。

其中，w_m表示高斯白噪声。

步骤2、计算所述补偿后接收信号的功率比值，在整数频偏被正确补偿的情况下(即)，被调制到第k个子载波上的数据仍然被解调到第k个子载波，补偿后的接收信号有如下关系式：

其中，计算所述补偿后接收信号的功率比值时忽略w_m的影响。

其中，所述补偿后接收信号的关系式在整数频偏不能被正确补偿的情况下不成立。

步骤3、根据以上具体过程，推导出方法的代价函数：

其中，σ指的根据本技术方案得出的整数频偏估计值。

进一步来说，结合前述方法流程，在本发明实施例的另一种可能的实现方式提供了如何根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率、所述频偏预估值以及代价函数，计算得到频偏估计值的具体步骤，针对步骤1042的实现提供了以下具体流程，包括：

步骤1、最大化代价函数得到频偏估计值。

其中，当所述频偏预估值等于所述频偏实际值υ时，代价函数取得最大值，所以最大化代价函数可以估计出频偏估计值，用公式可表示为：

进一步来说，结合前述方法流程，在本发明实施例的另一种可能的实现方式提供了如何根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值的具体步骤，也是对步骤1041和步骤1042的进一步简化，频偏估计值σ的计算过程不涉及频偏预估值针对步骤104的实现提供了以下具体流程，如图5所示，包括：

1043、计算第一OFDM符号中第k个子载波与第二OFDM符号中第k个子载波的接收功率比值。

其中，所述接收功率比值的计算方法同步骤1041中步骤1和步骤2类似。

其中，所述第一OFDM符号中第k个子载波与第二OFDM符号中第k个子载波的接收功率不经过常规整数频偏补偿，即

1044、根据所有接收功率比值，确定第P个子载波。

其中，第一OFDM符号中第P个子载波与第二OFDM符号中第P个子载波的接收功率比值为所有接收功率比值中的最大值。

其中，P指的是OFDM符号内子载波的序号数，为不小于1且不大于N的整数。

其中，当取得最大值时，k＝P。

1045、根据P和T差值的绝对值，确定所述频偏估计值。

其中，N个子载波的频偏估计值均记为P-T，即对子载波P和T的频率进行归一化后的差值，用公式可表示为：

其中，k∈[0,N-1]。

本发明实施例提供的一种频偏估计的方法，通过调整待发送的OFDM符号中子载波的发射功率，在接收端离散傅立叶变换以后考察这些子载波的分布情况可以得出频偏估计。这种频偏估计方法不需要传送空载波或者导频，节省了系统有效带宽。

本发明实施例提供了一种频偏估计的方法，能够适用于包括单输入单输出(SISO)-OFDM和多输入多输出MIMO-OFDM等系统中对整数频偏进行盲估计的过程中，如图6所示，所述方法包括：

201、对两个相邻的OFDM符号各自的至少两个子载波的发射功率进行功率调整。

其中，所述至少两个子载波包括第b1至bJ个子载波，b1至bJ为不小于1且不大于N的整数，J为不小于1且不大于N的整数，下文出现相关表示均作此解释。

202、按照调整后的功率发射各个子载波。

其中，假设发射子载波的过程中，信道在两个相邻OFDM符号的持续时间内保持不变。

203、采集所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率。

204、根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值。

本发明实施例提供的一种频偏估计的方法，通过调整待发送的OFDM符号中至少两个子载波的发射功率，在接收端离散傅立叶变换以后考察这些子载波的分布情况得出频偏估计。调整至少两个子载波的发射功率，利用了信道频率响应的分集来对抗无线通信系统中的多径效应。防止所述第b1至bJ个子载波处于深度衰落时，高斯白噪声对整数频偏估计的影响，提高了方法的估计精度。

进一步来说，结合前述方法流程，在本发明实施例的另一种可能的实现方式提供了如何对两个相邻的OFDM符号各自的至少两个子载波的发射功率进行功率调整的具体步骤，针对步骤201的实现提供了以下具体流程，如图7所示，包括：

2011、将第一OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率均调整到第一发射功率。

其中，所述第一发射功率大于所述第一OFDM符号的其它所有子载波的发射功率。

其中，所述第一OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率为d_m,b，所述第一发射功率为βd_m,b。

其中，所述第b1至bJ个子载波的选取会影响到算法的性能，需要遵循以下三条准则：

1)尽量在整个频带上选取以获得最大的信道分集特性。

2)为了防止子载波频偏形成循环位移而造成误差，相邻被选取的子载波间的距离必须互不相同，即满足：

c₁＝b₂-b₁

c₂＝b₃-b₂…

c_J＝b₁-b_J

c_j-1≠c_j，1≤j≤J。

其中，c指的是两个子载波中心频率之间的差值。

3)任意两个连续的距离之和也必须不同，即：

c₁+c₂≠c₃+c₄

c₃+c₄≠c₅+c₆…

c_J-1+c_J≠c₁+c₂

即c_j-1+c_j≠c_j+1+c_j+2。

2012、将第二OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率均调整到第二发射功率。

其中，所述第二发射功率小于所述第二OFDM符号的其它所有子载波的发射功率。

其中，所述第二OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率为d_m+1,b，则所述第二发射功率为d_m+1,b/β。

其中，两个相邻的OFDM符号包括第一OFDM符号和第二OFDM符号。

进一步来说，在前述方法流程的基础上，为了保证每个OFDM符号的总功率不发生变化，在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，还提供了如何对每个OFDM符号内除所述第b1至bJ个子载波外的其它子载波的功率调整方法，如图8所示，包括：

2013、将单个OFDM的额定发射功率与第一OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率之和的功率差值平均分配给在第一OFDM符号的子载波中除第b1至bJ个子载波外的其它子载波。

其中，所述第一OFDM符号的子载波中除所述第b1至bJ个子载波外的其它子载波的发射功率为d_m,k，经过功率调整后，其他子载波的发射功率变换为

其中，前述描述到的d_m,b以及d_m,k均指的是第一OFDM符号各个子载波上数据的发射功率，一般设置为相同。

2014、将单个OFDM的额定发射功率与第二OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率之和的功率差值平均分配给在第二OFDM符号的子载波中除所述第b1至bJ个子载波外的其它子载波。

其中，所述第二OFDM符号的子载波中除所述第b1至bJ个子载波外的其它子载波的发射功率为d_m+1,k，经过功率调整后，其他子载波的发射功率变换为

其中，前述描述到的d_m+1,b以及d_m+1,k均指的是第二OFDM符号各个子载波上数据的发射功率，一般设置为相同。

进一步来说，结合前述方法流程，在本发明实施例的另一种可能的实现方式提供了如何根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值的具体步骤，针对步骤204的实现提供了以下具体流程，如图9所示，包括：

2041、获取频偏预估值以及所述第b1至bJ个子载波各自对应的代价函数。

其中，对于如何获取所述第b1至bJ个子载波各自对应的代价函数的具体步骤请参照步骤1041中的步骤1至步骤3。

其中，所述频偏预估值指的是常规OFDM系统中的整数频偏估计值。

2042、根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率、所述频偏预估值以及所述第b1至bJ个子载波各自对应的代价函数，计算得到频偏估计值。

其中，根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率、所述频偏预估值以及所述第b1至bJ个子载波各自对应的代价函数，得到频偏估计值可用公式表示为：

其中，σ∈[0,N-1]，Γ_J＝{b₁,b₂,…,b_J,b₁＜b₂…＜b_J＜N}。

本发明实施例提供的一种频偏估计的方法，通过调整待发送的OFDM符号中至少两个子载波的发射功率，在接收端离散傅立叶变换以后考察这些子载波的分布情况得出频偏估计。调整至少两个子载波的发射功率，利用了信道频率响应的分集来对抗多径效应。防止所述第b1至bJ个子载波处于深度衰落时，高斯白噪声对整数频偏估计的影响，提高了方法的估计精度。

本发明实施例提供了一种频偏估计的方法，能够适用于包括单输入单输出(SISO)-OFDM和多输入多输出MIMO-OFDM等系统中对整数频偏进行盲估计的过程中，如图10所示，所述方法包括：

301、对连续偶数个OFDM符号各自的至少两个子载波的发射功率进行功率调整。

其中，所述连续偶数个OFDM符号包括第m1至第mzOFDM符号，所述至少两个子载波包括第b1至bJ个子载波。

其中，z为不大于OFDM符号总数的整数，下文中均作此解释。

302、按照调整后的功率发射各个子载波。

其中，假设发射子载波的过程中，信道在连续OFDM符号的持续时间内保持不变。

303、采集所述连续偶数个的OFDM符号所有子载波的接收功率。

304、根据所述连续偶数个的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值。

本发明实施例提供的一种频偏估计的方法，通过调整待发送的连续偶数个OFDM符号各自的至少两个子载波的发射功率，在接收端离散傅立叶变换以后考察这些子载波的分布情况得出频偏估计。调整连续偶数个OFDM符号子载波的发射功率，防止了除所述第b1至bJ个子载波外其他的子载波处于深度衰落时，噪声对整数频偏估计的影响，提高了方法的估计精度。

进一步来说，结合前述方法流程，在本发明实施例的另一种可能的实现方式提供了如何对所述对连续偶数个OFDM符号各自的至少两个子载波的发射功率进行功率调整的具体步骤，针对步骤301的实现提供了以下具体流程，如图11所示，包括：

3011、将第m1OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率均调整到第一发射功率。

其中，所述第一发射功率大于所述第m1OFDM符号的其它所有子载波的发射功率。

其中，所述第m1OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率为d_m1,b，所述第一发射功率为βd_m1,b。

其中，b∈[b1,b2…bJ]。

3012、将第m2OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率均调整到第二发射功率。

其中，所述第二发射功率小于所述第m2OFDM符号的其它所有子载波的发射功率。

其中，所述第m2OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率为d_m2,b，所述第二发射功率为d_m2,b/β。

3013、依次类推，直至将第mz-1OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率均调整到第z-1发射功率。

其中，所述第z-1发射功率大于所述第mz-1OFDM符号的其它所有子载波的发射功率。

其中，所述第mz-1OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率为d_mz-1,b，所述第z-1发射功率为βd_mz-1,b。

3014、将第mzOFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率均调整到第M发射功率。

其中，所述第z发射功率小于所述第mzOFDM符号的其它所有子载波的发射功率。

其中，所述第mzOFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率为d_mz,b，所述第z发射功率为d_mz,b/β。

进一步来说，在前述方法流程的基础上，为了保证每个OFDM符号的总功率不发生变化，在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，在将第mzOFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率均调整到第z发射功率之后，如图12所示，还包括：

3015、将单个OFDM的额定发射功率与第m1OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率之和的功率差值平均分配给在第m1OFDM符号的子载波中除第b1至bJ个子载波外的其它子载波。

其中，所述第m1OFDM符号的子载波中除所述第b1至bJ个子载波外的其它子载波的发射功率为d_m1,k，经过功率调整后，其他子载波的发射功率变换为

其中，k指的是OFDM符号内子载波的序号数，k≠b。

其中，前述描述到的d_m1,b以及d_m1,k均指的是第m1OFDM符号各个子载波上数据的发射功率，一般设置为相同。

3016、将单个OFDM的额定发射功率与第m2OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率之和的功率差值平均分配给在第m2OFDM符号的子载波中除所述第b1至bJ个子载波外的其它子载波。

其中，所述第m2OFDM符号的子载波中除所述第b1至bJ个子载波外的其它子载波的发射功率为d_m2,k，经过功率调整后，其他子载波的发射功率变换为

其中，前述描述到的d_m2,b以及d_m2,k均指的是第m2OFDM符号各个子载波上数据的发射功率，一般设置为相同。

3017、依次类推，直至将单个OFDM的额定发射功率与第mzOFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率之和的功率差值平均分配给在第mzOFDM符号的子载波中除所述第b1至bJ个子载波外的其它子载波。

其中，所述第mzOFDM符号的子载波中除所述第b1至bJ个子载波外的其它子载波的发射功率为d_mz,k，经过功率调整后，其他子载波的发射功率变换为

其中，前述描述到的d_mz,b以及d_mz,k均指的是第mzOFDM符号各个子载波上数据的发射功率，一般设置为相同。

进一步来说，结合前述方法流程，在本发明实施例的另一种可能的实现方式提供了如何根据所述连续偶数个的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值的具体步骤，针对步骤304的实现提供了以下具体流程，如图13所示，包括：

3041、获取频偏预估值以及OFDM符号对对应的第b1至bJ个子载波各自对应的代价函数。

其中，所述OFDM符号对为第m1至第mzOFDM中两个相邻的OFDM组成符号对中的一个。

其中，所述频偏预估值指的是常规OFDM系统中的整数频偏估计值。

其中，所述获取OFDM符号对对应的第b1至bJ个子载波各自对应的代价函数的具体步骤请参照步骤1041中的步骤1至步骤3。

其中，所述OFDM符号对数为z/2个，相应的对于每个可能的频偏估计值可以得到代价函数也为z/2个。

3042、根据所述OFDM符号对对应的所有子载波的接收功率、所述频偏预估值以及OFDM符号对对应的第b1至bJ个子载波各自对应的代价函数，计算得到频偏估计值。

其中，所述OFDM符号对对应的第b1至bJ个子载波各自对应的代价函数为z/2个代价函数中的最优值。

其中，所述代价函数的最优值即为最小值。

其中，所述代价函数的最优值即为最小值的判断过程如下：

结合步骤1041中步骤1至步骤3，第mOFDM符号、第m+1OFDM符号对对应的第b1至bJ个子载波各自对应的代价函数在时的取值为：

如果不是第T个子载波，而是其他的子载波处于深度衰落，这种情况下即使微小的噪声也能够让分母趋于零造成误判，所以当代价函数为最优值时，所对应的函数值应该最小，即所述代价函数的最优值即为最小值。

其中，根据所述OFDM符号对对应的所有子载波的接收功率、所述频偏预估值以及OFDM符号对对应的第b1至bJ个子载波各自对应的代价函数，得到频偏估计值，可用公式表示为：

其中，σ∈[0,N-1]，Γ_J＝{b₁,b₂,…,b_J,b₁＜b₂…＜b_J＜N}。

其中，m∈[0,2,…z-4,z-2]。

其中，需要说明的是，m、m+1、m1、m2…mz-1、mz均代表的是OFDM符号的序号数，为了表述的方便，我们使用了不同的表达方式。

本发明实施例提供的一种频偏估计的方法，通过调整待发送的连续偶数个OFDM符号各自的至少两个子载波的发射功率，在接收端离散傅立叶变换以后考察这些子载波的分布情况得出频偏估计。调整连续偶数个OFDM符号子载波的发射功率，防止了除所述第b1至bJ个子载波外其他的子载波处于深度衰落时，噪声对整数频偏估计的影响，提高了方法的估计精度。

本发明实施例提供了一种频偏估计的装置，可用于实现前述各方法流程，其组成如图14所示，包括：

调整单元41，用于对两个相邻的OFDM符号各自的第T个子载波的发射功率进行功率调整，T为不小于1且不大于N的整数，N为子载波总数。

发射单元42，用于按照调整后的功率发射各个子载波。

采集单元43，用于采集所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率。

计算单元44，用于根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值。

可选的是，如图15所示，所述调整单元41包括：

第一调整模块411，用于将第一OFDM符号的第T个子载波的发射功率调整到大于所述第一OFDM符号的其它所有子载波的发射功率，得到第一发射功率。

第二调整模块412，用于将第二OFDM符号的第T个子载波的发射功率调整到小于所述第二OFDM符号的其它所有子载波的发射功率，得到第二发射功率。

其中，两个相邻的OFDM符号包括第一OFDM符号和第二OFDM符号。

可选的是，如图16所示，所述调整单元41还包括：

第一分配模块413，用于将单个OFDM的额定发射功率与所述第一发射功率的功率差值平均分配给在第一OFDM符号的子载波中除所述第T个子载波外的其它子载波。

第二分配模块414，用于将单个OFDM的额定发射功率与所述第二发射功率的功率差值平均分配给在第二OFDM符号的子载波中除所述第T个子载波外的其它子载波。

可选的是，如图17所示，所述计算单元44包括：

获取模块441，用于获取频偏预估值和代价函数。

第一计算模块442，用于根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率、所述频偏预估值以及代价函数，计算得到频偏估计值。

可选的是，如图18所示，所述计算单元44还包括：

第二计算模块443，用于计算第一OFDM符号中第k个子载波与第二OFDM符号中第k个子载波的接收功率比值。

第一确定模块444，用于根据所有接收功率比值，确定第P个子载波；其中，第一OFDM符号中第P个子载波与第二OFDM符号中第P个子载波的接收功率比值为所有接收功率比值中的最大值。

第二确定模块445，根据P和T差值的绝对值，确定所述频偏估计值。

本发明实施例提供的一种频偏估计的装置，通过调整待发送的OFDM符号中子载波的发射功率，在接收端离散傅立叶变换以后考察这些子载波的分布情况可以得出频偏估计。这种频偏估计的装置不需要传送空载波或者导频，节省了系统有效带宽。

本发明实施例提供了一种频偏估计的装置，可用于实现前述各方法流程，其组成如图19所示，包括：

调整单元51，用于对两个相邻的OFDM符号各自的至少两个子载波的发射功率进行功率调整，所述至少两个子载波包括第b1至bJ个子载波，b1至bJ为不小于1且不大于N的整数，J为不小于1且不大于N的整数，N为子载波总数。

发射单元52，用于按照调整后的功率发射各个子载波。

采集单元53，用于采集所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率。

计算单元54，用于根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值。

可选的是，如图20所示，所述调整单元51包括：

第一调整模块511，用于将第一OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率均调整到第一发射功率，所述第一发射功率大于所述第一OFDM符号的其它所有子载波的发射功率。

第二调整模块512，用于将第二OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率均调整到第二发射功率，所述第二发射功率小于所述第二OFDM符号的其它所有子载波的发射功率。

其中，两个相邻的OFDM符号包括第一OFDM符号和第二OFDM符号。

可选的是，如图21所示，所述调整单元51还包括：

第一分配模块513，用于将单个OFDM的额定发射功率与第一OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率之和的功率差值平均分配给在第一OFDM符号的子载波中除第b1至bJ个子载波外的其它子载波。

第二分配模块514，用于将单个OFDM的额定发射功率与第二OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率之和的功率差值平均分配给在第二OFDM符号的子载波中除所述第b1至bJ个子载波外的其它子载波。

可选的是，如图22所示，所述计算单元54包括：

获取模块541，用于获取频偏预估值以及所述第b1至bJ个子载波各自对应的代价函数。

计算模块542，用于根据所述两个相邻的OFDM符号所有子载波的接收功率、所述频偏预估值以及所述第b1至bJ个子载波各自对应的代价函数，计算得到频偏估计值。

本发明实施例提供的一种频偏估计的装置，通过调整待发送的OFDM符号中至少两个子载波的发射功率，在接收端离散傅立叶变换以后考察这些子载波的分布情况得出频偏估计。调整至少两个子载波的发射功率，利用了信道频率响应的分集来对抗多径效应。防止所述第b1至bJ个子载波处于深度衰落时，高斯白噪声对整数频偏估计的影响，提高了估计精度。

本发明实施例提供了一种频偏估计的装置，可用于实现前述各方法流程，其组成如图23所示，包括：

调整单元61，用于对连续偶数个OFDM符号各自的至少两个子载波的发射功率进行功率调整，所述连续偶数个OFDM符号包括第m1至第mzOFDM符号，所述至少两个子载波包括第b1至bJ个子载波，b1至bJ为不小于1且不大于N的整数，J为不小于1且不大于N的整数，N为子载波总数，z为不大于OFDM符号总数的整数。

发射单元62，用于按照调整后的功率发射各个子载波。

采集单元63，用于采集所述连续偶数个的OFDM符号所有子载波的接收功率。

计算单元64，用于根据所述连续偶数个的OFDM符号所有子载波的接收功率，计算得到频偏估计值。

可选的是，如图24所示，所述调整单元61包括：

第一调整模块611，用于将第m1OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率均调整到第一发射功率，所述第一发射功率大于所述第m1OFDM符号的其它所有子载波的发射功率。

第二调整模块612，用于将第m2OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率均调整到第二发射功率，所述第二发射功率小于所述第m2符号的其它所有子载波的发射功率。

第三调整模块613，依次类推，用于直至将第mz-1OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率均调整到第z-1发射功率，所述第z-1发射功率大于所述第mz-1OFDM符号的其它所有子载波的发射功率。

第四调整模块614，用于将第mzOFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率均调整到第z发射功率，所述第z发射功率小于所述第mz符号的其它所有子载波的发射功率。

可选的是，如图25所示，所述调整单元61还包括：

第一分配模块615，用于将单个OFDM的额定发射功率与第m1OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率之和的功率差值平均分配给在第m1OFDM符号的子载波中除第b1至bJ个子载波外的其它子载波。

第二分配模块616，用于将单个OFDM的额定发射功率与第m2OFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率之和的功率差值平均分配给在第m2OFDM符号的子载波中除所述第b1至bJ个子载波外的其它子载波。

第三分配模块617，依次类推，用于直至将单个OFDM的额定发射功率与第mzOFDM符号的第b1至bJ个子载波的发射功率之和的功率差值平均分配给在第mzOFDM符号的子载波中除所述第b1至bJ个子载波外的其它子载波。

可选的是，如图26所示，所述计算单元64包括：

获取模块641，用于获取频偏预估值以及OFDM符号对对应的第b1至bJ个子载波各自对应的代价函数，所述OFDM符号对为第m1至第mzOFDM中两个相邻的OFDM组成符号对中的一个。

计算模块642，用于根据所述OFDM符号对对应的所有子载波的接收功率、所述频偏预估值以及OFDM符号对对应的第b1至bJ个子载波各自对应的代价函数，计算得到频偏估计值。

本发明实施例提供的一种频偏估计的装置，通过调整待发送的连续偶数个OFDM符号各自的至少两个子载波的发射功率，在接收端离散傅立叶变换以后考察这些子载波的分布情况得出频偏估计。调整连续偶数个OFDM符号子载波的发射功率，防止了除所述第b1至bJ个子载波外其他的子载波处于深度衰落时，噪声对整数频偏估计的影响，提高了估计精度。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。