一种频偏估计和补偿的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种频偏估计和补偿的方法及装置，用于在 接收端对接收到的信号进行频偏估计和补偿。
【背景技术】
[0002] 为了方便信息传输，在发送端通常将携带了信息的低频信号上变频为高频信号， 这一过程需要一个高频载波；经过信道传输后到达接收端，为了提取有用信息，接收端需要 将接收到的高频信号下变频至低频信号，这一过程需要一个与发送端频率完全相同的高频 载波。
[0003] 然而由于元器件制作工艺、材料以及电气特性等因素，发送端与接收端产生的载 波频率不可能完全相同，总是存在一个误差，这个误差会影响到信号的解调。当误差较小时 对解调器产生的影响几乎可以忽略；而当误差较大时会发生相位旋转，将产生不可纠错误， 使得通信系统性能急剧恶化。
[0004] 现有技术在进行频偏估计时一般需要进行信道估计，这就带来了计算量的增加。 有的算法虽然不需信道估计但却不断地改变接收端接收机的晶振频率来达到去频偏的目 的，这就需要晶振为可控振荡器，增加了设备成本。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的缺点，本发明的实施例提供一种频偏估计和补偿的方法及装置， 具有简单、计算复杂度低、易于工程实现等优点。
[0006] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案予以实现。
[0007] 技术方案一：
[0008] -种频偏估计和补偿的方法，所述方法包括：
[0009] 步骤1，接收端获取接收序列，所述接收序列依次包括初序列和N组有用序列，每 组有用序列依次包括用户数据序列和辅助序列；
[0010] 步骤2,所述接收端获取正交训练序列，根据所述正交训练序列和所述初序列，计 算所述初序列的相位差向量，所述正交训练序列从发送端通过通信信道到达接收端后即为 所述初序列；
[0011] 步骤3,根据所述初序列的相位差向量，计算基础频率偏移量；
[0012] 步骤4,根据所述基础频率偏移量对所述接收序列进行大频偏补偿，得到大频偏补 偿后的接收序列；
[0013] 步骤5,将所述进行大频偏补偿后的接收序列作为所述接收端最新获取的接收序 列；
[0014] 步骤6,重复执行步骤1至步骤5共Μ次，得到进行基础频偏补偿后的接收序列；
[0015] 步骤7,所述接收端获取辅助训练序列，根据所述辅助训练序列和进行基础频偏补 偿后的接收序列中的第i个辅助序列，计算所述第i个辅助序列的相位差向量，所述辅助训 练序列从发送端通过通信信道到达接收端并进行基础频偏补偿后即为所述辅助序列，所述 第i个辅助序列为所述进行基础频偏补偿后的接收序列中第i组有用序列中的辅助序列， 其中，i = l，2，*··，Ρ，Ρ为大于或者等于1的整数；
[0016] 步骤8,根据所述第i个辅助序列的相位差向量，计算校正频率偏移量；
[0017] 步骤9,根据所述校正频率偏移量对所述进行基础频偏补偿后接收序列进行小频 偏补偿，得到小频偏补偿后的接收序列；
[0018] 步骤10,将所述进行小频偏补偿后的接收序列作为所述接收端最新获取的接收序 列；
[0019] 步骤11，重复执行步骤7至步骤10共J次，从而得到第i级小频偏补偿后的接收 序列，J为大于或者等于1的整数；。
[0020] 步骤12,对i加一，并重复执行步骤7至步骤11共Q次，从而得到第Q级小频偏补 偿后的接收序列，Q为小于或者等于P的整数。技术方案一的特点和进一步的改进为：
[0021] (1)所述根据所述正交训练序列和所述初序列，计算所述初序列的相位差向量具 体包括：
[0022] 假设构造的N点正交训练序列为X= (X(]，Xl，……，xN1)，通过通信信道后得到初 序列γ = (y。，yi，......，yN1)，其中，
，、Δ Ωη*两采样点之间的弧度 增量；
[0023] 对于η = 0,1，"·，Ν-1，分别计算arg(yn/xn) = ηΔ Ωη，得到初序列的相位差向量 [Δ Ω j, Α Ω2, . . . , Δ Ωη] 0
[0024] (2)所述根据所述初序列的相位差向量，计算基础频率偏移量，具体包括：
[0025] 根据所述初序列的相位差向量[Δ Ωρ Δ Ω2, . . .，Δ Ωη]，得到相位差估计值 Δ Ω ；
[0026] 根据Λ f\= (S Δ Ω )八2 π ) .R s，计算出基础频率偏移量Δ &，其中Rs为符号传输 速率，S为每个符号的采样点数。
[0027] (3)所述根据所述辅助训练序列和接收序列中的第i个辅助序列，计算所述第i个 辅助序列的相位差向量具体包括：
[0028] 假设长度为m的辅助训练序列为（xn，……X_ ^，接收端最新获取的接收序列中 第i个辅助序列为（zn，......zn+n J，
Δ 为两采样点之间的弧度增 量，然后分别计算argh/xj = i Δ ω;，得到弧度增量向量[Δ ωη，Δ ωη+1，. . .，Δ con+m J， i = η，η+1，......n+m-l0
[0029] (4)所述根据所述第i个辅助序列的相位差向量，计算校正频率偏移量，具体包 括：
[0030] 根据所述弧度增量向量[Δ ωη，Δ ωη+1，...，Δ ωη+η1]，得到弧度增量估计值 Δ ω ；
[0031] 根据Λ f2= (S Δ ω )八2 π ) *R s，计算出校正频率偏移量Δ f2，其中Rs为符号传输 速率，S为每个符号的采样点数。
[0032] 技术方案二：
[0033] -种频偏估计和补偿的装置，所述装置包括：
[0034] 获取模块，用于获取接收序列，所述接收序列依次包括初序列和N组有用序列，每 组有用序列依次包含用户数据序列和辅助序列；
[0035] 所述获取模块，还用于获取正交训练序列，所述正交训练序列从发送端通过通信 信道到达接收端后即为所述初序列；
[0036] 第一计算模块，用于根据所述正交训练序列和所述初序列，计算所述初序列的相 位差向量；
[0037] 所述第一计算模块，还用于根据所述初序列的相位差向量，计算基础频率偏移 量；
[0038] 大频偏补偿模块，用于根据所述基础频率偏移量对所述接收序列进行大频偏补 偿，得到大频偏补偿后的接收序列；
[0039] 基础频偏补偿模块，用于控制进行多次大频偏估计和补偿，从而得到进行基础频 偏补偿后的接收序列；
[0040] 所述获取模块，还用于获取辅助训练序列；
[0041] 第二计算模块，用于根据所述辅助训练序列和进行基础频偏补偿后的接收序列中 的第i个辅助序列，计算所述第i个辅助序列的相位差向量，所述辅助训练序列从发送端通 过通信信道到达接收端并进行基础频偏补偿后即为所述辅助序列，所述第i个辅助序列为 所述接收序列中第i组有用序列中的辅助序列，其中，i = 1，2，-·，Ρ，Ρ为大于或者等于1 的整数；
[0042] 所述第二计算模块，还用于根据所述第i个辅助序列的相位差向量，计算校正频 率偏移量；
[0043] 小频偏补偿模块，用于根据所述校正频率偏移量对所述进行基础频偏补偿后的接 收序列进行小频偏补偿，得到小频偏补偿后的接收序列；
[0044] 校正频偏补偿模块，用于控制进行多次小频偏估计和补偿，从而得到进行校正频 偏补偿后的接收序列。
[0045] 技术方案二的特点和进一步的改进为：
[0046] (1)所述第一计算模块，具体包括：
[0047] 假设构造的N点正交训练序列为X= (X(]，Xl，……，xN1)，通过通信信道后得到初 序列γ = (y。，yi，......，yN1)，其中，
Δ Ωη*两采样点之间的弧度 增量；
[0048] 对于η = 0,1，"·，Ν-1，分别计算arg(yn/xn) = ηΔ Ωη，得到初序列的相位差向量 [Δ Ω Α Ω2, . . . , Δ Ωη] 0
[0049] (2)所述第一计算模块，还具体包括：
[0050] 根据所述初序列的相位差向量[Δ Ωρ Δ Ω2, . . .，Δ Ωη]，得到相位差估计值 Δ Ω ；
[0051] 根据Af1= (SA Ων(2 3〇 *Rs，计算出基础频率偏移量ΔΑ，其中Rs为符号传输 速率，S为每个符号的采样点数。
[0052] (3)所述第二计算模块具体包括：
[0053] 假设长度为m的辅助训练序列为（xn，……X_ ^，接收端最新获取的接收序列中 第i个辅助序列为（zn，......zn+n D，
，Δ 为两采样点之间的弧度增 量，然后分别计算argh/xj = i Δ ω;，得到弧度增量向量[Δ ωη，Δ ωη+1，. . .，Δ con+m J， i = η，η+1，......n+m-l0
[0054] (4)所述第二计算子模块还具体包括：
[0055] 根据所述弧度增量向量[Δ ωη，Δ ωη+1，...，Δ ωη+η1]，得到弧度增量估计值 Δ ω ；
[0056] 根据Af2= (SA c〇V(2jt) · Rs，计算出校正频率偏移量Af2，其中札为符号传 输速率，S为每个符号的采样点数。