专利名称：一种频偏估计方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别是正交幅度调制(QAM，QuadratureAmp 1 i tude Modulation)方式下的频偏估计方法和装置。
背景技术：
为了进一步提高无线通信系统的传输速率，高阶调制方式被广泛的应用到通信系统中。如第三代移动通信系统中的HSPA业务引入了 16QAM调制方式，HSPA+业务引入了 64QAM调制方式，并且裁减了低阶调制方式的伴随DPCH信道。在e-CELL-FACH/CELL-DCH状态下，HS-SCCH/E-AGCH/HS-DSCH等信道均具有不同程度非连续的特征。而辅载TsO可以承载业务，补充广播信息的方案也存在风险。极限情况下低阶调制方式信道可能长时间不存在，使得该场景下频率同步、定时同步等无低阶调制目标信道可用。而高阶正交幅度调制信号的星座图比较密集且分布在多个半径不同的圆上，与正交相移键控(QPSK，可当作4QAM) 相比，对频偏更为敏感。当存在频偏时，星座图中相邻星座点之间有混淆的趋势。当频偏较大时会引发解调出现大量误码，从而严重恶化链路性能。因此，当调制信号存在频偏时，非常有必要获取信号的频偏值，以对信号进行频率补偿，也可用于自动频率控制AFC的调整， 消除频偏对系统造成的不利影响，从而提高接收信号的质量及系统的吞吐量。目前，适用于QAM信号的频偏估计方法包括，中国专利申请号为200810057421. 2，
公开日为2008年7月16日，专利名称为《一种频偏估计方法及装置》，其公开了一种QAM信号频偏估计方法，该方法根据接收正交幅值调制信号的功率大小从接收信号中筛选出功率大于设定阈值的多个信号点，然后进行硬判决，通过筛选出信号和其对应硬判决共轭相乘的相位以及位置信息，求解出接收QAM信号的频偏值，该方案采用传统的接收符号和对应硬判决共轭相乘的结果以及接收符号位置信息通过反正切运算，利用共轭相乘结果的相位是频偏与二者时间差的函数进行频偏估计，为了保证估计精度，进一步采用了多级频偏估计加预纠正的方式，存在大量复数乘法和正弦余弦运算，导致复杂度增加，工程实现较为困难。中国专利申请号为201010240971. 5，申请日为2010. 7. 29，专利名称为《一种高阶正交幅度调制信号频偏估计方法及装置》，其公开了一种高阶QAM信号频偏估计方法和装置，该方法通过将高阶QAM信号映射成低阶QAM，或将低阶QAM映射成QPSK信号，再采用成熟的低阶信号频偏估计方法对接收高阶QAM信号进行频偏估计，该方案在将高阶QAM映射成低阶QAM或将低阶QAM映射成QPSK的映射过程会损失信号精度，从而会影响频偏估计值的精度。而上述两个方案的频偏估计步骤可以概括为通过两个接收符号间的相位差及两个接收符号间的时间差进行频偏估计；1)符号硬判决，硬判决结果用hard(ai)表示，i = 1,2, ... , N，其中， 为用于频偏估计的符号序列；2)原始符号和其硬判决共轭相乘，结果用Ci表示，i = 1，2，. . .，N
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Ci = BiXharcKai)，i = 1，2，. . .，N3)相位差计算
权利要求
1.一种频偏估计方法，其特征在于，利用符号序列虚部与实部比例关系计算频偏估计值。
2.根据权利要求1所述频偏估计方法，其特征在于，所述利用符号序列虚部与实部比例关系计算频偏估计值为对符号序列进行频率补偿，计算补偿后的符号序列虚部与实部比值与标准星座幅度阈值之差的平方和，以最小平方和对应的频率补偿值为频偏估计值；所述标准星座幅度阈值为发送星座上星座点虚部与实部比值。
3.根据权利要求1所述频偏估计方法，其特征在于，所述利用符号序列虚部与实部比例关系计算频偏估计值为计算符号序列虚部与实部比值，通过反正切计算符号序列实际相位，对符号相位进行频率补偿，计算补偿后的相位与标准相位差值的绝对值之和，以最小差值绝对值之和的频率补偿值作为频偏估计值；所述标准相位为发送星座上星座点相位，即虚部与实部比值的反正切值。
4.根据权利要求1所述频偏估计方法，其特征在于，所述利用符号序列虚部与实部比例关系计算频偏估计值为计算符号序列虚部与实部比值，通过反正切计算符号序列实际相位，获取并利用符号序列的码道位置、标准相位信息计算频偏估计值/s:
5.根据权利要求1-4任一所述频偏估计方法，其特征在于，所述符号序列为根据调制方式从接收到的正交幅度调制信号中筛选出的信号点，所述正交幅度调制信号包括QPSK、 16QAM、64QAM 和 U8QAM 信号。
6.根据权利要求5所述频偏估计方法，其特征在于，所述筛选出的信号点为具有相同相位特征或者相同幅值特征的信号点。
7.根据权利要求6所述频偏估计方法，其特征在于，所述具有相同相位特征信号点为虚部绝对值与实部绝对值比值相同的点。
8.根据权利要求6或7所述频偏估计方法，其特征在于，所述具有相同幅值特征信号点为星座图上虚部绝对值与实部绝对值比值相同的点。
9.一种频偏估计装置，其特征在于，包括幅值比例计算单元、标准参数计算单元和频偏获取单元；所述幅值比例计算单元用于计算接收符号序列虚部与实部比例关系；所述标准参数计算单元用于计算标准参数，包括标准星座幅度阈值或者标准相位；所述频偏获取单元用于获得频偏估计值。
10.根据权利要求9所述频偏估计装置，其特征在于，还包括频率补偿单元和符号筛选单元；所述频率补偿单元用于对符号序列进行频率补偿；符号筛选单元，根据调制方式从接收到的正交幅度调制信号中筛选出特定信号点；所述正交幅度调制信号包括QPSK、16QAM、64QAM和128QAM信号；所述特定信号点为具有相同相位特征或相同幅值特征的信号点。
11.根据权利要求10所述频偏估计装置，其特征在于，所述具有相同相位特征信号点为虚部绝对值和实部绝对值的比例关系相同的点。
12.根据权利要求10或11所述频偏估计装置，其特征在于，所述具有相同幅值特征信号点为星座图上虚部绝对值与实部绝对值的比例关系相同的点。
13.根据权利要求9所述频偏估计装置，其特征在于，所述频偏获取单元还获取符号序列的码道位置信息，获得频偏估计值^
全文摘要
本发明涉及通信技术领域，特别是正交幅度调制方式QAM下的频偏估计方法和装置，利用符号序列虚部与实部比例关系计算频偏估计值，特别地，从接收信号序列中筛选出发送星座图上特定位置的信号点，利用筛选出的多个信号点的相位信息及位置信息，实现接收QAM信号的频偏估计，在保证估计精度的同时显著降低现有QAM信号频偏估计的复杂度。
文档编号H04L27/34GK102195905SQ20111008094
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者李春霖, 谭舒 申请人:重庆重邮信科通信技术有限公司