[发明专利]一种基于导频和数据的频偏估计方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种基于导频和数据的频偏估计方法和装置。

背景技术

LTE(Long Term Evolution，长期演进)项目是近两年来3GPP(ThirdGeneration Partnership Projects，第三代伙伴组织计划)启动的最大的新技术研发项目，它改进并增强了3G(Third Generation，第三代移动通信技术)的空中接入技术。与3G相比，LTE更具技术优势，体现在更高的用户数据速率、分组传送、降低系统延迟、系统容量和覆盖的改善以及运营成本的降低等方面。

LTE下行链路采用OFDM(Orthogonal Furequency Division Multiplexity，正交频分复用)技术，OFDM具有频谱利用率高、抗多径干扰等特点，OFDM系统能够有效地抵抗无线信道带来的影响。LTE上行链路传输方案采用带循环前缀的SC-FDMA(Single Carrier Furequency Division Multiplexity，单载波频分复用)，在上行采用带循环前缀的SC-FDMA传输方案中，使用DFT(DiscreteFourier Transformation，离散傅立叶变换)获得频域信号，然后插入零符号进行频谱搬移，搬移后的信号再通过IFFT(Inverse Fast Fourier Transformation，逆快速傅立叶变换)，可以降低发射终端的峰均功率比。

对于多载波系统来说，载波频率的偏移会导致子信道之间产生干扰。OFDM系统内存在多个正交子载波，输出信号是多个子信道信号的叠加，由于子信道互相覆盖，这就对载波间的正交性有较高的要求。

由于终端的移动，会在基站和终端之间产生多普勒频移，在移动通信系统中，特别是高速场景下，这种频移尤其明显。多普勒频移将使接收机和发射机之间产生频率误差，导致接收信号在频域内发生偏移，引入载波间干扰，使得系统的误码率性能恶化。

多普勒频移的大小和相对运动速度大小有关，它们之间的关系是：

fd=-f0C×v×cosθ]]>

其中，θ为终端移动方向和信号传播方向之间的夹角；v是终端运动速度；C为电磁波传播速度；f₀为载波频率。

LTE系统对于移动终端，保证15km/h及以下速率的移动用户系统特性最优，而对15～120km/h的移动用户可提供高性能服务，保持120～350km/h移动用户的服务，高于350km/h移动用户不掉网。在此速度范围内，多普勒频移超过400Hz，基站和终端必须支持足够的频偏补偿技术才能满足业务质量要求。

对于接收机来说，估计和发射机之间的频率误差并完成频率误差校正是接收机必须完成的功能。终端接收到f_d的频移，终端锁定下行信号频率后发送上行信号，上行接收将会有2*f_d的频移。