CN102739579B - 一种频偏校正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种频偏校正方法，该方法中直接对频域信道估计信号进行频偏补偿，即以子载波为单位进行频偏补偿，这样，由于频域上的子载波数量较少，频偏补偿时需要执行的复乘运算数量得到有效降低，因此，运算复杂度低，易于实现。

Description

一种频偏校正方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术，特别是涉及一种频偏校正方法。
背景技术
无线通信系统中，因发送端和接收端的载波频偏、用户移动速度所致的多普勒频移会导致接收信号相位失真，进而影响性能，因此，有必要对剩余频偏误差进行校正。
目前，在采用OFDM传输方式的系统中，频偏估计方法主要分为基于傅利叶变换(DFT)之前时域信号进行的估计方法和基于DFT之后频域信号进行的估计方法。频偏补偿主要是在DFT处理之前，对时域信号进行频偏校正。
图1为时域频偏补偿框图，如图1所示，时域频偏补偿方法是利用频偏估计结果对DFT之前的时域信号进行补偿。时域的频偏校正，可以分为实时频偏校正和非实时频偏校正。非实时补偿是利用n-1帧的频偏估计对第n帧的接收信号进行频偏补偿。实时频偏补偿是利用第n帧信号的频偏估计补偿第n帧。
在进行时域的频偏校正时，需要对每个样点计算一个补偿值，该补偿值为频偏的复乘函数，因此，此种情况下进行频偏校正所需要执行的复乘运算次数由时域上的样点数与OFDM符号数的乘积所决定。由于时域的样点数较多，因此，时域的频偏校正的复杂度比较高。另外，对于实时频偏补偿而言，还需要存储DFT之前的信号，并且经过频偏补偿的信号需要DFT操作之后再进行后续处理，此时，除了需要与非实时补偿相同的复乘函数运算之外，还需要再进行DFT计算，复杂度进一步增加，难于实现。
目前尚未提出一种复杂度较低能够实现的频偏校正方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种频偏校正方法。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：
一种频偏校正方法，该方法包括以下步骤：
a、根据当前接收到的导频信号，对相邻正交频分复用OFDM符号间由频偏导致的相位偏转Δφ进行估计；
b、对所述导频信号所占带宽上的各子载波进行信道估计，得到其中，k为子载波的编号，lp为所述导频信号所在的OFDM符号的编号；
c、对于所述导频信号所在子帧上的各承载数据的OFDM符号l，利用所述Δφ，确定经过傅利叶变换DFT后所述OFDM符号l的各子载波的信道频率响应补偿因子γl，并利用所述γl，确定所述OFDM符号l承载的数据所占带宽上的各子载波的信道频率响应将所述与所述OFDM符号l上的对应数据rk，l进行均衡处理，得到所述数据rk，l的均衡处理结果，其中，l为该承载数据的OFDM符号的编号，k为子载波编号，rk，l为所述OFDM符号l上的子载波k上的经过DFT后的数据。
综上所述，本发明提出的频偏校正方法中，直接对频域信道估计信号进行频偏补偿，即以子载波为单位进行频偏补偿。这样，由于频域上的子载波数量较少，频偏补偿时需要执行的复乘运算数量得到有效降低，因此，可以有效降低算法复杂度。
附图说明
图1为现有的时域频偏补偿框图；
图2为本发明实施例一的频偏补偿框图；
图3为本发明实施例一的频偏补偿流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
本发明的核心思想是：对DFT之后的OFDM符号计算补偿值，然后直接对频域信号进行频偏补偿，简单起见，可针对一个OFDM符号只计算一个频偏补偿因子，然后对该OFDM符号的所有有效子载波数据进行补偿。此种情况下进行频偏校正所需要执行的复乘运算次数由子载波数与OFDM符号数的乘积所决定。由于频域上的子载波个数远小于DFT之前对应的时域上的样点数，因此，直接在频域上进行补偿将有效降低算法复杂度，易于实现。
图2为本发明实施例一的实施框图，如图2所示，该实施例中，是基于DFT处理后的信号进行频偏补偿的，具体流程如图3所示。如图3所示，该实施例主要包括：
步骤301、根据当前接收到的导频信号，对相邻OFDM符号间由频偏导致的相位偏转Δφ进行估计。
具体的估计方法为本领域技术人员所掌握，在此不再赘述。
这里需要说明的是，在实际应用中，根据不同子载波上的导频信号得到的Δφ的差别很小。因此，较简单地，可以忽略这些差别，在后续步骤中利用同一个Δφ对所有子载波上的数据进行频偏补偿，该Δφ可以是利用导频信号占用的一个或多个或所有子载波上的信道估计计算得到的。当然，为了提高算法精确度，本步骤中也可以将导频信号所占用的子载波进行分组，对于每组子载波，根据该组子载波上的信道估计计算得到一个Δφ，然后在后续步骤中，利用子载波所在组对应的Δφ对其上数据的信道估计进行频偏补偿；或者，本步骤中利用导频信号占用的各子载波上的信道估计计算得到各子载波对应的Δφ，然后，在后续步骤中各子载波使用其对应的Δφ对其上数据的信道估计进行频偏补偿。以上仅是得到Δφ的一些具体实例，在实际应用中并不限于利用上述方法。
步骤302、对所述导频信号所占带宽上的各子载波进行信道估计，得到
其中，k为子载波的编号，lp为所述导频信号所在的OFDM符号的编号。
这里，具体的信道估计方法，为本领域技术人员所掌握，在此不再赘述。
步骤303、对于所述导频信号所在子帧上的各承载数据的OFDM符号l，利用所述Δφ，确定经过傅利叶变换DFT后所述OFDM符号l的各子载波的信道频率响应补偿因子γl，利用所述γl，确定所述OFDM符号l承载的数据所占带宽上的各子载波的信道频率响应将所述与所述OFDM符号l上的对应数据rk，l进行均衡处理，得到所述数据rk，l的均衡处理结果。
其中，l为该承载数据的OFDM符号的编号，k为子载波编号，rk，l为所述OFDM符号l上的子载波k上的经过DFT后的数据。
本步骤中，对于每个承载数据的OFDM符号上的接收数据以子载波为单位进行频偏补偿，最终得到每个承载数据的OFDM符号的各子载波上数据的均衡处理结果，从而实现对接收到的所有数据的频偏补偿。由于子载波的个数较少远小于时域信号上的样点数，因此，相对于现有基于时域的频偏补偿方法，可以有效降低算法复杂度。
具体的，可以按照γl＝ejΔφ(l-lp)，确定所述γl。OFDM符号l的各子载波将统一使用该γl进行频偏补偿。
具体的，可以按照得到所述OFDM符号l承载的数据所占带宽上的各子载波的信道频率响应
所述均衡处理的具体方法已为本领域技术人员所掌握，在此不再赘述。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种频偏校正方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a、根据当前接收到的导频信号，对相邻正交频分复用OFDM符号间由频偏导致的相位偏转Δφ进行估计；
b、对所述导频信号所占带宽上的各子载波进行信道估计，得到其中，k为子载波的编号，lp为所述导频信号所在的OFDM符号的编号；
c、对于所述导频信号所在子帧上的各承载数据的OFDM符号l，利用所述Δφ，确定经过傅利叶变换DFT后所述OFDM符号l的各子载波的信道频率响应补偿因子γl，并利用所述γl，确定所述OFDM符号l承载的数据所占带宽上的各子载波的信道频率响应将所述与所述OFDM符号l上的对应数据rk,l进行均衡处理，得到所述数据rk,l的均衡处理结果，其中，l为该承载数据的OFDM符号的编号，k为子载波编号，rk,l为所述OFDM符号l上的子载波k上的经过DFT后的数据；
其中，所述步骤c中按照γl＝ejΔφ(l-lp)，确定所述经过DFT后所述OFDM符号l的各子载波的信道频率响应补偿因子γl；
按照确定所述OFDM符号l承载的数据所占带宽上的各子载波的信道频率响应
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