CN102742234B - 一种信道频偏估计方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种频偏估计方法、装置及系统,涉及通信领域,能够对高频微波通信系统中的载波频偏进行处理。该方法包括:对本次信道的信号进行信道估计,得到本次信道的信道信息;利用本次信道估计得到的信道信与前一次信道估计得到的信道信息进行计算处理,得到本次信道信息的相位差,将本次信道信息的相位差除以两次信道估计相隔的时间,得到本次信道的残余频偏信息;将本次信道的残余频偏信息与前一次计算得到的信道的频偏信息进行相加,得到本次信道的频偏信息;输出本次信道的频偏信息,以便根据本次频偏信息对信道的信号进行频偏校正。本发明实施例用于高频微波通信系统。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种信道频偏估计方法、装置及系统。
背景技术
在信息传输的方式上,已从光纤传输发展到微波传输,但由于微波传输方式中常用频段的频谱资源有限,因此多入多出(Multi-InputMulti-Output,简称:MIMO)已成微波技术的未来发展方向。
分布式MIMO是微波MIMO中的主要架构,且兼容性强、易于安装。但由于ODU(Out Door Unit,数字微波收发信机)的独立性,发送端各载波和接收端各载波均不同源,因而给系统带来了严重的同步问题。
在现有的无线通信系统中,由于载波频率较低,载波频偏并不严重,对系统带来的影响不大,因此往往采用信道估计或频偏估计单独进行估计的方法。但在载波频率很高的微波通信系统中,无线通信中的方法并不适用,目前还没有提出很好地解决微波通信系统中信道载波频偏的方法。
发明内容
本发明的实施例提供一种信道频偏估计方法、装置及系统,能够对高频微波通信系统中的载波频偏进行处理。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
一方面,提供一种信道频偏估计方法,包括:
对本次信道的信号进行信道估计,得到所述本次信道的信道信息;
利用所述本次信道估计得到的信道信息与前一次信道估计得到的信道信息进行计算处理,得到本次信道信息的相位差,将所述本次信道信息的相位差除以两次信道估计相隔的时间,得到所述本次信道的残余频偏信息;
将所述本次信道的残余频偏信息与前一次计算得到的所述信道的频偏信息进行相加,得到所述本次信道的频偏信息;
输出所述本次信道的频偏信息,以便根据所述本次频偏信息对信道的信号进行频偏校正。
一方面,提供一种信道频偏估计装置,包括:
信道估计单元,用于对本次信道的信号进行信道估计,得到所述本次信道的信道信息;
频偏估计单元,用于利用所述本次信道估计得到的信道信息与前一次信道估计得到的信道信息进行计算处理,得到所述本次信道信息的相位差,将所述本次信道信息的相位差除以两次信道估计相隔的时间,得到所述本次信道的残余频偏信息;将所述本次信道的残余频偏信息与前一次计算得到的所述信道的频偏信息进行相加,得到所述本次信道的频偏信息;输出所述本次信道的频偏信息,以便根据所述本次频偏信息对信道的信号进行频偏校正。
一方面,提供一种信道频偏估计系统,包括:
权利要求15-19任一所述的信道频偏估计装置;
与所述信道频偏估计装置连接的频偏校正单元;
与所述信道频偏估计装置和所述频偏校正单元连接的信道均衡单元。
本发明实施例提供的频偏估计方法、装置及系统,通过信道估计和频偏估计联合的方式进行频偏估计,能够对高频微波通信系统中的载波频偏进行处理,不需要单独进行频偏估计,减小计算复杂度,提高可实现性,且监控并消除了残余频偏,提高了信道估计的准确性及系统的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的频偏估计系统的结构示意图一;
图2为本发明实施例提供的频偏估计系统的结构示意图二;
图3为本发明实施例提供的频偏估计系统的结构示意图三;
图4为本发明实施例提供频域频偏估计方法的流程图;
图5为本发明实施例提供的频偏装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的信道频偏估计方法,以图1所示的系统为例进行说明。
该系统包括相互连接的频偏校正单元12、信道均衡单元13和信道频偏估计装置11;其中,信道频偏估计装置11中有进一步包括信道估计单元111、频偏估计单元112和监控单元113。
具体的,在图1所示系统中,信道中的信号xi(n)(i=1,2,...N)输入到频偏校正单元12中,利用现有技术进行简单的信号校正后得到信号x‘i(n)。信号x‘i(n)输入到信道频偏估计装置11中。
该信道频偏估计装置11中的信道估计单元111对本次信道的信号x‘i(n)进行信道估计,如利用基于训练、盲估计等方法估计得到本次信道的信道信息Hij(n),其中,所述Hij(n)表示第j个发送端到第i个接收端的信道;信道估计单元111将得到的本次信道的信道信息Hij(n)发送给频偏估计单元112。
频偏估计单元112将本次信道的信道信息Hij(n)与前一次信道估计得到的信道信息Hij(n-L)进行公式
接着,频偏估计单元112将本次信道的残余频偏信息Δf′ij(n)与前一次计算得到的信道的频偏信息Δfij(n-L)进行公式Δfij(n)=Δfij(n-L)+Δf′ij(n)的计算,得到本次信道的频偏信息Δfij(n);用本次信道的频偏信息Δfij(n)更新前一次计算得到的频偏信息Δfij(n-L);保存信道的频偏信息Δfij(n)。之后,频偏估计单元112将本次信道的频偏信息Δfij(n)输出到频偏校正单元12,以便频偏校正单元12根据该频偏信息Δfij(n)对本次信道的信号进行频偏校正。需要说明的是,本发明实施例中在得到本次信道的频偏信息Δfij(n)后,可以用本次信道的频偏信息Δfij(n)更新前一次计算得到的频偏信息Δfij(n-L),并保存信道的频偏信息Δfij(n),这样,可以保证在后续频偏计算的过程中,使用前一次信道的频偏信息Δfij(n),但也可以不执行更新及保存的步骤,本发明对此不作限制。
进一步地频偏估计单元112还可以将本次信道的残余频偏信息Δ′ij(n)发送到监控单元113。
监控单元113将本次计算得到的信道的残余频偏信息Δf′ij(n)与预设第一阈值进行比较,若确定本次计算得到的信道的残余频偏信息Δf′ij(n)均小于该预设第一阈值,则向信道估计单元111以及信道均衡单元13发送指示信号,用于告知信道估计单元111此时估计的信道信息可靠,可发送给信道均衡单元13,令信道均衡单元13开始工作,如果信道均衡单元13均衡器中自带更新系数模块,则信道均衡单元13均衡器可以打开该模块。反之,若监控单元113确定本次计算得到的信道的残余频偏信息Δf′ij(n)中的至少一个大于等于该预设第一阈值,则向信道估计单元111以及信道均衡单元13发送指示信号,用于告知信道估计单元111此时估计的信道信息受频偏影响较大,不能发送给信道均衡单元13,信道均衡单元13停止工作。
需要说明的是,在本实施例中,信道均衡单元13为进行频偏校正后的功能模块,本发明实施例并不限于此,频偏校正后的功能模块还可以是其他功能单元或模块。此外,预设第一阈值可以人为设定,并且信道均衡单元13可以为均衡器,还可以为其它,本发明对次不做具体限制。
本发明实施例提供的频偏估计方法及系统,通过信道估计和频偏估计联合的方式进行频偏估计,能够对高频微波通信系统中的载波频偏进行处理,不需要单独进行频偏估计,减小计算复杂度,提高可实现性,且监控并消除了残余频偏,提高了信道估计的准确性及系统的稳定性。此外,利用监控单元实现了信号频偏估计结果的有效检测及利用。
本发明另一实施例提供的在时域进行的信道频偏估计方法,以图2所示的系统为例进行说明。
该系统包括相互连接的频偏校正单元12、信道均衡单元13和时域信道频偏估计装置21;其中,时域信道频偏估计装置21中有进一步包括时域信道估计单元211、时域频偏估计单元212和监控单元213。
具体的,在图2所示系统中,在时域频偏估计系统中,将本次时刻时域信道中的信号x时i(n)输入到频偏校正单元12中,利用现有技术进行简单的信号校正后得到本次时刻时域信号x‘时i(n),将本次时刻时域信号x‘时i(n)输入到时域信道频偏估计装置21中。
时域信道频偏估计装置21中的时域信道估计单元211对本次时刻时域信道的信号进行时域信道估计,得到本次时刻时域信道的信道信息,提取本次时刻时域信道信息幅值最大的信息H时ij(n),其中,所述Hij(n)表示第j个发送端到第i个接收端的信道;时域信道估计单元211将得到的本次时刻的时域信道信息幅值最大的时域信道的信道信息H时ij(n)发送给时域频偏估计单元212。此外,也可以在估算出本次时刻时域信道的信道信息后,提取本次时刻时域信道信息幅值平均值的信息H时ij(n);还可以在估算出本次时刻时域信道的信道信息后,提取本次时刻时域信道信息任一幅值的信道信息H时ij(n);本发明对此不作限制。
时域频偏估计单元212利用本次时刻时域信道的信道信息H时ij(n)与前一时刻时域信道估计得到的时域信道信息H时ij(n-L)进行公式或的计算,计算出本次时刻时域信道信息的相位差,并除以两次信道估计相隔的时间得到本次时刻时域信道的残余频偏信息Δf′时ij(n),其中,L表示两次时域信道估计相隔的时间,[·]*表示计算共轭的符号,∠为计算相位角度的符号,也表示计算出时域信道信息的相位差。需要说明的是,上述三个计算时域信道的残余频偏信息Δf′时ij(n)的公式,只是表现形式上存在不同,其实质是相同的,因此都可以用来计算时域信道的残余频偏信息Δf′时ij(n)。
接着,时域频偏估计单元212将本次时刻时域信道的残余频偏信息Δf′时ij(n)与前一时刻计算得到的时域频偏信息Δf时ij(n-L)进行公式Δf时ij(n)=Δf时ij(n-L)+Δf′时ij(n)的计算,得到本次时刻时域信道的频偏信息Δf时ij(n);用本次时刻时域信道的频偏信息Δf时ij(n)更新前一时刻计算得到的频偏信息Δf时ij(n-L);保存本次时刻时域信道的频偏信息Δf时ij(n)。之后,时域频偏估计单元212将本次时刻时域信道的频偏信息Δf时ij(n)输出到频偏校正单元12,以便频偏校正单元12根据该时域频偏信息Δf时ij(n)对本次时刻时域信道的信号进行频偏校正。需要说明的是,本发明实施例中在得到本次时刻时域信道的频偏信息Δf时ij(n)后,可以用本次时刻时域信道的频偏信息Δf时ij(n)更新前一时刻计算得到的频偏信息Δf时ij(n-L),并保存本次时刻时域信道的频偏信息Δf时ij(n),这样,可以保证在后续频偏计算的过程中,使用前一时刻时域信道的频偏信息,但也可以不执行更新及保存的步骤,本发明对此不作限制。
进一步地,时域频偏估计单元212还可以将本次时刻时域信道的残余频偏信息Δf′时ij(n)发送到监控单元213。
监控单元213将本次时刻计算得到的时域信道的残余频偏信息Δf′时ij(n)与预设第二阈值进行比较,若确定计算得到的时域信道的残余频偏信息Δf′时ij(n)均小于预设第二阈值,则向时域信道估计单元211以及信道均衡单元13发送指示信号,用于告知时域信道估计单元211此时估计的信道信息可靠,可发送给信道均衡单元13,令信道均衡单元13开始工作,如果信道均衡单元13均衡器中自带更新系数模块,则信道均衡单元13均衡器可以打开该模块。反之,若监控单元113确定计算得到的时域信道的残余频偏信息Δf′时ij(n)中的至少一个大于等于该预设第二阈值,则向时域信道估计单元211以及信道均衡单元13发送指示信号,用于告知时域信道估计单元211此时估计的信道信息受频偏影响较大,不能发送给信道均衡单元13,信道均衡单元13停止工作。其中,该预设第二阈值,针对于信道来说,与第一阈值的作用相同,由于其应用与时域信道,因此定义为第二阈值,这样,针对时域信道可以更加准确的检测信号的有效性。
需要说明的是,在本实施例中,信道均衡单元13为进行频偏校正后的功能模块,本发明实施例并不限于此,频偏校正后的功能模块还可以是其他功能单元或模块。此外,预设第二阈值可以人为设定,并且信道均衡单元13可以为均衡器,还可以为其它,本发明对次不做具体限制。
本发明实施例提供的频偏估计方法及系统,通过时域信道估计和时域频偏估计联合的方式进行时域频偏估计,能够对高频微波通信系统中的载波频偏进行处理,不需要单独进行频偏估计,减小计算复杂度,提高可实现性,且监控并消除了残余频偏,提高了信道估计的准确性及系统的稳定性。此外,利用监控单元实现了信号频偏估计结果的有效检测及利用。
本发明又一实施例提供的在频域进行的信道频偏估计系统方法,以图3所示的系统为例进行说明。
该系统包括相互连接的频偏校正单元12、信道均衡单元13和频域信道频偏估计装置31;其中,频域信道频偏估计装置31中有进一步包括转换单元314、频域信道估计单元311、频域频偏估计单元312和监控单元313。
具体的,在图3所示的系统中,将当前信道中的信号xi(n)输入到频偏校正单元12中,利用现有技术进行简单的信号校正后得到当前信号x‘i(n),将当前信号x‘i(n)输入到频域信道频偏估计装置31中。
频域信道频偏估计装置31中的转换单元314对本次信道的信号x‘i(n)进行快速傅里叶变换或离散傅里叶变换,得到本次频域信道的信号xi(k),将其输入到频域信道估计单元311。
频域信道估计单元311对本次频域信道的信号xi(k)进行频域信道估计,得到本次频域信道的信道信息Hij,k(n),其中,所述k表示第k个子信道(k=0,...N-1,N)表示频域子信道个数,所述Hij,k(n)表示第k个子信道中,第j个发送端到第i个接收端的信道;将得到的本次频域信道的信道信息Hij,k(n)发送给频域频偏估计单元312。
频域频偏估计单元312利用本次频域信道的信道信息Hij,k(n)与前一次信道估计得到的频域信道信息Hij,k(n-L)进行公式或的计算,得到本次频域信道的残余频偏信息Δf′频ij(n),其中,[·]*表示计算共轭,∠为计算相位角度的符号,∑表示求和,k∈SC频表示k属于频域子信道集合,K表示用于计算残余频偏的子信道的个数,即求和的个数,1<=K<=N,L表示两次频域信道估计相隔的时间,也表示计算出信道信息的相位差。需要说明的是,上述公式只是形式上存在不同,其实质是相同的,是对本次频域信道的信道信息Hij,k(n)与前一次信道估计得到的频域信道信息Hij,k(n-L)的相位相减后,计算出信道信息的相位差,再求和,求和个数k可以选取频域子信道集合中的几个,也可以选取全部子信道,然后除以选取的子信道的个数K,在除以两次信道估计相隔的时间就得到残余频偏Δf′频ij(n),此外,还可以将两者相减后直接求出两者之间的相位差,除以两次信道估计相隔的时间来得到残余频偏Δf′频ij(n),本发明对次不做限制。
接着,频域频偏估计单元312将该本次频域信道的残余频偏信息Δf′频ij(n)与前一次计算得到的频域频偏信息Δf频ij(n-L)进行公式Δf频ij(n)=Δf频ij(n-L)+Δf′频ij(n)的计算,得到本次频域信道的频偏信息Δfij(n);用本次信道的频偏信息Δf频ij(n)更新前一次计算得到的频偏信息Δf频ij(n-L);保存本次频域信道的频偏信息Δf频ij(n)。之后,频域频偏估计单元312将本次频域信道的频偏信息Δf频ij(n)输出到频偏校正单元12以便频偏校正单元12根据该频偏信息Δf频ij(n)对本次频域信道的信号进行频域频偏校正。需要说明的是,本发明实施例中在得到本次频域信道的频偏信息Δf频ij(n)后,可以用本次频域信道的频偏信息Δf频ij(n)更新前一次计算得到的频域频偏信息Δf频ij(n-L),并保存信道的频域频偏信息Δf频ij(n),这样,可以保证在后续频域频偏计算的过程中,使用前一次信道的频域频偏信息Δf频ij(n),但也可以不执行更新及保存的步骤,本发明对此不作限制。
进一步地,频域频偏估计单元312还可以将本次频域信道的残余频偏信息ΔΔf′频ij(n)发送到监控单元313。
监控单元313将本次频域计算得到的频域信道的残余频偏信息Δf′频ij(n)与预设第三阈值进行比较,若确定计算得到的频域信道的残余频偏信息Δf′频ij(n)均小于所述预设第三阈值,则向频域信道估计单元311以及信道均衡单元13发送指示信号,用于告知频域信道估计单元311此时估计的信道信息可靠,可发送给信道均衡单元13,令信道均衡单元13开始工作,如果信道均衡单元13均衡器中自带更新系数模块,则信道均衡单元13均衡器可以打开该模块。反之,若监控单元313确定计算得到的频域信道的残余频偏信息Δf′频ij(n)中的至少一个大于等于该预设第三阈值,则向频域信道估计单元311以及信道均衡单元13发送指示信号,用于告知频域信道估计单元311此时估计的信道信息受频偏影响较大,不能发送给信道均衡单元13,信道均衡单元13停止工作。其中,该预设第三阈值,针对于信道来说,与第三阈值的作用相同,由于其应用与频域信道,因此定义为第三阈值,这样,针对频域信道可以更加准确的检测信号的有效性。
需要说明的是,在本实施例中,信道均衡单元13为进行频偏校正后的功能模块,本发明实施例并不限于此,频偏校正后的功能模块还可以是其他功能单元或模块。此外,预设第三阈值可以人为设定,并且信道均衡单元13可以为均衡器,还可以为其它,本发明对次不做具体限制。
本发明实施例提供的频偏估计方法及系统,通过频域信道估计和频域频偏估计联合的方式进行频域频偏估计,能够对高频微波通信系统中的载波频偏进行处理,不需要单独进行频偏估计,减小计算复杂度,提高可实现性,且监控并消除了残余频偏,提高了信道估计的准确性及系统的稳定性。此外,利用监控单元实现了信号频偏估计结果的有效检测及利用。
本发明实施例提供的频偏估计方法,如图4所示,该方法步骤包括:
S401、信道频偏估计装置对本次信道的信号进行信道估计,得到本次信道的信道信息Hij(n),其中,所述Hij(n)表示第j个发送端到第i个接收端的信道的信道信息。
S402、利用所述本次信道的信道信息Hij(n)与前一次信道估计得到的信道信息Hij(n-L)进行计算处理,得到本次信道信息的相位差,将本次信道信息的相位差除以两次信道估计相隔的时间,得到本次信道的残余频偏信息Δf′ij(n),其中,L表示两次信道估计相隔的时间;
S403、将所述本次信道的残余频偏信息Δf′ij(n)与前一次计算得到的频偏信息Δfij(n-L)进行相加,得到本次信道的频偏信息。
S404、信道频偏估计装置输出本次信道的频偏信息Δfij(n),以便根据本次频偏信息Δfij(n)对信道的信号进行频偏校正。
本发明实施例提供的频偏估计方法,通过信道估计和频偏估计联合的方式进行频偏估计,能够对高频微波通信系统中的载波频偏进行处理,不需要单独进行频偏估计,减小计算复杂度,提高可实现性,且监控并消除了残余频偏,提高了信道估计的准确性及系统的稳定性。
本发明实施例提供的频偏估计装置50,对应上述方法实施例,该频偏估计装置的各个功能单元均可以用于上述方法步骤。如图5所示,包括:
信道估计单元51,用于对本次信道的信号进行信道估计,得到本次信道的信道信息Hij(n),其中,所述Hij(n)表示第j个发送端到第i个接收端的信道的信道信息。
频偏估计单元52,用于利用本次信道估计得到的信道信息Hij(n)与前一次信道估计得到的信道信息Hij(n-L)进行计算处理,得到本次信道信息的相位差,将本次信道信息的相位差除以两次信道估计相隔的时间,得到本次信道的残余频偏信息Δf′ij(n),其中,L表示两次信道估计相隔的时间;将所述当前信道的残余频偏信息Δf′ij(n)与前一次计算得到的频偏信息Δfij(n-L)进行相加,得到本次信道的频偏信息Δfij(n);输出所述本次信道的频偏信息Δfij(n),以便根据所述本次频偏信息Δfij(n)对信道的信号进行频偏校正。
进一步地,该频偏估计装置50还包括:
监控单元53,与信道估计单元51、频偏估计单元52和频偏校正后的功能模块连接,用于将信道的本次计算得到的信道的残余频偏信息Δf′ij(n)与预设第一阈值进行比较,若确定本次计算得到的信道的残余频偏信息Δf′ij(n)均小于所述预设第一阈值,则指示频偏校正后的功能模块开始进行工作。
所述监控单元53,还用于若确定计算得到的信道的残余频偏信息Δf′ij(n)中的至少一个大于等于所述预设第一阈值,则指示频偏校正后的功能模块停止工作。
本发明实施例提供的频偏估计装置,通过信道估计和频偏估计联合的方式进行频偏估计,能够对高频微波通信系统中的载波频偏进行处理,不需要单独进行频偏估计,减小计算复杂度,提高可实现性,且监控并消除了残余频偏,提高了信道估计的准确性及系统的稳定性。此外,利用监控单元实现了信号频偏估计结果的有效检测及利用。
频偏估计装置50在时域及频域下的具体应用已在上述实施例中进行描述,在此不再赘述。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (20)
1.一种信道频偏估计方法,所述方法应用于高频微波通信系统,其特征在于,包括:
对本次信道的信号进行信道估计,得到所述本次信道的信道信息;
利用所述本次信道估计得到的信道信息与前一次信道估计得到的信道信息进行计算处理,得到本次信道信息的相位差,将所述本次信道信息的相位差除以两次信道估计相隔的时间,得到所述本次信道的残余频偏信息;
将所述本次信道的残余频偏信息与前一次计算得到的所述信道的频偏信息进行相加,得到所述本次信道的频偏信息;
输出所述本次信道的频偏信息,以便根据所述本次频偏信息对信道的信号进行频偏校正,频偏校正后的信号为下一个本次信道的信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在得到所述本次信道的残余频偏信息后,所述方法还包括:
将所述信道的本次计算得到的信道的残余频偏信息与预设第一阈值进行比较,若确定所述本次计算得到的信道的残余频偏信息均小于所述预设第一阈值,则指示频偏校正后的功能模块开始进行工作。
3.根据权利要求2所述方法,其特征在于,
若确定所述本次计算得到的信道的残余频偏信息中的至少一个大于等于所述预设第一阈值,则指示所述频偏校正后的功能模块停止工作。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述频偏校正后的功能模块为均衡器。
5.根据权利要求1所述方法,其特征在于,计算本次信道的残余频偏信息的具体公式为:
其中,[·]*表示计算共轭的符号,∠为计算相位角度的符号,L表示两次信道估计相隔的时间,Hij(n)表示所述本次信道的信道信息,所述Hij(n)表示第j个发送端到第i个接收端的信道的信道信息;Hij(n-L)表示前一次信道估计得到的信道信息,△f′ij(n)表示本次信道的残余频偏信息。
6.根据权利要求1所述方法,其特征在于,计算本次信道的残余频偏信息的具体公式还可以为:
其中,∠为计算相位角度的符号,L表示两次信道估计相隔的时间,Hij(n)表示所述本次信道的信道信息,所述Hij(n)表示第j个发送端到第i个接收端的信道的信道信息;Hij(n-L)表示前一次信道估计得到的信道信息,△f′ij(n)表示本次信道的残余频偏信息。
7.根据权利要求1所述方法,其特征在于,计算本次信道的残余频偏信息的具体公式也可以为:
其中,[·]*表示计算共轭的符号,∠为计算相位角度的符号,L表示两次信道估计相隔的时间,Hij(n)表示所述本次信道的信道信息,所述Hij(n)表示第j个发送端到第i个接收端的信道的信道信息;Hij(n-L)表示前一次信道估计得到的信道信息,△f′ij(n)表示本次信道的残余频偏信息。
8.根据权利要求1所述方法,其特征在于,对所述本次信道的残余频偏信息与前一次计算得到的所述信道的频偏信息相加,具体公式为:
△fij(n)=△fij(n-L)+△f′ij(n)其中,△fij(n-L)表示前一次计算得到的所述信道的频偏信息,△fij(n)表示本次信道的频偏信息。
9.根据权利要求1所述方法,其特征在于,
所述对本次信道的信号进行信道估计,得到所述本次信道的信道信息,在时域信道上的具体方法为:对本次时刻时域信道的信号进行时域信道估计,得到所述本次时刻时域信道的信道信息;
所述利用所述本次信道估计得到的信道信息与前一次信道估计得到的信道信息进行计算处理,得到本次信道信息的相位差,将所述本次信道信息的相位差除以两次信道估计相隔的时间,得到所述信道的本次残余频偏信息,在时域信道上的具体方法为:利用所述本次时刻时域信道估计得到的信道信息与前一时刻时域信道估计得到的时域信道信息进行计算处理,得到本次时刻时域信道信息的相位差,将所述本次时刻时域信道信息的相位差除以两次信道估计相隔的时间,得到所述本次时刻时域信道的残余频偏信息;
所述将所述信道的本次残余频偏信息与前一次计算得到的所述信道的频偏信息进行相加,得到所述信道的本次频偏信息,在时域信道上的具体方法为:将所述本次时刻时域信道的残余频偏信息与前一时刻计算得到的时域频偏信息进行相加,得到所述本次时刻时域信道的频偏信息;
所述输出所述信道的本次频偏信息,以便根据所述本次频偏信息对信道的信号进行频偏校正,在时域信道上的具体方法为:输出所述本次时刻时域信道的频偏信息,以便根据所述本次时刻时域信道的频偏信息对本次时刻时域信道的信号进行频偏校正。
10.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述方法针对频域还包括:
对本次信道的信号进行快速傅里叶变换或离散傅里叶变换,得到本次频域信道的信道信号;
所述对本次信道的信号进行信道估计,得到所述本次信道的信道信息,在频域信道上的具体方法为:对所述本次频域信道的信号进行频域信道估计,得到所述本次频域信道的信道信息;
所述利用所述本次信道估计得到的信道信息与前一次信道估计得到的信道信息进行计算处理,得到本次信道信息的相位差,将所述本次信道信息的相位差除以两次信道估计相隔的时间,得到所述信道的本次残余频偏信息,在频域信道上的具体方法为:利用所述本次频域信道估计得到的信道信息与前一次频域信道估计得到的频域信道信息进行计算处理,得到本次频域信道信息的平均相位差,将所述本次频域信道信息的相位差除以两次信道估计相隔的时间,得到所述本次频域信道的残余频偏信息;
所述将所述信道的本次残余频偏信息与前一次计算得到的所述信道的频偏信息进行相加,得到所述信道的本次频偏信息,在频域信道上的具体方法为:将所述本次频域信道的残余频偏信息与前一次计算得到的所述频域信道的频偏信息进行相加,得到所述本次频域信道的频偏信息;
所述输出所述信道的本次频偏信息,以便根据所述本次频偏信息对信道的信号进行频偏校正,在频域信道上的具体方法为:输出所述本次频域信道的频偏信息,以便根据所述本次频域信道的频偏信息对本次频域信道的信号进行频域频偏校正。
11.根据权利要求10所述方法,其特征在于,计算本次频域信道的残余频偏信息的具体公式为:
其中,[·]*表示计算共轭的符号,∠为计算相位角度的符号,∑表示求和,k∈SC频表示k属于频域子信道集合,K表示用于计算残余频偏的子信道的个数,即求和的个数,1<=K<=N,N表示频域子信道个数,L表示两次时域信道估计相隔的时间,Hij,k(n)表示所述本次频域信道的信道信息,所述Hij,k(n)表示第k个子信道中,第j个发送端到第i个接收端的信道的信道信息,Hij,k(n-L)表示前一次信道估计得到的频域信道信息,△f'频ij(n)表示本次频域信道的残余频偏信息。
12.根据权利要求10所述方法,其特征在于,计算本次频域信道的残余频偏信息的具体公式还可以为:
其中,∠为计算相位角度的符号,∑表示求和,k∈SC频表示k属于频域子信道集合,K表示用于计算残余频偏的子信道的个数,即求和的个数,1<=K<=N,N表示频域子信道个数,L表示两次时域信道估计相隔的时间,Hij,k(n)表示所述本次频域信道的信道信息,所述Hij,k(n)表示第k个子信道中,第j个发送端到第i个接收端的信道的信道信息,Hij,k(n-L)表示前一次信道估计得到的频域信道信息,△f'频ij(n)表示本次频域信道的残余频偏信息。
13.根据权利要求10所述方法,其特征在于,计算本次频域信道的残余频偏信息的具体公式也可以为:
其中,[·]*表示计算共轭的符号,∠为计算相位角度的符号,∑表示求和,k∈SC频表示k属于频域子信道集合,K表示用于计算残余频偏的子信道的个数,即求和的个数,1<=K<=N,N表示频域子信道个数,L表示两次时域信道估计相隔的时间,Hij,k(n)表示所述本次频域信道的信道信息,所述Hij,k(n)表示第k个子信道中,第j个发送端到第i个接收端的信道的信道信息,Hij,k(n-L)表示前一次信道估计得到的频域信道信息,△f'频ij(n)表示本次频域信道的残余频偏信息。
14.根据权利要求10所述方法,其特征在于,将所述本次频域信道的残余频偏信息与前一次计算得到的所述频域信道的频偏信息进行相加,具体公式为:
△f频ij(n)=△f频ij(n-L)+△f'频ij(n)其中,△f频ij(n-L)表示前一次计算得到的频域频偏信息,△f频ij(n)表示本次频域信道的频偏信息。
15.一种信道频偏估计装置,所述装置应用于高频微波通信系统,其特征在于,包括:
信道估计单元,用于对本次信道的信号进行信道估计,得到所述本次信道的信道信息;
频偏估计单元,用于利用所述本次信道估计得到的信道信息与前一次信道估计得到的信道信息进行计算处理,得到所述本次信道信息的相位差,将所述本次信道信息的相位差除以两次信道估计相隔的时间,得到所述本次信道的残余频偏信息;将所述本次信道的残余频偏信息与前一次计算得到的所述信道的频偏信息进行相加,得到所述本次信道的频偏信息;输出所述本次信道的频偏信息,以便根据所述本次频偏信息对信道的信号进行频偏校正,频偏校正后的信号为下一个本次信道的信号。
16.根据权利要求15所述装置,其特征在于,所述装置还包括:
监控单元,与所述信道估计单元、所述频偏估计单元和频偏校正后的功能模块连接,用于将所述信道的本次计算得到的信道的残余频偏信息与预设第一阈值进行比较,若确定所述本次计算得到的信道的残余频偏信息均小于所述预设第一阈值,则指示所述频偏校正后的功能模块开始进行工作。
17.根据权利要求16所述装置,其特征在于,所述监控单元,还用于若确定所述本次计算得到的信道的残余频偏信息中的至少一个大于等于所述预设第一阈值,则指示所述频偏校正后的功能模块停止工作。
18.根据权利要求15所述装置,其特征在于,
所述信道估计单元,针对时域具体用于对本次时刻时域信道的信号进行时域信道估计,得到所述本次时刻时域信道的信道信息;
所述频偏估计单元,针对时域具体用于利用所述本次时刻时域信道估计得到的信道信息与前一时刻时域信道估计得到的时域信道信息进行计算处理,得到所述本次时刻时域信道信息的相位差,将所述本次时刻时域信道信息的相位差除以两次信道估计相隔的时间,得到所述本次时刻时域信道的残余频偏信息;将所述本次时刻时域信道的残余频偏信息与前一时刻计算得到的时域频偏信息进行相加,得到所述本次时刻时域信道的频偏信息;输出所述本次时刻时域信道的频偏信息,以便根据所述本次时刻时域信道的频偏信息对本次时刻时域信道的信号进行频偏校正。
19.根据权利要求15所述装置,其特征在于,针对频域所述装置还包括:
转换单元,对本次信道的信号进行快速傅里叶变换或离散傅里叶变换,得到本次频域信道的信号;
所述信道估计单元,针对频域具体用于对所述本次频域信道的信号进行频域信道估计,得到所述本次频域信道的信道信息;
所述频偏估计单元,针对频域具体用于利用所述本次频域信道估计得到的信道信息与前一次频域信道估计得到的频域信道信息进行计算处理,得到所述本次频域信道信息的相位差,将所述本次频域信道信息的相位差除以两次信道估计相隔的时间,得到所述本次频域信道的残余频偏信息;将所述本次频域信道的残余频偏信息与前一次计算得到的所述频域信道的频偏信息进行相加,得到所述本次频域信道的频偏信息;输出所述本次频域信道的频偏信息,以便根据所述本次频域信道的频偏信息对本次频域信道的信号进行频域频偏校正。
20.一种信道频偏估计系统,其特征在于,包括:
权利要求15-19任一所述的信道频偏估计装置;
与所述信道频偏估计装置连接的频偏校正单元;
与所述信道频偏估计装置和所述频偏校正单元连接的信道均衡单元。
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