[发明专利]估计载波频率偏移的方法和设备

说明书

技术领域

总的来说，本发明涉及一种无线通信网络，具体来讲，本发明 涉及一种用来估计载波频率偏移的方法和设备。

背景技术

在采用载波调制的各种通信系统中，为了在接收机中正确地再 现信息，需要实现几种同步处理，这些同步处理包括本地载波频率和 调制频率之间的同步，以实现对接收信号的相干解调；本地时钟的同 步，以优选采样已解调信号；以及帧同步等。为了实现这些同步处理， 需要对在接收机对接收信号解调时采用的必要的本地载波频率和在 发射机对相应的传输信号进行调制时采用的调制载波频率进行同步， 或者这些载波频率之间的偏差可以忽略不计。不过，由于发射机/接 收机的本地振荡器的精度限制和相关频率发生电路的性能限制，在本 地载波频率和调制载波频率之间通常会出现不相等和不同步，从而导 致出现载波频率偏移(Carrier Frequency Offset，CFO)。在各种解 决方案中，一种常用的方案是通过估计接收同步序列来获得CFO， 这些同步序列可以是发射机发射的且接收机预知的传输信号中所包 含的前同步码、中间码或其他可有用的训练序列。

通常，无线信号被接收机接收到，并接受诸如射频(RF)采样、 下变频、采样、数模转换等等之类的本地处理，来获得已经经历信道 传输和本地处理的接收同步信号。接收机采用预先本地存储的已知同 步序列对接收同步序列进行处理，来估计本地载波频率和无线信号的 调制载波频率之间的频率偏移，即，载波频率偏移CFO。在现有的 处理方法中，上述处理通常是基于本地存储的同步序列和接收同步序 列，然后，通过分段、相关、相位和相位差计算等来估计载波频率偏 移。

发明内容

除了预存的本地同步序列和接收同步序列之外，本发明中提供 的方法和设备还参照传输相应的无线信号的信道的信道质量，将信道 质量在CFO估计方面的影响引入了CFO估计操作中，来提高估计载 波频率偏差的精度。

通过减小在分段操作中选择的序列段的数量，可以减小CFO估 计的计算量，通过扩大选择的序列段的长度和序列段之间的距离的选 择范围，可以提高CFO估值精度。

根据本发明的实施例，提供了一种估计载波频率偏移的方法， 其包括根据一个接收同步序列和一个预存同步序列，通过多步计算， 来分别计算多个相应的中间CFO，根据接收同步序列和预存同步序 列，在每一步计算中计算一个相应的中间CFO；并根据与接收同步 序列对应的接收信道的信道质量，对多个中间CFO进行加权，来产 生一个最终的CFO。

在每个计算步骤中，可以分别地从接收同步序列中选择第一序 列段和第二序列段，以及从预存同步序列中选择第三序列段和第四序 列段，这四个序列段的长度相同，第三和第四序列段在预存同步序列 中的位置分别与第一和第二序列段在接收同步信号中的位置相同。根 据这四个序列段可以计算出一个中间CFO。

选择的四个序列段可以在不同的步骤中具有不同的长度，以便 获得多个具有不同精度的相位，第一和第二序列段之间的距离可以在 不同的步骤中不同，以获得多个具有不同精度的相位差。采用多个不 同精度的相位和相位差，可以计算多个具有不同精度的中间CFO。

根据这个实施例，还提供了一种接收机，这种接收机包括第一 存储器、第二存储器、一个选择器、一个CFO计算器和一个加权单 元。

第一存储器和第二存储器分别被配置来存储一个接收同步序列 和一个预存同步序列。选择器被配置来执行多步骤操作来从接收同步 序列和预存同步序列中选择多个序列段，在每一步计算中，选择器从 接收同步序列中选择第一序列段和第二序列段，从预存同步序列中选 择第三序列段和第四序列段。在多步操作中，CFO计算器被配置来 根据选择器所选择的多个序列段，产生多个中间CFO，其中在每一 步计算中，根据接收到的四个序列段，CFO计算器计算出一个中间 CFO。根据每个中间CFO和传输同步序列的信道的信道质量，加权 单元被配置来基于序列段的长度对多个中间CFO进行加权，来产生 一个最终的CFO。

而且，由于在这个实施例中，在每个计算步骤中只选择了四个 序列段，所以减少了冗余计算，因此，计算量比传统的估计方法的计 算量要少。