[发明专利]一种压缩域频率偏移估计方法

摘要

本发明公开了一种压缩域频率偏移估计方法，用于无线通信系统的各可分辨路径信号的载波频率同步，包括构造感知矩阵Θ，并提取可分辨路径上的接收信号序列x；利用感知矩阵Θ与所述可分辨路径上的路径上的接收信号序列x进行压缩域的频偏估计预处理，得到所述预处理估计值根据预处理估计值映射出所述可分辨路径信号在非压缩域中的频偏估计值完成无线系统频率同步时的载波频率偏移估计。本发明可极大的节省处理器资源。

主权项

一种压缩域频率偏移估计方法，用于无线通信系统的各可分辨路径信号的载波频率同步，其特征在于，包括以下步骤：A1，根据可分辨路径的起始位置，提取一条可分辨路径上长度为N×1的接收信号序列x；A2，接收端利用构造的感知矩阵Θ与所述可分辨路径上的接收信号序列x进行压缩域的频偏估计预处理，得到所述预处理估计值用于压缩域频偏估计预处理的感知矩阵Θ预先构造并存储于指定存储空间；所述的用于压缩域频偏估计预处理的感知矩阵Θ的构造步骤包括：B1，利用已知训练序列A＝[a1,a2,…,aN]T的长度N，并结合工程经验设定稀疏等级K；B2，根据频偏估计精度要求和最大可能的频偏取值，设置频率搜索步长Δf；B3，计算出非压缩域中频偏估计的搜索长度和压缩域中观测量的长度其中，符号表示对x做向上取整运算，fmax为最大可能频偏取值；M<<Z；B4，构造M×Z的观测矩阵Φ；B5，构造Z个N×N的非压缩域频偏估计搜索矩阵所述Z个N×N的非压缩域频偏估计搜索矩阵的构造，为对角矩阵，且有其中，频偏尝试值i＝1,2,…,Z；B6，利用所述的观测矩阵Φ的各个元素、非压缩域频偏估计搜索矩阵和已知训练序列A，构造感知矩阵Θ的子矩阵Θi,i＝1,2,…,M，有其中，上标“H”表示取共轭转置运算；B7，利用所述的Θi,i＝1,2,…,M形成所述的感知矩阵Θ，有所述的频偏估计预处理过程包括：利用所述的感知矩阵Θ的子矩阵Θi,i＝1,2,…,M与所述的可分辨路径上的接收信号序列x，构成压缩域的频偏估计预处理观测量集合y＝{|Θ1x|2,|Θ2x|2,…,|ΘMx|2}，将所述的压缩域频偏估计预处理观测量集合y表示为y＝{|y(0)|2,|y(1)|2,…|y(ρ)|2,|y(ρ+1)|2,…,|y(M‑1)|2}；从所述的预处理观测量集合y中找出最大值位置即完成所述的压缩域的频偏估计预处理的处理流程；A3，根据预处理估计值映射出所述可分辨路径信号在非压缩域中的频偏估计值由预处理估计值映射出非压缩域中的频偏估计值的处理过程包括：根据所述的预处理估计值从集合中截取元素，构成频偏尝试值的截短集合其中，频偏尝试值i＝1,2,…,Z；根据所述的截短集合β，构造观测量集合y1，有其中，从所述的观测量集合y1中找出最大值元素对应的频率偏移值即为频偏估计值也即是：v^=argmaxν~i∈β{y1}=argmaxν~i∈β{|AHΓH(ν~2K(ρ^-1)+1)x|2,|AHΓH(ν~2K(ρ^-1)+2)x|2,...,|AHΓH(ν~min(2Kρ^,Z))x|2};]]>A4，在可分辨路径的起始点集合S中删除当前处理的路径对应的元素；随后，在S不为空集的情况下处理下一条可分辨路径的频偏估计；否则，结束频偏估计过程。