[发明专利]载波频率捕获方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种载波频率捕获方法及装置，特别是涉及一种大范围载波频率偏差的捕获方法及装置。

背景技术

图1为无线局域网多载波模式帧结构图，该多载波模式帧结构包括前导序列及接收数据。无线局域网的多载波传输模式一般利用前导序列来提供精准的同步和信道估计，前导序列包含短训练序列和长训练序列两个部分，其中短训练序列是由十个重复的短训练符号(A0，A1，…A9)构成，每个符号包含16个样点，而长训练序列包含一段32个样点的循环前缀CP和两个重复的长训练符号(L1，L2)，每个符号包含64个样点。通常接收机都是利用短训练序列来进行定时同步和载波频率偏差的捕获，利用随后的长训练序列来精确估计定时位置和载波频率偏差，并提供准确的信道估计。

最初的无线局域网标准为多载波模式提供的带宽为20MHz，后来由于应用的需要，标准又提出了1/2时钟和1/4时钟这两种传输模式，分别对应10MHz和5MHz的传输带宽。通过分析不难发现，传输带宽的减小其实就是对应着子载波间隔的减小和采样周期的增加，请参见表1：

表1

  系统参数/传输模式  20MHz  10MHz  5MHz  FFT点数  64  64  64  子载波间隔  312.5KHz  156.25KHz  78.125KHz  有效带宽  16.6MHz  8.3MHz  4.15MHz

需要注意的是，传输带宽的减小对载波频率偏差的捕获范围有着直接影响。选用通常的载波频偏捕获方法，20MHz传输模式最多能够捕获625KHz的载波频偏，10MHz传输模式最多能够捕获312.5KHz的载波频偏，而5MHz传输模式最多只能够捕获156.25KHz的载波频偏，当实际系统中的载波频偏超过最大捕获范围时，接收机无法正确接收数据。

为了保证数据接收阶段不会受到大载波频偏的影响，载波频率的捕获需要在短训练序列接收期间完成，因此研究直接利用接收到的短训练序列来处理大范围内载波频率偏差的方法具有十分现实的意义。

发明内容

为克服上述现有技术存在的缺点，本发明的主要目的在于提供一种载波频率捕获方法及装置，其可以以极小的硬件资源极大的扩展载波频率偏差的捕获范围，可在更大范围内纠正载波频率偏差，对系统鲁棒进行载波恢复具有重要意义。

为达上述及其目的，本发明公开了一种载波频率捕获方法，其传输帧结构需要包括一个短训练序列，该载波捕获方法包含如下步骤：

步骤一：将接收到的短训练序列延时L个采样点后与原序列直接相乘，得到一新序列，其中，L＝(N+1/2)M，M为该短训练序列中每个短训练符号的长度，N为小于短训练符号个数的非负整数；

步骤二：将该新序列延时D个采样点后与该新序列自身共轭相乘，其中，D为正整数；

步骤三：对上述共轭相乘的结果进行累加；以及

步骤四：对累加的结果取相位以估计载波频率偏差。

L优选为M/2。