一种载波频偏估计方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及通信技术领域，具体的设及一种载波频偏估计方法和系统。
【背景技术】
[0002] 载波同步是通信系统中的重点技术之一，尤其对于0FDM((lrthogonal Frequent Division Multiplexing,正交频分多路复用技术)体制的通信网络，载波同步技术是整个 通信系统能否正常运行、各终端是否能够正常交互的关键所在。
[0003] 在单用户系统中只存在一个载波频率偏移，接收端可W直接通过分析接收信号的 连续相移对其进行估计。例如在时域上分析一个符号末尾处的信号相对于循环前缀的相 移，或在频域上分析相邻符号之间导频点上接收信号的相移。
[0004] 然而在MU-MIMO(Multi-User Multiple-I吨ut Multiple-Output,多用户多入多 出技术)0FDM上行链路中，接收端需要同步多个用户各自不同的载波频偏。为了补偿多个用 户各自的载波频偏，接收端首先需要根据信道信息来分离各用户信号，再分别对各自的载 波频偏进行补偿。因此MU-MIM0 OFDM上行链路中的补偿无在频域上的信道估计和载波频偏 跟踪会一直受到载波间干扰的影响。
【发明内容】
[000引有鉴于此，本发明提供了一种载波频偏估计方法和系统，W解决现有技术中接收 端首先需要根据信道信息来分离各用户信号，再分别对各自的载波频偏进行补偿。因此MU-MIM0 OFDM上行链路中的补偿无在频域上的信道估计和载波频偏跟踪会一直受到载波间干 扰的影响问题，其技术方案如下：
[0006] -种载波频偏估计方法，应用于上行链路多用户多入多出正交频分多路复用技术 MU-MIM0 0抑Μ系统，所述系统包括接收端W及无线台站，所述接收端包括Nr个接收天线，所 述无线台站包括N个发射机，N为大于等于1的正整数，Nr为大于等于N的正整数，所述载波频 偏估计方法包括：
[0007] 第i发射机依据与其对应的下行链路的载波频偏估计对待发送的第i OFDM信号进 行载波频偏预矫正，所述第i 0抑Μ信号中承载有导频子载波，i为大于等于1小于等于N的正 整数，N个所述发射机待发送的N个OFDM信号中承载的导频子载波相同；
[0008] 接收端依据实际接收到的所述N个OFDM信号中的导频子载波W及所述N个所述发 射机待发送的OFDM信号中原始的导频子载波估计出N个OFDM信号的公共残留载波频偏ξ = (1'1)-11^，其中（=阳1(則^，其中狂=6"*，1(为大于等于1小于等于加勺正整数，其中，所 述估计公共残留载波频偏ξ = (Μ'ΜΓ?Μν的方法包括：
[0009] 确定第q个发射机对应的接收导频)',,=巧,其中Xq = diag(Xq,i, Xq,2，K，Xq,N)为来自N路发射机的第q个导频图案的联合导频信号矩阵，Hq是所述第q个导频 图案的联合信道，nq为第q个导频图案的噪声，q为大于等于1小于等于Q的正整数；
[0010] 对所有Q个导频图案的公共相位误差进行联合估计，所述Q个导频图案的输入输出 关系为y = M.p+n，其中，= [乂记L诚]是全部接收导频图案，时;訂,旬是与全部导 频图案对应的噪声，M=[化ιΧι)τ，化2X2)t，K化qXq)t]t是包含了信道响应和导频信号的联合 矩阵，Q为大于等于1的正整数；
[0011] 确定出公共残留载波频偏C = (M'MriM'y。
[0012] 其中，所述第i发射机依据与其对应的下行链路的载波频偏估计对待发送的第i 0抑Μ信号进行载波频偏预矫正包括：
[0013] 所述第i发射机估计相对于所述接收端的载波频偏δ;
[0014] 确定出所述载波频偏δ与所述第i个OFDM信号的连续时间信号的关系为
其中，xi[n]是所述第i个OFDM信号的第η个时域样 本，Κ是FFT的点数，L是(FDM信号的长度，Ts是采样时间，η为大于等于1小于等于L的正整数， L，K均为大于等于1的正整数；
[0015] 依据
确定出所述第i个OFDM信号的第k个子载波 受载波频偏影响得到的所述接收端接收到的信号
[0016] 依据所述
对所述待发送的OFDM信号 进行载波频偏预矫正。
[0017] 其中，还包括；
[0018] 所述接收端依据所述公共残留载波频偏ξ = (1'1)-11'7对接收的信号
进行补偿，得到最终补偿的信号Yi,kC。
[0019] -种应用于上行链路多用户多入多出正交频分多路复用技术MU-MIM0 OFDM系统， 所述系统包括接收端W及无线台站，所述接收端包括Nr个接收天线，所述无线台站包括N个 发射机，N为大于等于1的正整数，Nr为大于等于N的正整数；
[0020] 所述发射机包括预矫正模块，所述预矫正模块用于依据与其对应的下行链路的载 波频偏估计对待发送的第i 0抑Μ信号进行载波频偏预矫正，所述第i (FDM信号中承载有导 频子载波，i为大于等于1小于等于N的正整数，N个所述发射机待发送的N个OFDM信号中承载 的导频子载波相同；
[0021] 所述接收端包括估计模块，所述估计模块用于依据实际接收到的所述N个OFDM信 号中的导频子载波W及所述N个所述发射机待发送的OFDM信号中原始的导频子载波估计出 N个(FDM信号的公共残留载波频偏写=(1'1厂^^，其中（=指1(如\其中篡=6^'6^，1(为大 于等于1小于等于N的正整数，其中，所述估计模块包括：
[002引第一确定单元，用于确定第9路接收导频六=馬^'€ + '，*，^9，其中乂。= (11曰邑 (Xq,l，Xq,2，K，Xq,N)为来自N路发射机的第q个导频图案的联合导频信号矩阵，Hq是所述第q个 导频图案的联合信道，nq为第q个导频图案的噪声，q为大于等于1小于等于Q的正整数；
[0023] 联合估计单元，用于对所有Q个导频图案的公共相位误差进行联合估计，所述Q个 导频图案的输入输出关系为y = M . p+n，其中，
是全部接收导频图案，
是与全部导频图案对应的噪声，M=[化ιΧι)τ，化2拉)τ，Κ化qXq)t]t是包含了信 道响应和导频信号的联合矩阵，Q为大于等于1的正整数；
[0024] 第二确定单元，用于确定出公共残留载波频偏C = (M'MriM'y。
[0025] 其中，其特征在于，所述预矫正模块包括：
[0026] 载波频偏估计单元，用于所述第i发射机估计相对于所述接收端的载波频偏δ ;
[0027] 第Ξ确定单元，用于确定出所述载波频偏δ与所述第i个OFDM信号的连续时间信号 的关系为
其中，xi[n]是所述第i个OFDM信号的第η 个时域样本，Κ是FFT的点数，L是OFDM信号的长度，Ts是采样时间，η为大于等于1小于等于L 的正整数，L，Κ均为大于等于1的正整数；
[002引第四确定单元，用于依据
确定出，所述第i 个OFDM信号的第k个子载波受载波频偏影响得到的所述接收端接收到的信号Yi,k，
[0029] 预矫正单元，用于依据所述
对所述待 发送的(FDM信号进行载波频偏预矫正。
[0030] 其中，所述接收端还包括：
[0031] 补偿模块，用于依据所述公共残留载波频偏ξ=(M'MΓlM'y对接收的信号
进行补偿，得到最终补偿的信号Yi,kC。
[0032] 上述技术方案具有如下有益效果：
[0033] 对于来自不同发射机的多个上行链路发射的情况，由于存在多路载波频偏，一个 载波频偏对应一个发射机，在运种情况下很难在接收端对载波频偏进行估计和校正。原因 就在于接收端的复合时域信号是一个关于载波频偏的高度非线性函数。因此，为了降低复 杂度，本发明实施例提供的载波频偏估计方法在发送OFDM信号前对载波频偏进行校正，目 的是在接收端唯一需要校正的偏差是一个公共残留载波频偏。运样接收端可W对接收到的 N个OFDM信号进行统一的公共残留载波频偏补偿即可，与现有技术相比，不需要根据信道信 息来分离各用户信号，再分别对各自的载波频偏进行补偿，因此不存在信道估计和载波频 偏跟踪会一直受到载波间干扰的影响的现象。
【附图说明】
[0034] 图1为本发明实施例提供的一种载波频偏估计方法的一种实现方式的方法流程示 意图；
[0035] 图2为本发明实施例提供的一种载波频偏估计方法中的第i发射机依据与其对应 的下行链路的载波频偏估计对待发送的第i OFDM信号进行载波频偏预矫正的一种实现方 式的方法流程示意图；
[0036] 图3为本发明实施例提