[发明专利]5G NR系统中SSB频率位置和载波频偏的联合估计方法

权利要求书

1.5G NR系统中SSB频率位置和载波频偏的联合估计方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：终端将接收中心频率调谐到工作频段内信道栅格的某个频点上，根据下行定时位置，在接收信号中截取主同步信号所在OFDM符号的时域数据，并去除循环前缀，得到接收信号段；

步骤S2：把主同步信号映射到OFDM符号有效子载波的频率中心位置，进行IDFT，生成主同步信号位于系统传输带宽中心位置的时域参考信号，并由时域参考信号构成参考信号矩阵；

步骤S3：根据步骤S1截取得到的接收信号段，由时域参考信号、频偏、信道和噪声表示接收信号的模型，并基于接收信号模型得到频偏和信道估计的似然函数，进而得到最大似然估计的目标函数；

步骤S4：根据步骤S3得到的似然函数，假设信道是未知但是确定的，对信道单独进行最大似然估计，进而得到频偏最大似然估计的表达式；

步骤S5：根据步骤S1截取得到的接收信号段和步骤S4得到的频偏最大似然估计的表达式，对接收信号进行加权相关，并对加权相关得到的序列进行DFT，根据DFT结果得到频偏的估计值；

步骤S6：根据步骤S5得到的归一化频偏估计值，结合同步栅格指定的一系列频率位置和当前终端调谐频率之间的频率差，估计出SSB的频率偏移，即确定SSB的频率位置，进而估计出载波频偏；

步骤S7：根据步骤S6得到的SSB频率位置的估计值，检测相应频率位置是否存在SSB，如果检测到SSB，则步骤S6得到的SSB频率位置估计值和载波频偏估计值即为估计结果，如果没有检测到SSB，则说明SSB在当前终端调谐频率所覆盖带宽的范围之外，终端将接收中心频率调谐到新的频点上，返回到步骤S1再次进行频率估计。

2.根据权利要求1所述的5G NR系统中SSB频率位置和载波频偏的联合估计方法，其特征在于：所述步骤S1中，定时估计在循环前缀范围内时。

3.根据权利要求1所述的5G NR系统中SSB频率位置和载波频偏的联合估计方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述频偏包括SSB频率偏移和载波频偏。

4.根据权利要求1所述的5G NR系统中SSB频率位置和载波频偏的联合估计方法，其特征在于：所述步骤S5的具体步骤包括：

步骤S5.1：对接收信号段进行加权相关,得到加权相关序列ρ(n)；

步骤S5.2：选取合适的扩展因子K，对加权相关序列ρ(n)进行KN点的DFT，得到序列c(k)，搜索c(k)实部的最大值所在的位置；N是OFDM符号的长度；

步骤S5.3：根据c(k)实部的最大值所在的位置k_m，估计归一化频偏。

5.根据权利要求4所述的5G NR系统中SSB频率位置和载波频偏的联合估计方法，其特征在于：步骤S5.3中归一化频偏的估计范围是-N/2＜ε≤N/2，估计的理论精度是1/K，扩展因子K根据频偏估计精度和计算复杂度的要求选择。

6.根据权利要求1所述的5G NR系统中SSB频率位置和载波频偏的联合估计方法，其特征在于：所述步骤S6中，根据同步栅格指定的频率位置，搜索一系列SSB中心频率与当前终端调谐频率之间的频率差中距离频偏估计值最近的一个，作为SSB频率偏移的估计值。

7.根据权利要求1所述的5G NR系统中SSB频率位置和载波频偏的联合估计方法，其特征在于：所述步骤S7中，终端以接近系统传输带宽大小的频率步长改变接收中心频率，调谐到相应工作频段内信道栅格的新频点上。