基于星座图的单DMRS符号频偏估计方法和装置与流程

本发明涉及移动通信基站无线覆盖，尤其是涉及基于星座图的单dmrs符号频偏估计方法和装置。

背景技术：

1、因为硬件环境等原因，有时pusch（physical uplink shared channel，物理上行共享信道）会存在固定的或缓变的频偏，为了准确估计出当前时隙的频偏，现有技术采用多dmrs符号进行估计，会消耗过多流量。因此，为了节省流量不过多占用多个dmrs符号，期待通过单dmrs符号估计出此频偏，同时保证频偏估计的准确性，以正确消除频偏避免流量损失。

2、有鉴于此，亟需提出一种新颖的不消耗过多流量可通过单dmrs符号进行频偏估计的方法和装置，并可保证频偏估计准确性。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供基于星座图的单dmrs符号频偏估计方法和装置，能够节省流量，并可保证频偏估计准确性。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种基于星座图的单dmrs符号频偏估计方法，包括以下步骤：

3、s1.对当前时隙中预设位置处的数据符号的所有频域子载波数据，进行基于星座图的聚类划分，划分为2qm个簇；其中，qm为当前调制阶数；所述预设位置处的数据符号为当前时隙中非导频dmrs符号的符号；

4、s2.计算所述2qm个簇的总轮廓系数，判断所述总轮廓系数是否大于等于预设的第一阈值，是则执行步骤s3；

5、s3.判断所述2qm个簇中分别位于所述星座图的左上角、左下角、右上角和右下角的四个簇的质心，围合形成的四边形是否接近平行四边形，是则执行步骤s4；所述质心是指同簇内所有点的xy坐标值的平均值所形成的点；

6、s4.根据所述四个簇的质心的xy坐标值，计算第一角度偏移和第二角度偏移，依据所述第一角度偏移，所述第二角度偏移和所述预设位置处的数据符号与导频dmrs符号之间的时间间隔，计算出本次频偏；所述第一角度偏移为左上角质心与左下角质心之间的角度偏移，所述第二角度偏移为右上角质心和右下角质心之间的角度偏移。

7、更进一步的，所述步骤s1进一步包括步骤：

8、s1a.随机选择当前时隙中预设位置处的数据符号的所有频域子载波数据中的2qm个点作为2qm个质心，子载波数据中的实部为星座图上x坐标值，虚部为星座图上y坐标值；

9、s1b.计算非质心的所有点到每个质心的距离d，再依据所述距离d，将离所述2qm个质心近的点聚合在一起，形成2qm个簇；其中， ，xi为质心的x坐标值，xj为非质心的其余点的x坐标值，yi为质心的y坐标值，yj为非质心的其余点的y坐标值，i是簇的索引，取值范围为[1，2qm] ，j是簇中非质心的其余点的索引；

10、s1c.重新计算所述2qm个簇中所有点的xy坐标值的平均值 ，并将其作为新的质心；其中，平均值 ；r是第i个簇中各个点的索引；新的质心(xi,yi)=平均值 ；

11、s1d.重复执行步骤s1b和步骤s1c，直至平均值 不再发生变化，或者计算次数达到预设的迭代次数nth，又或者质心位置的改变dx小于预设的第二阀值dxth，最后形成2qm个簇；其中， ，nth∈[1，10000]，dxth∈[0，1]。

12、更进一步的，所述步骤s2进一步包括步骤：

13、s2a.计算每个点与同簇内其他点的平均距离a(k)；其中，，xk表示当前点的实部，yk表示当前点的虚部，xp表示与当前点同簇的其他点的实部，yp表示与当前点同簇的其他点的虚部；

14、s2b.计算每个点与非同簇内其他点的平均距离b(k)；其中，，xq表示与当前点不同簇的其他点的实部，yq表示与当前点不同簇的其他点的虚部；

15、s2c.根据所述平均距离a(k)和平均距离b(k)，计算每个点的轮廓系数s(k)；其中，

16、；

17、s2d.将所述每个点的轮廓系数的平均值作为总轮廓系数s，判断所述总轮廓系数s是否大于等于预设的第一阈值sth；其中， ，sth∈[-1，1]。

18、更进一步的，所述步骤s3进一步包括：

19、计算所述四个簇的质心的第一斜率，第二斜率，第三斜率和第四斜率，依据所述第一斜率和第二斜率的差异ka小于预设的第三阈值kth，以及所述第三斜率和第四斜率的差异kb小于预设的第三阈值kth，判断所述四个簇的质心围合形成的四边形是接近平行四边形；其中，所述第一斜率为左上角质心和左下角质心的斜率k12，所述第二斜率为右上角质心和右下角质心的斜率k34，所述第三斜率为左上角质心和右上角质心的斜率k13，所述第四斜率为左下角质心和右下角质心的斜率k24，所述差异，所述差异，所述预设的第三阈值kth∈[0，1]。

20、更进一步的，所述步骤s4进一步包括：

21、所述第一角度偏移 ，所述第二角度偏移 ；所述预设位置处的数据符号与导频dmrs符号之间的时间间隔dt=n×0.5e-3/14，所述频偏；其中，x1为左上角簇的质心x坐标值，x2为左下角簇的质心x坐标值，x3为右上角簇的质心x坐标值，x4为右下角簇的质心x坐标值，y1为左上角簇的质心y坐标值，y2为左下角簇的质心y坐标值，y3为右上角簇的质心y坐标值，y4为右下角簇的质心y坐标值，n为所述预设位置处的数据符号与导频dmrs符号之间相隔的符号数，所述预设位置处的数据符号在导频dmrs符号前面时n为负数，在后面时n为正数。

22、更进一步的，在所述步骤s1之前还包括步骤：

23、s0.判断当前调制阶数下的信噪比snr是否大于等于预设的门限值snrth，若是则执行步骤s1。

24、更进一步的，所述步骤s2进一步包括：

25、判断所述总轮廓系数小于预设的第一阈值，则退出本次频偏估计，并将下一次调制阶数调整为max(min(qm-2，qx)，2)，其中，qx是预设的调制阶数与门限值映射表中，小于信噪比snr的门限值snrth所对应的调制阶数中的最大值。

26、为解决上述技术问题，本发明还提供一种基于星座图的单dmrs符号频偏估计装置，包括簇计算单元，轮廓系数计算单元，边界质心计算单元和频偏计算单元；

27、所述簇计算单元，对当前时隙中预设位置处的数据符号的所有频域子载波数据，进行基于星座图的聚类划分，划分为2qm个簇；其中，qm为当前调制阶数；所述预设位置处的数据符号为当前时隙中非导频dmrs符号的符号；

28、所述轮廓系数计算单元，计算所述2qm个簇的总轮廓系数，判断所述总轮廓系数是否大于等于预设的第一阈值；

29、所述边界质心计算单元，若所述总轮廓系数大于等于预设的第一阈值，则判断所述2qm个簇中分别位于所述星座图的左上角、左下角、右上角和右下角的四个簇的质心，围合形成的四边形是否接近平行四边形；所述质心是指同簇内所有点的xy坐标值的平均值所形成的点；

30、所述频偏计算单元，若所述四个簇的质心围合形成的四边形是接近平行四边形，则根据所述四个簇的质心的xy坐标值，计算第一角度偏移和第二角度偏移，依据所述第一角度偏移，所述第二角度偏移和所述预设位置处的数据符号与dmrs符号之间的时间间隔，计算出本次频偏；所述第一角度偏移为左上角质心与左下角质心之间的角度偏移，所述第二角度偏移为右上角质心和右下角质心之间的角度偏移。

31、更进一步的，所述簇计算单元进一步包括：随机选择当前时隙中预设位置处的数据符号的所有频域子载波数据中的2qm个点作为2qm个质心，子载波数据中的实部为星座图上x坐标值，虚部为星座图上y坐标值；和

32、计算非质心的所有点到每个质心的距离d，再依据所述距离d，将离所述2qm个质心近的点聚合在一起，形成2qm个簇；其中， ，xi为质心的x坐标值，xj为非质心的其余点的x坐标值，yi为质心的y坐标值，yj为非质心的其余点的y坐标值，i是簇的索引，取值范围为[1，2qm] ，j是簇中非质心的其余点的索引；和

33、重新计算所述2qm个簇中所有点的xy坐标值的平均值 ，并将其作为新的质心，再次计算所述距离d；其中，平均值；r是第i个簇中各个点的索引；新的质心(xi,yi)=平均值 ；和

34、直至平均值 不再发生变化，或者计算次数达到预设的迭代次数nth，又或者质心位置的改变dx小于预设的第二阀值dxth，最后形成2qm个簇；其中，，nth∈[1，10000]，dxth∈[0，1]。

35、更进一步的，所述轮廓系数计算单元进一步包括：计算每个点与同簇内其他点的平均距离a(k)；其中， ，xk表示当前点的实部，yk表示当前点的虚部，xp表示与当前点同簇的其他点的实部，yp表示与当前点同簇的其他点的虚部；和

36、计算每个点与非同簇内其他点的平均距离b(k)；其中，，xq表示与当前点不同簇的其他点的实部，yq表示与当前点不同簇的其他点的虚部；和

37、根据所述平均距离a(k) 和平均距离b(k)，计算每个点的轮廓系数s(k)；其中，；和

38、将所述每个点的轮廓系数的平均值作为总轮廓系数s，判断所述总轮廓系数s是否大于等于预设的第一阈值sth；其中， ，sth∈[-1，1]。

39、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：基于星座图形成多个簇，计算所有簇总轮廓系数，再判断星座图的左上角、左下角、右上角和右下角的四个簇的质心围合而成的四边形是否为平行四边形，若是，则通过计算四边形的角度偏移来计算频偏，可更准确的计算出频偏，以正确消除频偏避免流量损失，并且只通过单dmrs符号的频域数据来计算，占用流量也非常少。