CN101455008A - 用于超宽带通信系统的频偏校正 - Google Patents

Abstract

一种用于副载波特定的频偏校正的方法和系统，其包括频偏估计、更新和补偿。所述方法包括使用包前导在时域进行初始频偏估计，使用初始频偏估计在信道估计符号期间的频偏校正，以及在频域中进行的在报头和数据部分期间的频偏更新跟踪。所述初始频偏估计包括对多个时滞的自相关结果求和，其中时滞的自相关结果对应于该包的前导部分的多个最近累积的符号，其中该自相关是在传入信号和分别的包同步序列之间的互相关的窗口的求和的结果。所述接收器包括用于初始频偏估计、频偏补偿、频偏更新跟踪和获取当前频偏估计的多个接收器模块。

Description

用于超宽带通信系统的频偏校正

技术领域

【0001】本发明一般地涉及频率偏差校正。更具体的，本发明涉及超宽带接收器(ultrawideband receiver)中的频率偏差校正。

背景技术

【0002】通信系统常常使用周期信号从发送器到接收器传递信息。在许多情况下，该周期信号一般并不在发送器和接收器之间共享，诸如由发送器提供给接收器。替代的，发送器和接收器各自在适当的频率产生自己的周期信号。

【0003】通常周期信号基于来自信号振荡器的低频信号，诸如晶振、电感电容振荡器(LC tank oscillator)、环路振荡器或其他振荡器，并且相对低频的信号与需要的一个或多个信号相乘。不幸的是，由于制造和温度变化等原因，振荡器的输出经常包括在振荡器之间的变化。因此，多个振荡器之间的输出振荡信号可能略微不同。

【0004】在发送器和接收器的振荡频率之间的不同一般在接收器上表现为相位移动和时钟脉冲相位差。相位移动可导致接收器无法准确地确定接收数据的数值。例如，在每个符号周期中编码多个比特的信号，信号的幅值和相位都被用来判断编码的比特。在这种接收信号中的相位移动可能导致对比特的错误解码。类似的，在频域中编码和解码的接收信号的相位移动也可能导致被变换到频域的信号的相位旋转，从而导致比特的错误的解码。

【0005】在很多情况下，接收器可能从多个发送器接收传输，每个发送器包括其自身的振荡器，以及每个振荡器可能在略微不同的频率上工作。因此，在一段时间内接收器可能接收到来自多个发送器的的多个传输，并且所有的传输可能相对于彼此而相位移动。因此，接收器接收的传输可能不仅相位移动，而且相位移动量根据提供传输的发送器而不同。

【0006】此外，一些通信系统可能使用非常宽的频谱。这种系统的不同的子带和子带之间的频率偏差可能不同。而且，发送器可能在突发方式下工作，例如在相对短的脉冲群提供数据而随后的是潜在长度的多个不活动的周期，这对频率偏差的计算提出严格的定时要求。

发明内容

【0007】本发明的多个方面提供用于UWB通信的频偏估计和校正的系统和方法。本发明的一个方面估计初始频偏，其使用初始频偏估计来校正后面的频偏，并更新用于频偏校正的偏差估计。本发明的另一个方面校正在超宽带通信系统中每个副载波的频偏，通过副载波特定因子调节每个副载波的频率。本发明的这些和其他方面可能被用于其他类型的通信方法和通信系统中。

【0008】本发明的一方面利用在时域中获取的估计作为频偏的初始估计并且进一步利用在频域处理中获取的频偏估计更新初始估计。本发明的一方面利用从包(pocket)的前导中的符号获取的估计来补偿前导符号中的频偏，并且利用从有效载荷(payload)中的符号获取的估计来补偿有效载荷中的频偏。

【0009】在一方面，接收器执行初始频偏估计、频偏补偿以及频偏更新跟踪。本发明的实施例的接收器在前导传输期间估计初始频偏，通过在接收器中的快速傅里叶变换后执行复乘法，基于初始频偏补偿每个副载波的相位旋转，并通过在频偏补偿后测量的残余相位旋转在包持续时间中改进初始频偏估计，以微调/细化初始频偏估计。在每次更新后，接收器基于更新的和当前的频率估计来补偿每个副载波的相位旋转。

【0010】另一个方面提供用于频偏校正的方法，其包括频偏估计、频偏补偿和频偏更新跟踪。初始频偏估计可包括在前导传输期间估计初始频偏。频偏补偿可包括通过在接收器中快速傅里叶变换后执行复乘法，基于初始频偏补偿每个副载波的相位旋转。在前导传输之后，初始频偏估计可能仍然不准确，而频偏更新跟踪可包括通过在频偏校正后测量的残余相位旋转在包持续时间中改进初始频偏估计，以微调/细化初始频偏估计。频偏补偿可包括通过在接收器中的快速傅里叶变换后执行复乘法，基于更新的和当前的频偏估计来补偿相位旋转。

【0011】基于对本公开的考虑可以更加全面的理解本发明的这些和其他方面。

附图说明

【0012】图1是根据本发明多个方面的接收器的框图。

【0013】图2是根据本发明多个方面的频偏校正处理的流程图。

【0014】图3示出在正交频分复用(OFDM)通信中作为例子使用的示例性包格式。

【0015】图4示出UWB的OFDM符号结构和频率子带跳变。

【0016】图5是根据本发明多个方面的接收器的进一步的框图。

【0017】图6是根据本发明多个方面的用于初始频偏估计的处理的流程图。

【0018】图7是根据本发明多个方面的在计算初始频偏估计中涉及的信号的概要图。

【0019】图8a-e是根据本发明多个方面的初始频偏估计矢量的可视化。

【0020】图9是根据本发明多个方面的用于频偏补偿的处理的流程图。

【0021】图10图解说明根据本发明多个方面的在接收器的快速傅里叶变换的输出处频域的频偏倾斜。

【0022】图11是根据本发明多个方面的用于频偏更新跟踪的过程的流程图。

【0023】图12是根据本发明多个方面的在频偏更新跟踪中使用的残余相位移动相对于时间的进行图。

具体实施方式

【0024】图1是根据本发明多个方面的接收器的框图。例如，图1的接收器可能被用在使用OFDM符号的超宽带通信系统中。该接收器包括用于接收信号的天线101以及用于处理接收信号的多个处理模块。如图1所示，处理模块包括方法和下变频模块110、模数转换模块120、时域处理模块130、快速傅里叶变换(FFT)模块140、频偏校正模块145、信道和相位估计及补偿模块150以及重映射和解码模块160。图1中还示出的是介质访问控制器(MAC)190，其通常不被考虑为接收器的一部分，但是仍然在图1中示出以说明由接收器所接收和处理的信号的下行接收者。接收器的各种模块示出为以串联连接的110、120、130、140、150、160、190，其中的一个的输出一般的作为下一个模块的输入。

【0025】该放大和下变频模块110包括放大接收到的信号的电路，例如其使用跨阻放大器，以及下变频放大信号到基带的电路，其一般使用混频电路。此外，该放大和下变频模块一般进一步包括用来放大下变频的信号的放大电路。在多数实施例中，该接收器被配置在宽频带上接收和下变频信号，诸如超宽带通信系统中的接收器。模数转换模块120包括用来将基带信号转换为数字信号的模数转换电路。时域处理模块130包括用来执行包检测、帧同步和自动增益控制功能的电路。时域处理模块还包括用来确定初始频偏估计的电路。在多数实施例中，互相关和自相关电路被用来基于包中已知的序列来确定相位移动。频偏的初始估计被提供给频偏校正模块。FFT模块140包括被配置为将信号从时域转换到频域的电路。因此，处理进入频域，而之前的处理在时域进行。

【0026】FFT模块之后的频偏校正模块145包括对由FFT模块提供的频域信号进行频偏校正的电路。在多数实施例中，该电路被配置为用相位旋转因子乘以FFT输出，其中对于从不同的载波或者副载波频率下变频的信号施加不同的相位旋转因子。频偏校正模块145接收来自时域处理模块130初始的频偏估计以及来自信号和相位估计及校正模块150的用于更新频偏估计的反馈。如从FFT模块140的位置观察，时域处理模块130在时域操作并且提供频偏的时域测量给频偏校正模块145。信道和相位估计及校正模块150在频域操作并提供频域反馈给频偏校正模块145。

【0027】频偏校正模块145之后，处理链进入信道和相位估计及校正模块150。信号和相位估计及校正模块包括用于执行信号估计的电路和用于执行相位估计的电路。信号和相位估计及校正模块150的结果也被用来补偿多部件衰落信道和相位/频率偏差。相位估计和跟踪使用包中嵌入的导频音来估计相位移动。相位移动的估计被提供给频偏校正模块145以更新频率的初始测量并且进一步更新后续的测量。

【0028】相位估计和跟踪后面是在从解映射和解码模块160的重映射、分选和解码。解映射和解码模块包括用于解映射的电路，例如使用诸如QPSK(四相相移键控)、DCM(双载波调制)或16QAM(正交幅度调制)的方案。该解映射和解码模块也包括用于执行解码的电路，诸如Viterbi解码。

【0029】图2是根据本发明的一方面的频偏校正处理的流程图。在一些实施例中，图2中的处理由图1中的频偏校正模块145执行，在多个实施例中，其与时域处理模块130和信号和相位估计及校正模块150协同执行。然而，在各种实施例中，频偏校正功能并不是在独立的模块中执行的，而是替代地在执行相位估计的模块中执行。

【0030】该处理估计模块210中频偏。在一些实施例中，在模块210中估计频偏包括在时域中获取初始的频偏估计。在一些实施例中，通过接收信号与预期信号比较所得的相位移动来估计频偏。例如，包前导可能包括预定义的模式，而模块210中的处理可将接收信号与预定模式比较以确定相位移动。在很多实施例中，预定模式随时间重复，而通过在接收到的信号和预定模式上执行互相关以定位预确定模式，并通过对互相关执行自相关以确定预定模式在时间上的相位移动。对于被分为I分量和Q分量的接收信号，自相关的角度代表相位移动和以及与标称频率相关的频偏。

【0031】在多个实施例中，在多个不同的频率上(例如在多个不同的副载波上)对接收传输的系统执行频偏补偿。因此，在一些实施例中，估计频偏210包括为特定频率确定初始的频偏估计以及随后基于该初始的频偏估计和在特定的频率和副载波频率之间的差异确定每个副载波的初始频偏估计。然而，在多数实施例中，每个副载波频率偏差估计在模块220中的频偏补偿期间执行。

【0032】该处理在模块220中补偿频偏。在信号已经从时域转换到频域之后，通过在频域内进行复乘法来执行频偏补偿220。因此，对于频偏补偿220，用频偏因子与每个副载波相乘以消除在每个单独的副载波中引入的频偏。

【0033】该处理在模块230中更新频偏估计。在多个实施例中，从基于导频音的符号相位估计在频域中更新频偏估计，以及为每个副载波获取对应的更新值。

【0034】在信号或者信号的部分的持续期间，重复进行在模块230中的对频偏估计的更新以及在模块220中的频偏的校正或补偿。在信号或信号的预确定的部分的结束，该处理返回。

【0035】在很多实施例中，图2中的操作被用于基于包的多副载波通信系统中。因此，在一些实施例中，当接收到包，在频偏估计210中，在包的前导中估计初始的频偏因子。该初始的频偏因子用来对每个符号的每个副载波进行初始频偏估计。在模块220中，该初始的频偏估计被用来补偿在模块210的初始的偏差估计中使用的多个符号后的前导的多个符号中的频偏。如上述，时域中的频偏转换为频域中的相位移动或旋转。每个副载波被从其指定的位置由于频偏而旋转。在多数实施例中，通过在频域中抵消每个副载波的旋转的复乘法实现模块220的补偿。

【0036】尽管有时报头可能被认为是前导的一部分，包的有效载荷可能被分为被数据部分跟随的报头。在模块230中的频偏估计的更新是在包的报头和数据部分中执行的。周期性地或者在特定时间的发生时，初始频偏因子被更新，以及该更新的因子被用来更新被用于偏差补偿的后续的频偏估计。在符号已经被转换到频域中之后，对于信道估计，导频副载波的相位移动可能被用来确定在更新频偏估计中使用的残余相位移动。可能在预定义的n个符号后、在相位移动超过π或负π之后或者在其他时刻，对估计的频偏进行更新。更新的因子被用来估计特价副载波频偏，其又被用来补偿前导之后的多个符号中的频偏。

【0037】转移到图5，图5是根据本发明的方面的接收器的框图。该接收器包括涉及频偏估计、补偿和跟踪的模块。该接收器包括处理接收到的信号的基本上串联的多个模块。接收天线510接收射频信号。下变频和模数转换模块510的将信号由无线电频率下变频为基带并且将其从模拟转换为用于数字基带处理的数字格式。下变频和模数转换模块之后是包检测和帧同步模块530，其使用包中已知的包同步序列来寻找包的开始。包检测和帧同步模块之后是交叠和加法及FFT模块550。FFT模块550将信号从时域变换到频域。FFT模块550之后的频偏估计和补偿模块502将在下面详细讨论。

【0038】频偏估计和补偿模块502之后是信道估计和补偿模块570以及相位估计和补偿校正590。信道估计和补偿模块570包括信道估计模块572和信道补偿模块575。相位估计和校正模块590包括相位估计模块592和相位校正模块595。模块570、590使用信号中的符号或导频音频来估计信道参数和估计信号的相位。信道补偿模块575与信道估计模块572相连接，信道估计模块572提供信道的估计信道的估计给信号补偿模块575。信道估计和信号补偿模块572、575从FFT模块550接收同一个信号。类似的，相位校正模块595连接到提供相位估计到相位校正模块595的相位估计模块592。相位估计和相位校正模块592和595从信道估计和补偿模块570接收同一个信号。估计模块572和592接收前面的模块的输出并且各自地提供信道和相位的估计给它们相应的补偿模块575和595。

【0039】解映射模块596、分选模块597以及解码模块598也串联的连接并且接收相位估计和校正模块590的输出。解映射可能使用QPSK或DCM以及解码可能使用Viterbi算法。解码模块598的产出提供给MAC接口599。

【0040】频偏估计和补偿模块502包括初始频偏估计模块520、当前频偏估计模块540、频偏补偿模块560以及频偏更新跟踪模块580。初始频偏估计模块520和频偏更新跟踪模块580提供频偏的测量给当前频偏估计模块530。当前频偏估计模块使用提供的频偏的测量并且对信号的每个副载波提供频偏的估计。频偏补偿模块560使用当前频偏估计模块540提供的频偏的特定副载波的估计来补偿被接收的多个符号中的频偏。

【0041】频偏估计和补偿模块502的内部模块被连接在一起并与接收器的其他模块连接，从而使得两个估计模块从沿着处理的串联链路的不同的点接收输入并且将它们的对频偏估计提供给和其他接收器模块位于处理的串联链路中的补偿模块。初始频偏估计模块520接收来自包检测和帧同步模块530的输入并且提供其输出给当前频偏估计模块540。当前频偏估计模块540提供输入给频偏补偿模块560。频偏更新跟踪模块580从接收器的相位估计模块592接收输入并且提供更新的频偏估计给当前频偏估计模块540。接收当前频偏估计模块540的输出的频偏补偿模块560位于处理串联链中接收器的FFT模块和信道估计和补偿模块570之间。

【0042】估计和补偿模块502的内部模块的数量和组织在不同的实施例中可能变化。例如，替代的实施例可能去除当前频偏估计模块540和初始估计模块520以及更新跟踪模块580可能提供频偏的特定副载波估计给补偿模块560。

【0043】在一个实施例中，时域数据被用于频偏估计的一部分而频域数据被用于另一部分。在由接收器接收的信号已经通过包检测和帧同步530之后，其被提供给下面的FFT模块550和初始偏差估计模块520。初始频偏估计通过当前频偏估计模块540被提供给频偏补偿模块560。补偿模块560使用初始估计来补偿信号的频偏，所述信号因为已经通过了FFT模块550而处于频域中。通过对每个副载波用补偿因子来复乘法来执行补偿。由初始频偏估计模块520从时域数据提供的初始频偏估计通过当前频偏估计模块540使用来自于跟踪模块580的更新的估计而被更新。更新跟踪模块580接收信号的当前相位估计并更新其频偏估计，该当前正处于频域。

【0044】在一个实施例中，频偏估计的特定副载波的特性对于UWB通信提供更准确的补偿，在UWB通信中，使用大量的副载波以覆盖较宽的频带。频偏估计和补偿模块502为UWB提供合适的特定副载波的补偿因子。

【0045】在一个实施例中，初始频偏估计模块520在来自前导中的多个符号的频偏估计处出现，以及该初始估计被用在前导的其它的符号的频偏补偿中。频偏更新跟踪模块580的后续的更新在有效载荷中的符号的更新的频偏估计中到达。更新的估计被用在有效载荷的后续的符号的频偏补偿中。

【0046】根据本发明的方面，为了展示示范性实施例，可能建立包结构与频偏估计、补偿和跟踪的不同的阶段的对应。根据本发明的方法，与图5的接收器框图和图2的流程图一起使用的图3的包结构图描述包括估计和补偿的频偏校正的示例性方法和示例性系统。

【0047】图3示出在OFDM通信中使用的作为例子的示例性包结构。OFDM符号可能在包括多个符号的多个包中传输并且图3示出一个这种示例性包。图3中示出的示例性包包括在有效载荷随在其后的前导。前导包括24个包同步符以及6个信道估计符。前导包括12个报头符(有时候其被作为前导的一部分)，随在其后的是数据符。替代的包结构可能包括具有12个OFDM符的短前导。短前导可能被用于作为包串的一部分的包，而具有长前导的包用作串的第一包。

【0048】从前导的最近的6个包同步符中估计初始频偏因子f_off，init。已知该前导是长的并且包括24个包同步符。短前导包括12个包同步符。在包进行从时域到频域的转换之前，该初始频偏因子f_off，init从时域中获取。

【0049】对于图5中的接收器，通过初始频偏估计模块520获取初始频偏因子f_off，init，其在对应的模块530中包检测和帧同步之后接收这些符号。

【0050】在包同步符之后，在接收6个信道估计符持续期间，在频域执行频偏补偿。频偏补偿是在变换时域符号到频域的变换的输出上执行的。如上面解释的，在时域的频偏在频域表现为相位旋转。在频域符上使用复乘法来反旋转(de-rotate)相位旋转，该相位旋转是由频偏在符号的每个副载波上引入的。基于初始频偏因子f_off，init的复反旋转向量被获取并被用来单独地为每个副载波执行频偏补偿。

【0051】所以，在包同步符之后并且仍在前导持续期间，使用基于初始频偏因子f_off，init的反旋转向量来执行频偏补偿。

【0052】对于图5中的接收器，通过初始估计模块520获取的初始频偏因子f_off，init被提供给当前频偏估计模块540。此时，当前频偏估计模块540没有从更新跟踪模块580接收到过任何信号。所以，当前频偏估计模块540提供给频偏补偿模块560基于初始频偏因子f_off，init的反旋转向量。对于所有的副载波，初始频偏因子f_off，init具有相同的数值。所以，频偏补偿模块对于每个副载波调节初始频偏因子f_off，init以获取对于特定副载波的偏差因子值。

【0053】在前导之后，频偏更新跟踪开始于接收到第一报头符的开始。使用从嵌入在包的报头和数据部分的导频信号中获取的残余相位估计，更新跟踪试图提高包持续期间的初始频偏因子f_off，init的准确度。根据一个标准，12个导频信号被置于12个副载波上并且被嵌入到前导之后的每个OFDM符中。在不同的标准中，可能嵌入导频副载波的不同的数值。更新跟踪因子被指定为f_off更新跟踪因子f_off被用来获取适用于每个副载波的更新的频偏估计。

【0054】因此，在报头和数据部分，最近的更新的频偏因子f_off被用于频偏补偿。

【0055】对于图5的接收器，更新跟踪模块580从相位估计模块595接收符号中的采样的相位的测量。更新的跟踪模块580为当前频偏估计模块540提供校正因子。当前估计模块540使用校正因子来更新频偏因子f_off的先前的数值。校正因子依赖于相位的切线，该切线在π达到最大值在-π达到最小值。因此，更新跟踪模块580可能在由相位估计模块595提供的相位估计在π和-π之间变换的任何时刻开始。替换地，更新跟踪模块580可能在预定义数目的符号之后开始。

【0056】图2中示出的方法的其他实施例可能根据频偏跳变方式和接收器的配置而改变，接收器的配置的例子是包括多个接收器天线。

【0057】图6是根据本发明的方面的初始频偏估计的流程图。在模块610中，处理对接收到的包的多个符号进行相关，在模块620中对相关角进行均值，在模块630中确定每个符号的角偏差，以及在模块640中提供使用特定的频率和周期。该过程包括在模块610中对接收到的包的符号和包的包同步序列进行相关，以确定符号与已知的同步序列匹配的程度以及作为被作用到信号的频偏的结果的符号从一个符号改变为下一个的程度。该处理在包的结束返回并且可能对下面的包重复。

【0058】在一个实施例中，符号相关模块610包括使用已知的包同步符来对接收到的符号的采样进行互相关以定位包符号。对于至少一些UWB传输，可能从由MAC提供的时频码(TFC)值(在后面进一步讨论)中确定包同步符。此外，应指出在一些UWB方案中，包同步符的符号由覆盖序列所调制，该序列根据TFC值是+1或-1。在计算自相关之前，通过使用相应的+1、-1值对它们复乘法来从互相关中移除覆盖序列的调制。

【0059】互相关的结果是自相关的。对于重复每个符号的包同步符，自相关可能被计算为：

【0060】cc_ac(n)＝cc(n-1)*cc(n)

【0061】优选的，对于互相关结果的峰值或最大值执行自相关，并优选的，在峰值的采样的窗口上执行自相关，这降低了互相关结果的噪声效果。在一个实施例中，在每秒528兆的采样频率，窗口时是16个采样。

【0062】自相关的结果可能被表示为含有大小和方向的复向量。诸如指示互相关峰值的自相关的cc_ac_peak(n)的自相关向量的角度是对于相位在当前符和延迟符之间旋转的程度的量度。自相关值的角度示出在频域中的旋转或者在时域中的频偏。

【0063】本发明的一些实施例提供接收到的符号的时间上的频率跳变。例如，诸如至少一个UWB系统的一些系统利用频率跳变使用宽范围的频率。例如，UWB系统可能使用在3.1到10.6GHZ之间的频率。该频率范围被分为5个频带组。初始UWB装置在从3.168GHZ到4.752GHZ的范围的频带组1中工作。频带组1自身被分为每个528MHZ带宽的三个副频带。根据TFC跳变形式，每个OFDM符在不同的副频带上传输。表1示出UWB通信系统的频带组1的TFC的例子。

【0064】表1中，最左边的列示出TFC值或者从1到7的TFC逻辑信道。后续的多个列示出从kk＝0到kk＝5的归一化的时间kk的每一个中的用来传输的副频带。每个归一化的时间对应于在一个副频带中传输的一个OFDM符。对于表1中的七个TFC方案的每一个，最长的被、跳变时间是7个OFDM符。

 

时间→	kk＝0	kk＝1	kk＝2	kk＝3	kk＝4	kk＝5
							TFC数↓	副频带数	副频带数	副频带数	副频带数	副频带数	副频带数
1	1	2	3	1	2	3
							2	1	3	2	1	3	2
3	1	1	2	2	3	3
							4	1	1	3	3	2	2
5	1	1	1	1	1	1
							6	2	2	2	2	2	2
7	3	3	3	3	3	3

【0065】例如，图4示出了对应于表1示出的TFC跳变形式2的OFDM符。UWB通信示出的示例性的符号结构包括对于每个符号165个采样的其后是空前缀(NL)和保护间隔(GL)的符号的128个采样。每个采样在不同的副频带上传输。图4中示出的OFDM符从副频带3到2到1跳变然后返回副频带3。对于TFC值5、6和7，所有的OFDM符被在同一个副频带上传输。

【0066】因此，在一个实施例中，使用延迟D＝6的符号，其与用以表示该方法的示例性频率跳变形式的周期一致。对6个符号的选择使得无论后面的TFC是哪个，属于同一个副频带的多个符号之间的自相关被执行。因此，优选的，对用于计算自相关向量的延迟被选择以与频率跳变形式的周期一致，从而通过保证属于同一个副频带的多个符号之间执行自相关来缓和处理。因此，对于符号n，自相关被计算为在峰值互相关值cc_peak之间的自相关：

cc_ac_peak(n)＝cc_peak(n-6)*cc_peak(n).

【0067】图7示出包括符号n＝0到n＝24的包的前导的包同步符的最后六个符号。其中前24个符号的第一个符号被标记为n＝0，最后的六个符号被标记为n＝18到n＝23。使用最后的六个符号来获取初始频偏估计。例如，对于n＝18，将自相关作为cc_ac_peak(18)＝cc_peak(18-6)*cc_peak(18)来计算，而对于n＝2，自相关被作为cc_ac_peak(23)＝cc_peak(23-6)*cc_peak(23)来计算。图7示例性地示出带有长前导的包的部分。更特别的，图7示出示例性的情况n＝22和n-6＝16并且示出前导的第22个符号的自相关作为cc_ac_peak(22)＝cc_peak(16)*cc_peak(22)来计算。带有包括12个OFDM符号的短前导的包可能被替代性的使用，这种情况下使用对应于n＝7到n＝12的多个符号来获取初始频偏。

【0068】处理对多个相关的平均在模块620中得到结果向量。为了降低估计中的噪声，对6个自相关向量加和以获取均值初始偏差向量f_{off_vec}。作为例子，通过将对应于符号的第18个到第23个包同步采样的六个自相关向量相加以获取均值频偏估计向量f_{off_vec}。

【0069】因此，通过下述关系获取初始频偏估计向量f_{off_vec}，该关系表示对包的第18个到第23个符号的n＝18到n＝23的自相关向量的相加：

$\mathrm{foff}\_\mathrm{vec}=\underset{n=18}{\overset{23}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{cc}\_\mathrm{ac}\_\mathrm{peak}\left(n\right).$ 在此例中，初始频偏估计向量f_{off_vcc}是对应于包同步符的最后6个OFDM符n＝18、19、20、21、22、23的6个复自相关结果cc_ac_peak的加和。

【0070】图8a-e代表复自相关结果cc_ac_peak的向量可视化。图8c-e示出TFC形式1到7的每一个的每个副频带的复自相关向量cc_ac_peak。向量影响(contribution)相对于中心频率示出，该中心频率是TFC形式1、2、3、4的副频带2示出。如图8a-d所示，例如，使用副频带以确定能够有效地消除因为其他副频带的较低或较高的频率所带来的角效应的自相关向量。对于TFC形式5、6和7，每个副频带的向量影响相对于其对应的副频带的中心频率被示出。例如，TFC5对应于在整个传输中驻留在副频带1的跳变类型。6个副频带的每个的向量影响都是相对于副频带1的中心频率示出的。结果，对于TFC5、6、7，示出的所有的自相关向量多是基本平行的。

【0071】从均值频偏估计向量f_{off_vec}中，在模块639中可计算初始频偏因子：f_off，init＝{arctan(f_{off_vec})/(6*T_SYMBOL)}*{1/f_center}＝arctan(f_{off_vec})/6/T_SYMBOL·1/f_center

【0072】上面的公式表示可以被作为ppm的单元考虑的初始频偏估计f_off，init。在上述公式中，＂arctan＂指示用于从角度的正切计算角度的反正切功能。向量的角度的正切代表从该复数的虚部对实部的比率获取的复数。因此，arc(f_{off_vec})得到复向量f_{off_vec}的角度。

【0073】在上述公式中，T_SYMBPL是诸如OFDM符的一个符号的持续时间。在一个示例性实施例中，T_SYMBPL＝3.12.5纳秒。当所述符号包括165个副载波并且覆盖538MHz的副频带时，所述采样周期T_s＝1/528MHz＝1.89纳秒并且符号的持续时间或者符号周期T_SYMBPL＝165*T_s＝312.5纳秒。

【0074】获取自相关向量cc_ac_peak(n)中，使用互相关向量cc_peak(n)和cc_peack(n-6)。因为使用6个符号的延迟或延时，因此获取的自相关值反映6个相位移动的影响。因此，频偏估计向量的角度arctan(f_{off_vec})被用6个符号周期(6*T_SYMBOL)除，以获取对一个符号的相位移动。

【0075】在上述公式中，f_center是OFDM副频带的中心频率。在公式中包括因子{1/f_center}的目的是获取在制定副载波的应用中可能更有用的形式的数值。然而，在多个实施例中，可能以多种方式使用多个因子的组合以获取基本相同的结果。

【0076】f_center的值取决于TFC。对于表1中从1到4的TFC值，跳变在所有的三个副频带上，f_center被设置在中间的副频带的中心频率。对于MBOA的UWB系统中的从3.168GHz到4.752GHz的频率组1以及528MHz的OFDM副频带，中间副频带的中心频率变为f_center＝3.960GHz，该数值从f_center＝3.168GHz+528MHz+(528/2)MHz得来。

【0077】对于TFC数值5、6和7，没有执行频率跳变，排外的使用副频带1、2或3中的一个来传输/接收。因此，f_center被设置为被用于特定TFC的副频带的中心频率。例如，中心频率被设置为TFC 5的副频带1(3.432GHz＝3.168GHz+(528/2)MHz)的中心频率、TFC 6的副频带2(3.960GHz＝3.168GHz+528MHz+(528/2)MHz)的中心频率，以及TFC 7的副频带3(4.488GHz＝3.168GHz+528MHz+528MHz+(528/2)MHz)的中心频率。

【0078】如果使用多余一个的接收天线，则所有的接收天线的所有的初始频偏估计向量f_{off_vec}可能被加和，并且得到的向量被用来计算初始频偏因子f_off，init。多数情况下，所有的接收RF链被同一个晶体所驱动，并且期望所有的RF链相对于被发射的信号具有同一个频偏。

【0079】图9是根据本发明的方面的频偏补偿的过程的流程图。该过程在模块920接收中心频率，并在模块930中确定副载波间隔。该中心频率是被补偿的副频带的中心频率。副载波间隔取决于被施加于被使用的频带的副载波的数目以及频带的带宽。每个副载波到中心的距离确定其频率位置。该处理在模块940处使用副载波的位置和频偏因子的当前值以获取每个副载波的副载波特定的频偏。该处理通过在模块950中用副载波特定的频偏烂反旋转每个副载波以补偿与该副载波相关联的频偏。此后该处理返回。

【0080】在一个实施例中，在模块920中，符号副频带的中心频率可能从符号的TFC中确定。副频带中心频率f_center伴随副频带跳变而改变，并且对于第二副频带为例如f_center＝3.960GHz。

【0081】在一个实施例中，确定副载波之间的副载波间隔可能包括使用在副频带中的副载波的数目除以副频带的频率带宽。一个示例性的副频带可能包括在528MHz上分布的128个副载波。该副载波间隔可能是例如f_sub＝4.125MHz。

【0082】在一个实施例中，在模块930中，基于副载波的中心频率和副载波间隔的每个副载波的频率位置从f_center+k*f_sub中获取，其中f_center是副频带的中心频率，f_sub是副频带间隔以及k是每个副频带的副载波编号。

【0083】类似的，在一个实施例中，在模块940中的每个副载波的副载波特定的频偏f_off，k从该公式获得：

f_off，k＝(f_center+k*f_sub)*f_off

其中，f_off是估计的频偏因子、f_center是副频带的中心频率、f_sub是副频带间隔，以及k是每个副频带的副载波的编号。

【0084】例如，示例性的OFDM符号可能包括128个音调。用于音调的副载波可能为总共128个副载波的从-64到63而编号的。用于副载波k的频偏f_off，k可能由该公式给出：

f_off，k＝(f_center+k*f_sub)*f_off，其中k＝-64，...，+63

【0085】在一个实施例中，通过执行复乘法在模块950中用副载波特定的频偏对每个副载波反旋转。通过旋转向量的复共轭乘以旋转的副载波以抵消旋转的影响。例如，频偏f_off，k导致每个副载波的exp(+j 2 π f_off，k n T_SYMBOL)的相位旋转，其中n是符号指数以及T_SYMBOL是一个符号的周期。在一个讨论的示例性实施例中，T_SYMBOL是312.5纳秒。可能通过将从指数-64到+63的每个副载波与估计的旋转相位的复共轭相乘来在频域中完成频偏补偿，例如，通过使用导致旋转的副载波的反旋转的exp(+j 2 π f_off，k n T_SYMBOL)相乘。

【0086】上述项可以进一步分为基本频偏补偿和倾斜频偏补偿。

exp(-j 2π(f_center+k f_sub)*f_off，init n T_SYMBOL)＝exp(-j 2π f_center nT_SYMBOL)*exp(-j 2π k f_sub n T_SYMBOL)＝exp(-j 2π(f_off，center+k.f_off，sub)*nT_SYMBOL)＝exp(-j 2π f_off，center n T_SYMBOL)*exp(-j 2π k.f_off，sub n T_SYMBOL)

第一项exp(-j 2π f_center n T_SYMBOL)代表基本频偏补偿，第二项exp(-j 2π k.f_sub n T_SYMBOL)代表倾斜偏差补偿。因此，在一些实施例中，施加第一校正因子以解决基本频偏以及施加第二校正因子以解救倾斜频偏。

【0087】图10图解说明倾斜频偏的效果。图10示出根据本发明的方面的对于11个副载波从最低频率到最高频率的在接收器的FFT的输出处频域中的频偏倾斜。

【0088】由于信号的宽带特性，在最低的副载波频率和最高的副载波频率之间的频偏的区别是显著的，因此显示出不同的旋转速度。优选的，每个副载波应该使用基本频偏金额倾斜频偏来校正。

【0089】如果使用多于一个的接收器天线，可能在每个接收器天线的FFT输出处单独地执行频偏补偿，但是使用相同的频偏估计。

【0090】图11是根据本发明的方面的用于频偏更新跟踪的处理的流程图。该处理在模块1110处获取信道估计。可能通过信道估计模块来执行信道估计，该模块一般的基于在常常由信号估计符和接收到的符号提供的期待的多个信号之间的变化来确定信道效应。处理接着在模块1120中估测残余相位移动估计。可能通过使用解决用于信道效应的信道估计的导频音频来确定残余相位移动。

【0091】因此，在一个实施例中，在频偏更新跟踪中，诸如图5中的接收器的接收器的相位估计模块使用被嵌入在发送信号中的导频副载波来得到残余相位移动估计Δφn。Δφn是当前符n和信道估计之间的相位差，其从在前导的结束和报头之前到达的信号估计符中获取。在图3示出的一个示例性实施例中，包的信道估计序列包括6个OFDM符，该OFDM符位于前导的包同步序列之后和包的报头之前。在一些标准下，12个导频副载波可能被嵌入到用来得到残余相位移动Δφn的信号中。

【0092】在一个实施例中，在模块1130中，对残余相位移动求平均以获取用于频偏因子的校正因子，该求均值包括在模块1120中获取的残余相位移动的最大可能估计。图12是频偏更新跟踪使用的对时间的残余相位移动的序列的图。图12图解说明涉及无调频的TFC 5、6、7的频偏更新跟踪。累积的相位移动y_n是在离散的时间n-1和n的相对于离散的时间指数n绘出的两个连续的残余相位移动估计Δφn-1和Δφn之间的差的累积。多个直线连接两个相继地累积相位移动值y_n-1和y_n。线段的斜角等于(y_n-y_n-1)/(l symbol)＝Δφn。因此，当Δφn较大，在y_n-1和y_n之间的直线线段的倾角较大。当Δφn较小，线段的倾角变小。线段的倾角用来估计残余频偏，其被施加以校正当前频偏因子f_off。根据倾角的均值，可以计算残余频偏并且施加残余频偏以更新初始频偏因子和偏差估计的先前值。图12中示出的直线实际上和在实践中在离散的多个时间n是累积的相位移动估计y_n的更加有噪声的集合。

【0093】对每个符号n获取的一个相位移动估计Δφn是对符号n的所有的副载波上的平均相位旋转，并且其指示基本频偏。

【0094】y_n的每个线段对应于一个倾角Δφn。从点集(n，Δφn)中，y_n的所有的或者n个线段的倾角的罪的的可能性估计由下式给出：

【0095】每个频率更新后，用于计算最大可能性倾角SLOPE的符号计数器重置为零。

【0096】在一些实施例中，对每个副频带单独地确定校正因子并对多个副频带进行均值。在该情况下，对每个副频带单独地获取残余相位移动的最大可能测量，并且这些数值对副频带的数目进行平均以获取一个校正因子。

【0097】在一个实施例中，模块1130中的处理确定是否符合该标准。例如，必须达到一组符号或者残余相位移动必须符号另一个标准。只要该标准未被满足，在模块1120中估计残余相位移动。一旦标准被满足，判断模块1130允许该处理前移到下一个模块。在多个实施例中，频偏更新可能由多个时间触发。例如，当累积相位移动估计翻转(即穿过π或-π)时，频偏更新可被触发。替代地，可能在预定义的符号的数目之后触发该频偏更新。

【0098】一旦在模块1130中满足该标准，该处理使用在模块1125中获取的校正因子更新先前的频偏因子。在多个实施例中，校正因子简单地被加在频偏因子上。

【0099】根据最大可能倾角SLOPE，残余频偏的估计可能被计算为：f_{off，corrcction}＝-SLOPE/(T_SYMBOL*f_center)，残余频偏的估计是无量纲的并且以ppm的单位给出。更新的频偏估计因子从公式f_off，ncw＝f_off+f_{off，correction}给出或者根据公式f_off＝f_off+f_{off，correction}来定义。

【0100】在上述的例子中，T_SYMBOL＝312.5E-9并且f_center

根据副频带改变。对于TFC1-4而言，其涉及到在不同副频带之间的频率跳变，如上述，具有不同的f_center、单独的倾角和残余频偏f_{off，correction}的每个副频带为该三个副频带的每一个而计算。用来更新频偏因子的残余频偏是对所有的三个副频带上的残余频偏f_{off，correction}的均值。换句话说，f_{off，correction，1}＝-slope/(T_SYMBOL*f_center 1).f_{off，correction，2}＝-slope/(T_SYMBOL*f_center 2)，f_{off，correction，3}＝-slope/(T_SYMBOL*f_center 3).以及f_{off，corrcction}＝(f_{off，corrcction，1}+f_{off，corrcction，2}+f_{off，corrcction，3})/3

【0101】对于两个或更多个接收天线，对于每个接收天线执行跟踪。用来更新频偏因子估计的残余频偏是所有接收天线的均值。

【0102】因此该处理返回，在一些实施例中返回到模块1129。

【0103】尽管已经描述了本发明的示例性的实施例，本发明不限于描述的实施例并且应包括涵盖在被该公开和其等价方式所支持的权利要求的精神和范围内的各种变化和修改。

Claims (40)

1.一种用于在宽带通信系统中频偏补偿的方法，其包括：

确定在第一频率的接收信号中频偏的第一测量；

使用所述第一测量确定第一频偏校正因子，所述第一频偏校正因子用于在所述第一频率的接收信号中频偏的补偿；

使用所述第一测量确定多个第二频偏校正因子，所述第二频偏校正因子用于在多个第二频率的接收信号中的频偏的补偿；以及

通过下面的方法补偿频偏：

对在所述第一频率的所述接收信号施加所述第一频偏校正因子，以及

对在所述多个第二频率的所述接收信号施加所述多个第二频偏校正因子。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括更新所述第一频偏校正因子和所述多个第二频偏校正因子。

3.根据权利要求1所述的方法，其中确定第一频偏校正因子包括设置所述第一频偏校正因子等于所述第一测量。

4.根据权利要求1所述的方法，其中确定频偏的第一测量包括确定所述接收信号和期望信号之间的相位差。

5.根据权利要求4所述的方法，其中确定所述接收信号和所述期望信号之间的相位差包括：

使所述接收信号对所述期望信号互相关以获取互相关值；

使至少一些所述互相关值自相关以获取自相关值；以及

确定所述自相关值的角度。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述接收信号包括在包中安排的多个符号，所述包包括其后是有效载荷的前导，以及

其中所述期望信号是包前导符号。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述期望信号是包同步符。

8.根据权利要求1所述的方法，其中确定多个第二频偏校正因子包括对应于所述第一频率和所述多个第二频率之间的差调节所述第一频偏校正因子。

9.根据权利要求1所述的方法，其中确定多个第二频偏校正因子包括对应于在所述第一频率和所述多个第二频率之间的差确定调节因子。

10.根据权利要求9所述的方法，其中对在所述多个第二频率的所述接收信号施加所述多个第二频偏校正因子包括：

施加所述第一测量到所述接收信号；以及

施加所述调节因子到所述接收信号。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一频偏校正因子和所述多个第二频偏校正因子在所述频域被施加到接收信号。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一频率是所述接收信号的副频带的中心频率，以及

其中所述多个第二频率是对于所述中心频率的副载波频率。

13.根据权利要求1所述的方法，其中

通过在所述第一频率对所述接收信号施加所述第一频偏校正因子并在所述多个第二频率对所述接收信号施加所述多个第二频偏校正因子来补偿频偏。

14.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一频率对所述接收信号施加所述第一频偏校正因子包括在所述第一频率处以与所述第一频偏校正因子成比例的角度反旋转所述接收信号。

15.根据权利要求1所述的方法，其中在所述多个第二频率对所述接收信号施加所述多个第二频偏校正因子包括在所述多个第二频率的每一个频率以与所述多个第二频偏校正因子中对应的一个成比例的角度反旋转所述接收信号。

16.根据权利要求15所述的方法，其中通过在所述第一频率对所述接收信号施加所述第一频偏校正因子以及在所述多个第二频率处对所述接收信号施加所述多个第二频偏校正因子来补偿频偏包括：

在所述第一频率以与所述第一频偏校正因子成比例的第一角度反旋转所述接收信号；以及

在所述多个第二频率以与所述第一角度成比例的多个第二角度反旋转所述接收信号。

17.根据权利要求16所述的方法，其中在所述第一频率反旋转所述接收信号和在所述多个第二频率反旋转所述接收信号包括分别用第一反旋转向量和第二反旋转向量的复乘。

18.根据权利要求2所述的方法，

其中所述接收信号包括布置在包中的多个符号，所述包包括其后是有效载荷的前导，以及

其中更新所述第一频偏校正因子和所述多个第二频偏校正因子包括：

估计所述有效载荷的所述多个符号的残余频偏；

获取所述残余频偏的最大似然估计；

获取与所述最大似然估计成比例的校正因子；以及

由所述校正因子调节所述第一频偏校正因子和所述多个第二频偏校正因子。

19.根据权利要求18所述的方法，其中估计所述有效载荷的所述多个符号的残余频偏包括估计所述有效载荷的预定数目的多个符号的残余频偏。

20.根据权利要求18所述的方法，其中估计所述有效载荷的所述多个符号的残余频偏包括当与累积残余频偏成比例的累积残余相位保持在π以下或-π以上时，估计所述有效载荷的所述多个符号的残余频偏。

21.用于在多副载波通信系统的接收器估计和补偿频偏的方法，所述接收器接收包括在多个包中的数据，每个所述多个包均包括多个符号、前导和有效载荷，所述前导包括第一组多个符号以及所述有效载荷包括第二组多个符号，每组所述多个符号包括多个副载波，所述方法包括：

在所述前导期间估计初始频偏因子；

从所述初始频偏因子中获取所述多个副载波的每个副载波的初始频偏值；

根据所述副载波的所述初始频偏值补偿每个副载波的频偏；

在所述有效载荷期间估计更新的频偏因子；

根据所述更新的频偏因子获取每个副载波的更新的频偏值；以及

根据所述副载波的所述更新的频偏值补偿每个副载波的所述频偏。

22.根据权利要求21所述的方法，

其中所述前导包括其后是信道估计符号的包同步符；

其中所述初始频偏因子是从所述包同步符中获取的；以及

其中在所述信道估计符号期间，根据所述初始频偏值对每个副载波的所述频偏进行补偿。

23.根据权利要求21所述的方法，

其中所述有效载荷包括其后是数据部分的报头，

其中所述频偏更新跟踪在第一报头符开始执行，以及

其中在所述报头和所述数据部分期间，根据对副载波的所述更新的频偏值对每个副载波的频偏进行补偿。

24.根据权利要求21所述的方法，

其中所述前导包括其后是信道估计符的包同步符，

其中每个符号包括多个采样，每个所述采样与所述副载波中的一个相关联，

其中所述通信系统在被分为多个副频带的带宽中通信，

其中所述符号在一个副频带中发送或者根据时频码在不同的副频带之间跳变，

其中每个时频码对应于中心频率，所述中心频率在所述一个副频带的中心或者在所述不同的副频带的中间副频带的中心，

其中每个时频码与包同步序列相关联，所述包同步序列包括符号的每个所述采样的值，所述包同步序列被包括+1和-1的覆盖序列所调制，以及

其中所述估计初始频偏因子包括：

接收所述多个包中的包；

确定对应于所述包的所述时频码的所述包同步序列；

将所述包的每个所述符号的采样与所述包同步序列进行互相关以获取用于所述包的每个所述符号的互相关结果，所述互相关结果包括互相关峰值；

从所述互相关结果中移除所述覆盖序列以获取互相关值；

在关于所述互相关峰值的采样的窗口均值所述互相关值以获取每个所述符号的均值互相关值；

使用符号的第一延迟对均值相关值进行自相关以获取自相关结果，所述第一延迟等于延迟数；

求和第一组符号的所述自相关结果以获取初始偏差向量，所述第一组中符号的数目等于所述延迟数，所述第一组的所述多个符号在所述前导中；以及

使用所述延迟数和每个所述符号的持续期间以及所述中心频率的倒数除以所述初始偏差向量以获取所述初始频偏因子。

25.根据权利要求24所述的方法，其中采样的窗口包括16个采样。

26.根据权利要求24所述的方法，其中所述延迟数等于所述时频码的周期。

27.根据权利要求26所述的方法，其中所述延迟数是6。

28.根据权利要求24所述的方法，其中所述第一组符号包括所述多个包同步符的最后6个符号。

29.根据权利要求21所述的方法，

其中所述通信系统在被分为多个副频带的频率范围上通信，每个副频带具有带宽和中心频率，每个副频带对应于副载波的副载波数，以及

其中根据所述初始频偏因子为每个副载波获取初始频偏值包括：

将所述带宽除以所述副载波数目以获取副载波间隔；

将所述副载波间隔乘以每一个所述副载波的副载波指数以获取副载波间隔的倍数，所述副载波指数指示距所述中心频率的正距离或负距离；

将对应的副频带的中心频率与所述倍数相加以获取每个副载波的副载波频率；以及

用所述初始频偏因子乘以每个副载波的所述副载波频率以获取每个副载波的所述初始频偏值。

30.根据权利要求29所述的方法，其中根据所述副载波的所述初始频偏值对每个副载波进行频偏补偿包括：

获取对应于每个副载波的所述频偏的相位旋转；以及

以所述相位旋转反旋转每个副载波。

31.根据权利要求21所述的方法，

其中所述多个符号在被分为多个副频带的频率范围上通信，每个副频带具有带宽和中心频率，

其中所述多个符号具有基本相等的持续期间，每个所述多个符号的持续期间是周期，

其中所述有效载荷包括报头和数据部分，以及

其中所述接收器从在每个包的所述报头之前的信道估计符获取信道估计，

其中在所述有效载荷持续期间内的更新的频偏因子的估计包括对于所述有效载荷的所述符号：

估计每个所述符号和所述信道估计之间的相位差以获取残余相位偏差，每个残余相位偏差对应于所述符号中的一个；

获取所述残余相位偏差的最大似然估计以获取倾角；

将所述倾角除以所述中心频率和所述周期以获取每个副频带的副频带校正因子；

在所述副频带上均值所述副频带校正因子以获取校正因子；以及

从当前频偏因子中减去所述校正因子以获取所述更新的频偏因子。

32.根据权利要求21所述的方法，其中所述估计更新的频偏因子在符号的第一个数后重新开始。

33.根据权利要求21所述的方法，其中所述估计更新的频偏因子当所述残余相位移动中的一个与π或-π相交时重新开始。

34.根据权利要求21所述的方法，

其中每个副频带对应于多个副载波的副载波数，以及

其中根据更新的频偏因子获取每个副载波的更新的频偏值包括：

将所述中心频率与副载波频率间隔的倍数相加以获取每个副载波的副载波频率；以及

将所述副载波频率与所述更新的频偏因子相乘以获取每个副载波的所述更新的频偏值。

35.根据权利要求22所述的方法，其中根据所述副载波的所述更新的频偏值补偿每个副载波的频偏包括：

获取对应于每个副载波的所述频偏的相位旋转；以及

以所述相位旋转反旋转每个副载波。

36.用于超宽带通信系统的接收器上补偿频偏的方法，所述多个信号由多个副频带携带，所述接收器首先在时域然后在频域中处理所述信号，所述方法包括：

在所述时域为每个副载波估计初始频偏以获取估计的初始频偏；

使用所述副载波的所述估计的初始频偏来补偿每个副载波的频偏；

在所述频域中根据数据更新所述估计的初始频偏以获取更新的频偏估计；以及

根据对所述副载波的所述更新的频偏估计来补偿对每个副载波的所述频偏。

37.一种多副载波通信中的接收器，所述多副载波通信在由符号组成的包中发送，每个包包括其后是报头的前导，所述报头之后是数据部分，每个前导包括包同步符和信道估计符号，每个符号包括多个副载波，所述接收器包括：

用于从所述多个包中接收包的天线；

连接到所述天线的包检测模块；

连接到所述包检测模块的转换模块，所述转换模块适用于所述符号的从时域到频域的转换；

连接到所述转换模块的信道估计和补偿模块；

连接到所述信道估计和补偿模块的相位估计和校正模块；

连接到所述相位估计和校正模块的数据处理模块；以及

连接在所述转换模块和所述信道估计和补偿模块之间的频偏估计和补偿模块，该模块接收来自于所述包检测模块和所述相位估计和校正模块的输入，

其中所述频偏估计和补偿模块适用于：

在所述包的所述前导期间从所述包检测模块接收时域输入并且产生初始频偏估计因子，以及

在所述包的所述报头和所述数据部分期间从第一报头符号开始，从所述相位估计和校正模块接收频域输入并且产生更新的频偏估计因子，

其中所述频偏估计和补偿模块适用于根据所述初始频偏估计因子和所述频偏估计因子产生副载波特定频偏估计，以及

其中所述频偏估计和补偿模块适用于通过反旋转所述副载波从而在所述频域补偿每个副载波的频偏。

38.根据权利要求37所述的接收器，其中所述频偏估计和补偿模块包括：

连接到所述包检测模块的初始频偏估计模块；

连接到所述初始频偏估计的当前频偏估计模块；

连接到所述相位估计和校正模块的频偏更新跟踪模块；以及

连接在所述转换模块和所述信道估计和补偿模块之间的频偏补偿模块，所述频偏补偿模块连接到所述当前频偏估计模块。

39.根据权利要求37所述的接收器，

其中在所述包的所述前导期间，所述初始频偏估计模块从所述包检测模块接收所述前导的最后符号的时域的多个自相关向量，并且通过获取所述多个自相关向量的平均角度产生所述初始频偏估计因子；

其中所述当前频偏估计模块从所述初始频偏估计模块接收所述初始频偏估计因子并且产生所述副载波特定频偏估计；

其中在所述信道估计符号期间，所述频偏补偿模块使用从所述初始频偏估计因子获取的所述副载波特定频偏估计以补偿从所述转换模块接收的所述信道估计符号的每个副载波的频偏；

其中在所述报头和所述数据部分期间，所述频偏更新跟踪模块从所述相位估计和校正模块接收对应于所述报头和所述数据部分的所述符号的相位移动估计并且产生所述更新的频偏估计因子；

其中所述当前频偏估计模块从所述频偏更新跟踪模块接收所述更新的频偏估计因子并且更新所述副载波特定频偏估计；以及

其中在所述报头和所述数据部分期间，所述频偏补偿模块从所述当前频偏估计模块接收所述频偏估计并且从所述转换模块接收多个频域符号并且为所述信道估计和补偿模块提供频率补偿符号。

40.根据权利要求39所述的接收器，

其中所述接收器包括与多个接收路径相关联的多个接收天线，每个接收路径包括包检测模块、转换模块、初始频偏估计模块、频偏更新跟踪模块以及频偏补偿模块，

其中每个频偏更新跟踪模块产生单独的更新的频偏估计因子，以及

其中所述单独的更新的频偏估计因子被均值以获取被提供给所述当前频偏估计模块的所述更新的频偏估计因子，

其中同一个副载波特定频偏估计被用在所有的所述接收路径中，以及

其中所述频率补偿在与每个所述接收路径相关联的所述转换模块的输出处被单独地执行。

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