[发明专利]一种5G系统基于PSS与SSS联合的频偏估计方法

说明书

本发明涉及一种5G系统基于PSS与SSS联合的频偏估计方法，属于无线通信领域。该方法首先基于同一个时隙中第一个SSB块中PSS信号和SSS信号之间的相关性计算频偏freq_ps；然后利用同一时隙中的第一个SSB块中PSS信号和第二个SSB块中SSS信号计算频偏freq_sp；最后利用freq_ps修正freq_sp得到最终频偏freq。在频偏估计范围不变的情况下进一步提高频偏估计精度；而且不占用额外的频带资源；受噪声和多径等干扰影响小，且消除传统联合频偏估计算法中的极性翻转。

技术领域

本发明属于无线通信领域，涉及一种5G系统基于PSS与SSS联合的频偏估计方法。

背景技术

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)作为无线通信中的一种关键技术，具有频谱资源利用率高、抗衰落能力强等优点，但是其明显的缺点是对子载波间的正交性有严格的要求。而载波频率偏移会破坏子载波间的正交性，导致子信道间干扰(Inter-Channel Interference，ICI)，严重降低接收机性能。因此，必须在接收端对频偏进行估计和补偿。

现有的频偏估计方法分为整数倍频偏估计(Integer Frequency Offset,IFO)方法和小数倍频偏估计(Fractional Frequency Offset,FFO)方法。IFO导致接收数据产生循环移位，使得解调数据完全错误；FFO破坏子载波间的正交性，严重影响接收机性能。现有整数倍频偏估计算法研究已经很成熟，但是小数倍频偏估计算法仍然存在估计精度低、估计范围小、频谱资源利用率高的问题，尤其在高速场景下，频偏估计范围、频偏估计精度和频谱资源利用率之间很难取得平衡。小数倍频偏估计方法主要包括基于循环前缀(CyclicPrefix,CP)的频偏估计方法、基于参考信号(Reference Signal，RS)的频偏估计方法、基于训练序列频偏估计算法，或联合以上算法进行频偏估计。

基于循环前缀(cyclic prefix,CP)的频偏估计算法频偏估计范围为[-7.5KHZ,7.5KHZ]，但是该算法的频偏估计值容易受噪声、多径的影响，估计精度不高、基于主同步信号(Primary Synchronization Signal,PSS)和辅同步信号(Secondary SynchronizationSignal,SSS)的频偏估计算法频偏估计范围为[-7KHZ,7KHZ]，该算法的频偏估计值不易受噪声、多径的影响，但是估计精度不高，或者降低频偏估计范围时，当频频估计值接近频偏估计范围边缘时，容易导致估计频偏估计结果发生极性翻转，从而使最终估计结果发生错误。

传统于频偏估计算法无法兼顾估计精度和范围，而且很多基于训练序列的频偏估计算法虽然增大了频偏精度，但大大增加了计算复杂度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种5G系统基于PSS与SSS联合的频偏估计方法，在频偏估计范围不变的情况下进一步提高频偏估计精度；而且不占用额外的频带资源；受噪声和多径等干扰影响小，且消除传统联合频偏估计算法中的极性翻转。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种5G系统基于PSS与SSS联合的频偏估计方法，首先基于同一个时隙中第一个同步信号块(Synchronization Signal Block,SSB)中主同步信号(PrimarySynchronization Signal,PSS)和辅同步信号(Secondary Synchronization Signal,SSS)之间的相关性计算频偏freq_ps；然后利用同一时隙中的第一个SSB块中PSS信号和第二个SSB块中SSS信号计算频偏freq_sp；最后利用freq_ps修正freq_sp得到最终频偏freq；具体包括以下步骤：

S1：在频域接收信号同一个时隙中取出PSS和SSS序列；