[发明专利]用于估计载波频率的未知误差的方法和装置

说明书

频率误差估计。一种用于估计载波频率的未知误差的方法，该方法包括以下步骤：对作为所述载波频率的调制版本的信号进行采样以形成多个数据块，各个数据块包括多个样本并且各个样本并入有由于所述载波频率误差而导致的相位误差；对于各个数据块：生成各个样本与所述数据块中的另一样本的乘积，所述另一个样本像所述样本在所述数据块中一样位于所述数据块的倒转版本中的同一位置中，以形成各自并入有由于所述载波频率误差而导致的相同的相位误差的组合样本的向量；并且计算所述组合样本的向量的平均值以形成平均样本的向量；以及依靠从所述多个数据块生成的多个平均样本的向量中的音调频率来估计所述载波频率误差。

技术领域

本发明涉及用于估计载波频率的误差的方法和装置。

背景技术

窄带通信系统对载波频率误差非常敏感。这是因为载波频率的误差产生符号之间的有害相位旋转，这使接收机灵敏度劣化。该劣化在使用了扩展时可能更严重。通常，接收机将首先解扩所接收到的数据并且然后对扩展码的长度求和以获得良好的信噪比(SNR)。然而，由于频率误差，信号将不再相干地合计。在符号之间还存在相移。这两个效应的组合导致性能的劣化。

存在标准接收机能够用来估计载波频率误差的许多技术。许多技术依靠作为由接收机预先知道的数据序列的导频或同步符号。接收机能够通过将所接收到的符号的相位与它预期接收到的那些相比较来估计载波频率误差。然而，必须发送同步序列降低能实现的数据速率。判定引导技术是另一选项。它们通过查看所接收到的符号与调制星座中的最近点之间的相位差来估计接收到的符号中的相位误差。这个机制依靠在所关注SNR下通常非常易出错的判定。角度操作也是噪声很敏感的并且能够产生大误差。由不完善的相干组合所导致的另外的噪声劣化使这个变得甚至更差。

因此，存在对于用于估计载波频率误差的改进机制的需要。

发明内容

根据一个实施方式，提供了一种用于估计载波频率的未知误差的方法，该方法包括以下步骤：对作为所述载波频率的调制版本的信号进行采样以形成多个数据块，各个数据块包括多个样本并且各个样本并入有由于所述载波频率误差而导致的相位误差；对于各个数据块：生成各个样本与所述数据块中的另一样本的乘积，所述另一个样本像所述样本在所述数据块中一样位于所述数据块的倒转版本中的同一位置中，以形成各自并入有由于所述载波频率误差而导致的基本上相同的相位误差的组合样本；并且计算所述组合样本的平均值以形成平均样本；以及依靠从所述多个数据块生成的多个平均样本来估计所述载波频率误差。

所述方法可以包括通过求和所述组合样本并且除以所述数据块中的样本的数量来计算所述组合样本的平均值。

所述信号可以是已通过扩展而被调制的所述载波频率的版本，所述方法可以包括使用等于用来扩展所述信号的码片速率的采样速率来对所述信号进行采样。

所述信号可以是已通过扩展而被调制的所述载波频率的版本，所述方法可以包括将所述数据块形成为各自包括等于扩展因子的许多样本。

所述方法可以包括使用最大似然估计器来估计所述载波频率误差。

所述方法可以包括通过以下步骤来估计所述载波频率误差：对所述多个平均样本执行傅里叶变换；以及选择在所述变换中具有最高值的频率作为所述载波频率误差。

所述方法可以包括对于多个天线：针对由所述多个天线接收到的各个信号，生成多个平均样本；对每组平均样本，执行傅里叶变换；以及通过平方和求和而组合所获得的多个所述变换。

所估计的载波频率误差可以并入有模糊因子，所述方法可以包括：精细估计阶段，在该精细估计阶段中获得了所述载波频率误差的精细估值，以及粗略估计阶段，在该粗略估计阶段中解析所述精细估值中的所述模糊因子。