[发明专利]频偏估计方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种频偏估计方法及装置。

背景技术

时分同步码分多址接入(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access，简称为TD-SCDMA)是3G的三大主流标准之一，具有广泛的应用前景。

在TD-SCDMA系统中，基站和终端均以标称的载波频率进行发送和接收。由于器件水平限制，实际发送和接收的频率之间会有一定的偏差。TD-SCDMA系统要求基站的载波频率误差小于0.05PPM，要求用户端的载波频率误差小于0.1PPM。在基站端，由于温度、体积、功耗、成本等的限制比较小，振荡器的频率精度可以满足要求。而在用户端，受到各种原因限制，所选用的晶体振荡器的频率精度通常不满足标准要求。自动频率控制(AutomaticFrequency Control，简称为AFC)的作用是纠正基站和用户端之间的载波频率误差，以保证后续解调解码的工作性能。

现有的频偏估计方法可以分为两类：其中粗略频偏估计方法原理是将如图1所示的下行同步码(DwPTS)或中间码(Midamble)数据按长度等分为前后两部分各自依据本地序列做信道估计，以两段估计值相位旋转的差距来推算载波频偏。这两段数据中心位置间隔为32chip或者64chip，估计范围是正负20kHz或者正负10kHz。

由于需要和本地码对齐进行信道估计且受到同步码或中间码较短的自身特性所限，采样位置偏差、多径分布和同频干扰都会导致现有方法在0频率附近明显退化为有偏估计，且这种偏差难以通过AFC控制策略解决，只能通过尽力维护工作场景的方式来降低这一影响。例如：

(1)实现更加精确的定时，以保证采样值位置偏差远小于1/4chip(码片，时间单位，1/1.28M秒)。

(2)采用径间干扰抵消，多径信道重构等多径位置估计技术抑制多径干扰的负面效应。

但是，上述技术的引入又给系统带来了一系列新的问题：

(1)上述估计和抵消技术自身的误差引入了新的干扰，降低了性能和稳定性。

(2)这些技术大都需要较高的频率精度作为前提，当频偏估计性能下降时，这些估计和抵消效果也会降低，进一步引起频偏估计性能的下降，会陷入恶性循环，系统不够稳健。

(3)在恶劣环境下，如何高精度的实现上述技术往往本身就是一个难题，增加了实现复杂度和开发周期。

为了克服现有技术中粗略频偏估计的有偏估计对估计精度的影响，实用中往往配合精细频偏估计，以实现数据业务尤其是(HighSpeed Downlink Packet Access，简称为HSDPA)等高数据速率业务的高质量解调。现有技术中的精细频偏估计方法是基于在系统存在残留小频偏的情况下，联合检测输出星座相位随时间线性变化，利用联合检测输出端业务时隙Midamble前后的一个或数个数据符号进行硬判决，以比较特定数据间隔间的相位旋转的方式确定频偏估计值。基于数据段硬判决的精细频偏估计方法在现有技术的相关文献中已有非常详细的描述。

发明人发现在现有的基于业务时隙数据段硬判决进行精细频偏估计方法的主要问题为：

(1)数据信噪比低。出于提高系统容量的考虑业务时隙引入了基于“够用就好”原则的下行功控，在小区内的绝大部分场景下，业务时隙的信噪比都处于满足业务块误码率(Block Error Ratio，简称为BLER)需求的最低条件。

(2)硬判决错误。考虑到1/3码率Turbo编码仅需要误符号率略低于20％即可正常工作，因此在下行功控打开情况下，正常工作区大量的硬判决错误也是不可避免，在相当程度上限制了频偏估计性能。

(3)模块耦合紧密。取自联合检测后的数据质量取决于精确定时、信道估计、频偏补偿、联合检测等多个模块的工作情况，而这些模块的可靠工作也大都需要较小的残余频偏，导致了模块间的相互关联，不利于提高系统的鲁棒性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种频偏估计方法及装置，以至少解决上述问题之一。

根据本发明的一个方面，提供了一种应用于时分同步码分多址接入系统的频偏估计方法，包括：获取多个时隙的中间码的延迟相关值；分别在对应位置上将多个时隙的中间码的延迟相关值进行累加，得到一个或多个延迟相关累加值；从上述一个或多个延迟相关累加值中确定最佳延迟相关累加值；根据上述最佳延迟相关累加值进行频偏估计。