[发明专利]频率偏移估计方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是指一种基于最小二乘法的频率偏移估计方法及装置。

背景技术

对于受多普勒频移影响的无线通信系统，频率偏移会影响接收器解调的数据。进一步地，这可以表示为解调符号的星座会受相位旋转影响，如果相位旋转比较大，它会导致解码错误。

对于无线通信系统，在均衡后，频率偏移所产生的每个符号的相位偏移为：

θ(t)＝2πft+θ_ini，(1)

其中，θ_ini是初始相位，f是频率偏移。

进行采样并将采样间隔限定为T_c，上述式（1）可以变换为：

θ(n)＝2πT_cnf+θ_ini，(2)

从式（2）可以看出，由于存在频率偏移，每个符号上都有相位旋转。

图1示出了16QAM符号受到的频率偏移影响的一个例子，从图1可以看出，频率偏移会导致低信噪比并会降低接收器的性能。

为了消除频率偏移的影响，可以使用两种方法，即基于解调符号的频率偏移估计（FOE）和基于信道估计（CHE）的FOE。

对于基于CHE的FOE，当估计范围较大时，估计精度不高。对于基于解调符号的FOE，当估计范围较小时，即便是在低信噪比情况下也能确保估计精度。

目前，虽然算法的具体细节可能有所不同，但大都使用这两种方法；

对于现有的基于解调符号的FOE，其主要过程如下：

假设一个解调符号的相位为θ(n₁)＝2πT_cn₁f+θ_ini，而另一个解调符号的相位

为θ(n₂)＝2πT_cn₂f+θ_ini，则

θ(n₁)-θ(n₂)＝(2πT_cn₁f+θ_ini)-(2πT_cn₂f+θ_ini)

＝＞θ(n₁)-θ(n₂)＝2πT_cf(n₁-n₂)        (3)

＝＞f＝(θ(n₁)-θ(n₂))/(2πT_c(n₁-n₂))

为了改进基于解调符号的FOE的精度，该方法可以提供几个解调符号以通过式（3）各自进行FOE，然后将所有结果的平均值限定为最终的FOE值。5例如，有N个连续符号(N mod2为0)，并且它们的相位估计为Θ＝{θ(0),θ(1),...,θ(N-1)}。基于解调符号的FOE可以通过式（3）计算各自的FOE（值）：