[发明专利]一种频偏估计方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种时分同步码分多址接入 (TD-SCDMA)系统中的频偏估计方法和装置。

背景技术

在移动通信系统中，由于发射信号在无线信道中传输时，将受到无线信 道的影响，因此，接收端需要根据无线信道对发射信号的影响程度，由接收 信号恢复出发射信号。无线信道对发射信号的影响程度表现为无线信道的信 道冲激响应(CIR，channel impulse response)。由于无线信道存在着很大的 随机性，因此将引起CIR的变化，并导致接收信号的幅度、相位、频率产生 失真，因此，需要对信道的CIR进行估计，以实现由接收信号正确地恢复发 射信号。其中，对信道的CIR进行估计的过程，称为信道估计。

在TD-SCDMA系统中，信号帧的一个时隙格式如图1所示，图1中， 数据域1和数据域2分别位于训练序列(Midamble)的两边。其中，数据域 1位于训练序列之前，数据域2位于训练序列之后。在时隙的末端是保护间 隔(GP)。TD-SCDMA系统的信道估计是基于训练序列进行的，之后根据 信道估计的CIR对数据域1和数据域2进行解调。

由于在无线信道中，发射信号并不是沿着单一的路径传播，而是会遇到 各种物体阻挡，经反射、散射、折射和绕射等不同路径到达接收端，成为通 过各个路径到达的合成信号。多径传播的结果导致同一发射信号的不同反射 波到达接收端的时间不同(即时延不同)，相位也不同。通常，系统将设定 其所支持的最大传输时延，在最大传输时延对应的时间内接收到的信号被认 为是同一发射信号的不同反射波，因此，最大传输时延对应的时间可以形象 地定义为CIR窗，每一个CIR窗包含若干个径。

由于通常情况下会有多个用户同时进行通信，因此接收端所接收的信号 通常是多个用户的多条路径的叠加，接收端接收到来自发送端的信号后，从 所接收的信号中分离出训练序列和用户数据部分，利用分离出的训练序列与 本地产生的训练序列进行信道估计，根据信道估计结果及本地产生的扩频及 扰码序列对分离出的用户数据部分进行联合检测，估计出各用户的数据符 号。

但上述信号处理过程是在假设信道时不变的情况下进行的，此时的信道 估计较准确，可以用于进行数据域1，数据域2的联合检测，以估计出各用 户的符号。但实际应用中，由于发射机和接收机使用独立的时钟，以及发射 端和接收端存在相对速度，在接收端接收到的信号载波与本地载波存在着频 率偏移，当相对速度较大时，如高速运动状态下，还会具有较大的多普勒频 率偏移，频率偏移(简称频偏)的存在，会使接收到的数字信号相位发生旋 转，表现为采样信号产生附加的相移，相移的大小与频偏及两点间的距离成 正比，此时，信道估计值受频偏的影响而变得不够准确，从而使联合检测出 的符号相位误差较大，为此，需要获知频偏的大小，进而根据频偏的影响优 化接收性能。

现有的频偏估计方法基于接收到的训练序列域信号的相关计算来实现， 需要逐一估计每一个用户的频偏。具体来讲，当一个时隙中存在多个用户时， 需要分别确定每一个用户每条路径的频偏，而某一用户某条路径的频偏的估 计过程不仅受到该用户的其它路径的干扰，还受到其它用户的路径对该路径 的干扰。因此，这种估计频偏的方法不仅复杂，而且由于干扰的影响估计不 准确。

发明内容

有鉴于此，本发明中一方面提供一种频偏估计方法，另一方面提供一种 频偏估计装置，以便降低频偏估计的复杂度。

本发明所提供的频偏估计方法，包括：

从当前时隙的接收信号中分离出训练序列信号e_m；

利用分离出的训练序列信号e_m与本地产生的训练序列进行信道估计，得到 受频偏影响的信道冲激响应向量

根据所述信道冲激响应向量确定每个用户的强路径及所有用户的强路 径总数N，N为大于1的整数；

根据确定的每个用户的强路径，构造所有用户对应强路径的训练序列矩阵 G′和所有用户对应强路径的信道冲激响应列向量h′；

将所分离出的训练序列信号e_m划分为M组，得到M组信号e_m，i，i＝1，2，…，M， 且每组信号的元素个数大于或等于N，任意相邻两组信号之间的中心距离均相 等，其中，M为大于1且小于N_m的整数，N_m为基本训练序列的长度；