频率误差估计的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于估计载波频率的误差的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 窄带通信系统对载波频率误差非常敏感。该是因为载波频率的误差产生符号之间 的有害相位旋转，该使接收机灵敏度劣化。该劣化在使用了扩展时可能更严重。通常，接收 机将首先解扩所接收到的数据并且然后对扩展码的长度求和W获得良好的信噪比（SNR)。 然而，由于频率误差，信号将不再相干地合计。在符号之间还存在相移。该两个效应的组合 导致性能的劣化。
[0003]存在标准接收机能够用来估计载波频率误差的许多技术。许多技术依靠作为由接 收机预先知道的数据序列的导频或同步符号。接收机能够通过将所接收到的符号的相位与 它预期接收到的那些相比较来估计载波频率误差。然而，必须发送同步序列降低能实现的 数据速率。判定引导技术是另一选项。它们通过查看所接收到的符号与调制星座中的最近 点之间的相位差来估计接收到的符号中的相位误差。该个机制依靠在所关注SNR下通常非 常易出错的判定。角度操作也是噪声很敏感的并且能够产生大误差。由不完善的相干组合 所导致的另外的噪声劣化使该个变得甚至更差。
[0004]因此，存在对于用于估计载波频率误差的改进机制的需要。
【发明内容】
[0005] 根据一个实施方式，提供了一种用于估计载波频率的未知误差的方法，该方法包 括W下步骤；对作为所述载波频率的调制版本的信号进行采样W形成多个数据块，各个数 据块包括多个样本并且各个样本并入有由于所述载波频率误差而导致的相位误差；对于各 个数据块；生成各个样本与所述数据块中的另一样本的乘积，所述另一个样本像所述样本 在所述数据块中一样位于所述数据块的倒转版本中的同一位置中，W形成各自并入有由于 所述载波频率误差而导致的基本上相同的相位误差的组合样本；并且计算所述组合样本的 平均值W形成平均样本；W及依靠从所述多个数据块生成的多个平均样本来估计所述载波 频率误差。
[0006] 所述方法可W包括通过合计所述组合样本并且除W所述数据块中的样本的数量 来计算所述组合样本的平均值。
[0007] 所述信号可W是已通过扩展而被调制的所述载波频率的版本，所述方法可W包括 使用等于用来扩展所述信号的码片速率的采样速率来对所述信号进行采样。
[000引所述信号可W是已通过扩展而被调制的所述载波频率的版本，所述方法可W包括 将所述数据块形成为各自包括等于扩展因子的许多样本。
[0009] 所述方法可W包括使用最大似然估计器来估计所述载波频率误差。
[0010] 所述方法可W包括通过W下步骤来估计所述载波频率误差；对所述多个平均样本 执行傅里叶变换；W及选择在所述变换中具有最高值的频率作为所述载波频率误差。
[0011] 所述方法可W包括对于多个天线；针对由所述多个天线接收到的各个信号，生成 多个平均样本；对每组平均样本，执行傅里叶变换；W及通过平方和合计而组合所获得的 多个所述变换。
[0012] 所估计的载波频率误差可W并入有模糊，所述方法可W包括；精细估计阶段，在该 精细估计阶段中获得了所述载波频率误差的精细估值，W及粗略估计阶段，在该粗略估计 阶段中解析所述精细估值中的所述模糊。
[0013] 所述精细估计阶段可W包括根据权利要求1所述的方法并且通过使用第一采样 频率来生成所述数据块而生成精细估值；W及所述粗略估计阶段可W包括通过根据权利要 求1所述的方法来生成粗略估值并且通过使用第二采样频率来生成所述数据块而解析所 述模糊，所述第二采样频率低于所述第一采样频率。
[0014] 所述粗略估计阶段可W包括使用与由所述精细估计阶段使用的技术不同的用于 估计所述载波频率误差的技术来生成所述粗略估值。
[0015] 所述方法可W包括对于所述粗略估计阶段通过W下步骤来生成所述载波频率误 差的粗略估值：使所述多个平均样本与两个或更多个频率混合，所述频率中的每一个频率 是所述模糊的倍数；确定在混合信号中的每一个信号中包括的信号功率；W及选择生成了 包括最高信号功率的混合信号的频率作为所述载波频率误差的粗略估值。
[0016] 所述方法可W包括将所估计的载波频率误差与所述载波频率误差的粗略估值合 计在一起，W形成其中解析了所述模糊的所述载波频率误差的完整估值。
[0017] 所述信号可W是已使用相移键控调制的所述载波频率的版本。
[0018] 根据第二实施方式，提供了一种装置，该装置被构造为通过实现如权利要求1至 12中的任一项所述的方法来估计载波频率的未知误差。
[0019] 根据第=实施方式，提供了一种用于估计载波频率的未知误差的装置，该装置包 括；采样单元，该采样单元被构造为对作为所述载波频率的调制版本的信号进行采样W形 成多个数据块，各个数据块包括多个样本并且各个样本并入有由于所述载波频率误差而导 致的相位误差；乘积单元，该乘积单元被构造为对于各个数据块，生成各个样本与所述数据 块中的另一样本的乘积，所述另一个样本像所述样本在所述数据块中一样位于所述数据块 的倒转版本中的同一位置中，W形成各自并入有由于所述载波频率误差而导致的基本上相 同的相位误差的组合样本，并且计算所述组合样本的平均值W形成平均样本；W及音调估 计器，该音调估计器被构造为使用从所述多个数据块生成的多个所述平均样本来估计所述 载波频率误差。
【附图说明】
[0020] 现在将参照附图通过示例对本发明进行描述。附图中：
[0021] 图1示出了用于估计载波频率误差的方法的示例；
[0022] 图2示出了用于实现精细估计和粗略估计的方法的示例；
[002引图3示出了用于获得粗略频率估计的方法的示例拟及
[0024]图4示出了用于估计载波频率误差的装置的示例。
【具体实施方式】
[0025] 为了避免用于估计载波频率误差的当前技术的问题，提出了避免对于判定、已知 前导或导频的需要并且将问题简化为比较容易的音调（tone)检测问题的估计器。
[0026] 在该个方法中，通过对作为载波频率的调制版本的信号进行采样W形成多个数据 块来估计载波频率的未知误差。各个数据块包括多个样本，并且各个样本并入有由于载波 频率误差而导致的相位误差。
[0027] 然后通过生成数据块中的各个样本与同一块中的另一样本的乘积来处理各个数 据块。另一个样本像样本在数据块中一样位于该数据块的倒转（reversed)版本中的同一 位置中。结果是各自并入有由于载波频率误差而导致的基本上相同的相位误差的组合样本 的向量。然后计算组合样本的平均值，并且通过跨越多个数据块执行该些步骤所获得的多 个平均样本用来估计载波频率误差。
[002引在一个示例中，使用相移键控具体地二进制相移键控炬PSK)对数据进行调制。本 文所描述的技术在采用其中数据借助于相位调制被编码的一种调制的通信系统中可能是 特别有利的；它是依靠在所接收到的信号的相位由于载波频率误差而改变时遭受特定性能 劣化的该相位的调制技术。然而，该只是一个示例，并且应该理解，可W使用其它调制方法。
[0029] 本文所描述的技术在采用扩展的通信系统中还可能是特别有利的。由由于载波频 率误差而导致的有害相位旋转产生的性能劣化在采用扩展的系统中可能是特别严重的，因 为信号不再相干地合计。可W通过本文所描述的技术解决该个不足之处，因为它们使得有 害相位旋转在已估计了载波频率误差后被去除。因此，虽然参照扩展信号对