[发明专利]用于正交频分复用接收机的快速数字自动频率控制方法

权利要求书

1.一种用于正交频分复用接收机的快速数字自动频率控制方法，该方法包括以下步骤：1）频偏估计、2）频偏判决和3）频偏控制，其特征在于：

1）所述频偏估计步骤在发送端设置用于频偏估计的训练序列，在接收端依次收到这些训练序列，具体方法为：

11）对接收到的时域前导训练序列后半部分取负得到                                                ，并在时域进行细同步，得到子载波间隔的分数倍频偏估计值；

所述细同步是选取64点长度的相关窗口，对接收前导训练序列的第一个64点样值的共轭和其延迟128即D128点的64点样值进行相关运算，得到相关计算结果，从而得到分数倍载波频偏估计值；

2）所述频偏判决步骤判决所述步骤1）中所得频偏估计值是否需要进行频偏控制，具体方法为：

 获取步骤1）所得频偏估计值，M点取平均，得到频偏均值，

 根据通信系统设计要求设置接收机正常工作的频偏控制目标范围，其中表示系统要求的最大频偏值，判断频偏均值是否满足该目标范围，满足则不进行频偏控制，否则对其进行频偏控制；

3）所述频率控制步骤自适应地调整温补压控振荡器TCXO的控制电压从而修正频偏，同时存储控制系数s及控制电压，以增加系统掉电后自动控制的效率，具体方法为：

 计算控制系数初始值s：由于频偏估计步骤得到的频偏是对应射频载波的偏差，如果载波频率为TCXO频率的m倍，则所述频偏均值换算到TCXO频率的频差，压控振荡器控制电压v与振荡频率f成正比，即，其中k、b为常数，得到，得到，

 对上述步骤2）判决所得需要进行频偏控制的频偏均值进行频偏调整，由31）式，计算得到压控振荡器控制电压v应该调整的差值，调整压控振荡器控制电压为，其中为调整后的控制电压值，

 对步骤32）频偏控制之后效果进行判断，控制后频偏满足，则存储该控制电压，若控制后频偏仍不满足则校正控制系数s后重复32）。

2.根据权利要求1所述的一种用于正交频分复用接收机的快速数字自动频率控制方法，其特征在于所述步骤1频偏估计中还包括以下步骤，

12）对进行分数倍的频偏补偿，得到分数倍频偏补偿后的训练序列，

所述频偏补偿是得到分数倍频偏估计值后，利用估计值对训练序列在时域进行频率补偿，如下：

；

13）在频域对进行粗同步，得到子载波间隔的整数倍频偏估计值，

所述频域粗同步是先对和本地发送训练序列做傅里叶变换FFT得到其频域数据和，分别对频域数据资料和进行差分运算，得到差分运算结果和，

然后对差分序列和进行滑动互相关计算，当互相关值达到最大时的移位即为整数倍频偏的大小，整数倍频偏估计值按下式计算得到：

其中，它与训练序列在频域的非零点的间距来有关，整数倍频偏估计的范围为，超出会造成错误的整数倍频偏估计。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于正交频分复用接收机的快速数字自动频率控制方法，其特征在于所述步骤11）发送前导训练序列在频域上使用4的整数倍的子载波传送数据，其它子载波上为空，因此其在时域上包括4个64点短训练序列，第一个短训练序列用A表示，第二个短训练序列为第一个短训练序列的重复，第三、四个短训练序列为第一个短训练序列的负值，分别表示为A、A、-A、-A。

4.根据权利要求2所述的一种用于正交频分复用接收机的快速数字自动频率控制方法，其特征在于所述步骤12）中定义相关运算为：

其中，表示取序列共轭，表示发送的时域训练序列，表示加性高斯白噪声，其均值为零，方差，表示以子载波间隔归一化的载波频偏，。

5.根据权利要求2所述的一种用于正交频分复用接收机的快速数字自动频率控制方法，其特征在于所述步骤13）中定义差分运算为：

和分别代表频域资料和进行差分运算后的数据。

6.根据权利要求1所述一种用于正交频分复用接收机的快速数字自动频率控制方法，

其特征在于所述步骤21）频偏估计步骤所得频偏M点取均值，这里M为1。

7.根据权利要求1所述一种用于正交频分复用接收机的快速数字自动频率控制方法，其特征在于所述步骤31）中压控振荡器控制电压v与振荡频率f成正比，其中k、b为常数。