基于cmmb的时延和频偏估计方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于通信技术领域，尤其是涉及一种基于CMMB的时延和频偏估计方法及 系统。
【背景技术】
[0002] 时隙同步和频率纠正是CMMB(ChinaMobileMultimediaBroadcasting(中国移 动多媒体广播）制式终端的核心技术之一，由于CMMB系统采用OFDM调制技术，OFDM载波 之间相互正交，因此符号同步和频率纠正技术是整个CMMB通信系统能否正常运行、CMMB制 式移动终端是否能够接收数据的关键所在。
[0003] 随着CMMB通信需求的日益增长，精确实时地估计OFDM系统的时延和频偏是亟需 解决的关键技术之一。现有符号同步技术一般采用数据辅助和无数据辅助的同步和频偏估 计方式，即分别采用接收到的PN码同步信号和借助于本地产生的PN码同步信号完成符号 定时同步和频偏估计。
[0004] 但是，现有技术中，当CMMB制式移动终端在高速移动过程中，多普勒频移会严重 地影响OFDM系统的信道估计性能，因为不能准确的对时延和频偏进行估计，导致现有符号 同步技术和频率纠正方式都不能很好的满足CMMB制式移动终端的需求，降低了通信系统 室外传输速率和可靠性。
【发明内容】
[0005] 为此，本发明目的在提供一种基于CMMB的时延和频偏估计方法及系统，以克服现 有技术中，当CMMB制式移动终端高速移动时多普勒频移导致的不能准确的对时延和频偏 进行估计的缺陷，达到提升估计的准确度，以便针对的进行符号同步和频率纠正，提高通信 系统室外传输速率和可靠性，满足CMMB制式移动终端的需求。
[0006] 本发明提供的技术方案如下：
[0007] -种基于CMMB的时延和频偏估计方法，包括：
[0008] 生成线性调频信号，将所述线性调频信号作为同步信号插入每时隙基带信号，并 通过射频信号进行发送；
[0009] 移动终端接收所述射频信号，提取其中的同步信号；
[0010] 对所述同步信号进行自相关特征提取；
[0011] 将所述自相关特征信号变换到频域，得到频谱信号；
[0012] 将频谱信号转换为自相关时域信号；
[0013] 通过模糊函数分析所述自相关时域信号，得到模糊域时延和频偏的联合估计值。
[0014] 较佳的，所述的基于CMMB的时延和频偏估计方法中，所述移动终端接收所述射频 信号，提取其中的同步信号，包括：
[0015] 移动终端的接收机监听发送所述射频信号的逻辑信道；
[0016] 当接收到对应时隙广播的射频信号时，通过下变频将射频信号转换为基带信号， 并由移动终端的解调单元提取所述基带信号中的同步信号。
[0017] 较佳的，所述的基于CMMB的时延和频偏估计方法中，所述将所述自相关特征信号 变换到频域，得到频谱信号，包括：
[0018] 将自相关特征信号作为输入信号，采用快速傅里叶变换方法，以采样时间为转换 因子，将自相关特征信号变换到频域，得到自相关特征信号的频谱信号。
[0019] 较佳的，所述的基于CMMB的时延和频偏估计方法中，在所述将频谱信号变换为自 相关时域信号之前，还包括：
[0020] 通过数据差值的方法将所述频谱信号进行尺度变换，得到插值后的频谱信号；
[0021] 所述将频谱信号变换为自相关时域信号，具体为：采用逆快速傅里叶变换方法，以 插值后的频谱信号采样时间作为转换因子，将插值后的频谱信号变换为自相关时域时域信 号。
[0022] 较佳的，所述的基于CMMB的时延和频偏估计方法中，在得到模糊域时延和频偏的 联合估计值之后，还包括：
[0023] 搜索模糊域的谱峰值，谱峰值所在点对应的横坐标的值对应输出时延，纵坐标的 值对应原始频率与实际接收信号频率之间的频偏。
[0024] 相应于上述方法，本发明还提供了一种基于CMMB的时延和频偏估计系统，包括：
[0025] 线性调频模块，用于生成线性调频信号，将所述线性调频信号作为同步信号插入 每时隙基带信号，并通过射频信号进行发送；
[0026] 同步信号提取模块，设置在移动终端中，用于接收所述射频信号，并提取其中的同 步f目号；
[0027] 自相关特征提取模块，用于对所述同步信号进行自相关特征提取；
[0028] 频谱信号获取模块，用于将所述自相关特征信号变换到频域，得到频谱信号；
[0029] 频谱信号转换模块，用于将频谱信号转换为自相关时域信号；
[0030] 时延和频偏估计模块，用于通过模糊函数分析所述自相关时域信号，得到模糊域 时延和频偏的联合估计值。
[0031] 较佳的，所述同步信号提取模块，包括：
[0032] 接收机，用于监听发送所述射频信号的逻辑信道；
[0033] 基带信号转换单元，用于当接收到对应时隙广播的射频信号时，通过下变频将射 频信号转换为基带信号；
[0034] 解调单元，用于提取所述基带信号中的同步信号。
[0035] 较佳的，所述频谱信号获取模块，包括：
[0036] 傅里叶变换单元，用于将自相关特征信号作为输入信号，采用快速傅里叶变换方 法，以采样时间为转换因子，将自相关特征信号变换到频域，得到自相关特征信号的频谱信 号。
[0037] 较佳的，所述的基于CMMB的时延和频偏估计系统中，还包括：
[0038] 插值模块，用于在所述将频谱信号变换为自相关时域信号之前，通过数据差值的 方法将所述频谱信号进行尺度变换，得到插值后的频谱信号；
[0039]所述频谱信号转换模块具体用于为：采用逆快速傅里叶变换方法，以插值后的频 谱信号采样时间作为转换因子，将插值后的频谱信号变换为自相关时域时域信号。
[0040] 较佳的。所述的基于CMMB的时延和频偏估计系统中，所述时延和频偏估计模块 中，还包括：
[0041 ] 时延估计单元，用于搜索模糊域的谱峰值所在点对应的横坐标的值以确定对应输 出时延；
[0042] 时延估计单元，用于搜索模糊域的谱峰值所在点对应的纵坐标的值以确定对应原 始频率与实际接收信号频率之间的频偏。
[0043] 本发明与现有技术相比具有如下优点：
[0044] 本发明选用了对多普勒频移不敏感且抗干扰能力强的线性调频信号作为CMMB系 统的同步信号，针对此同步信号通过模糊函数，实现时延和频偏的联合估计。因为有限长的 线性调频信号在模糊域呈现斜刀刃形，对多普勒频移不敏感，是时延和频偏的联合冲激函 数。因此能够使高速移动的CMMB制式移动终端得到精确的时延和频偏估计值，降低系统误 码率，提高通信系统室外传输速率和可靠性。该方案中，同步信号根据自身在模糊域的能量 聚集特性，能够完成时延和频偏的精确联合估计。
[0045] 此外，本发明充分考虑线性调频信号相位时间和相位延时之间存在耦合关系的自 相关信息，利用尺度变换克服了现有技术中无法充分体现时延特性的局限性，使得本发明 能够有效地抑制交叉项影响，提高时延估计精度。
【附图说明】
[0046] 图1为本发明实施例一提供的估计方法流程示意图；
[0047] 图2为本发明实施例一提供的改造后CMMB物理层帧结构图；
[0048] 图3为本发明实施例二提供的估计系统组成示意图。
【具体实施方式】
[0049] 为克服现有技术中，当CMMB制式移动终端在高速移动过程中，