[发明专利]一种适用于时域同步正交频分复用接收机的精确频偏估计方法

摘要

本发明公开了一种适用于时域同步正交频分复用(TDS－OFDM)接收机的精确频偏估计方法，属于数字信息传输技术领域。其特征在于，该方法采用连续两个信号帧的帧头中的PN序列与本地PN序列进行相关运算，然后再求它们的平均相位差，再除以两个PN序列的时间间隔来实现精确的频偏估计，以及最终校正频偏。本发明具有计算复杂度低，估计精度高等特点，其性能明显优于现有的其他方法。

主权项

1.一种适用于时域同步正交频分复用接收机的精确频偏估计方法，在完全获得帧同步信息之后进行，该方法依次含有以下步骤：步骤(1)：将接收到的连续两帧的帧头PN序列r(k)和r(k+L)与本地产生的前后两帧的PN序列c(k)和c′(k+L)的实部相关得到相关结果z(k)和z(k+L)：$z\left(k\right)=\underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}r\left(k\right)\mathrm{Re}\left(c\left(k\right)\right)=\underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}(\frac{\sqrt{2}}{2}{\left|c\left(k\right)\right|}^2·e^{j(\mathrm{\Omega kT}+\theta +\pi /4)}+n\left(k\right)\mathrm{Re}\left(c\left(k\right)\right))$r(k)＝c(k)·ej(ΩkT+θ)+n(k) 1≤k≤K$z(k+L)=\underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}r(k+L)\mathrm{Re}(c\prime (k+L))=\underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}(\frac{\sqrt{2}}{2}{|c\prime (k+L)|}^2·e^{j[\Omega (k+L)T+\theta +\pi /4]}+n(k+L)\mathrm{Re}(c\prime (k+L)))$r(k+L)＝c′(k+L)·ej[Ω(k+L)T+θ]+n(k+L) 1≤k≤K其中Ω为归一化频偏，θ为载波初始相偏，n(k)为信道高斯白噪声，K为PN序列的长度，L为帧长，T为PN序列的码片间隔，c(k)和c′(k+L)分别对应连续两个信号帧的具有相同实部和虚部的复PN序列。r(k)和r(k+L)为接收到的连续两帧的帧头PN序列；z(k)和z(k+L)是相关的结果；步骤(2)：把z(k)取共轭，得到z(k)*；步骤(3)：把步骤2中的共轭输出与z(k+L)相乘，得到R(L)＝z(k+L)·z(k)* 其中R(L)为相乘结果；步骤(4)：将R(L)的辐角乘上1/2πL，得到这两帧的频偏估计，用表示，其中，T为PN序列的码片间隔，为归一化频偏的估计值：${\hat{\Omega }}_{L}T=\frac{1}{2\mathrm{\pi L}}\arg \left(R\left(L\right)\right)$其中arg()表示取辐角操作；步骤(5)：用所述频偏估计值对TDS-OFDM信号进行频偏校正时，频偏估计值的估计范围是：$\left|L{\hat{\Omega }}_{L}T\right|\le \pi$并有：$\left|\frac{{\hat{\Omega }}_L}{\pi }\right|\le \frac{1}{\mathrm{LT}}=\frac{f}{L}\Rightarrow 2\left|\widehat{\mathrm{\Delta f}}\right|\le \frac{f}{L}\Rightarrow \left|\widehat{\mathrm{\Delta f}}\right|\le \frac{f}{2L}.$