CN103095610B - 一种频偏估计方法、装置及通信设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种频偏估计方法、装置及通信设备。所述频偏估计方法包括如下步骤:获取所述码分多址系统的一常规时隙中各解调符号的相位信息;对于所述常规时隙的中间码的每一侧,按照与所述中间码的距离从小到大的顺序从该侧选取若干个解调符号,并根据选取的解调符号的相位信息获取该侧的基准相位信息;根据所述基准相位信息,对所述常规时隙中的其他解调符号进行相位判决;根据选取的解调符号的相位信息以及所述其他解调符号的经相位判决后的相位信息,进行频偏估计。依照本发明,能够提高在信噪比低、频偏大的场景下的频偏估计准确度。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域,特别涉及一种频偏估计方法、装置及通信设备。
背景技术
在码分多址接入(CDMA)系统,例如时分同步码分多址接入(TD-SCDMA)系统中,由于受到多普勒频移等影响,接收机接收的数据将受到频偏的影响,具体可表现为解调后符号受到一定的相位旋转。当相位旋转较大,例如对于四相相移键控(QPSK)调制,当相位旋转超过π/4时,将导致解码错误。
为消除频偏对解调数据的影响,目前有两种基本的频偏估计方法:基于解调数据(符号)的频偏估计方法和基于中间码(信道估计)的频偏估计方法。基于解调符号的频偏估计方法的原理为,对中间码的左右两侧解调符号的相位信息按等间距法则共轭相乘,根据所有共轭相乘结果提取相位信息,根据相位和频偏的关系提取频偏值。基于信道估计的频偏估计方法的原理为,根据中间码进行信道估计;对两个时隙的信道估计结果进行共轭相乘;根据共轭相乘结果提取频偏值。
就基于信道估计的频偏估计方法而言,其频偏估计范围大,但频偏估计的准确度受到限制,因为他对噪声敏感;就基于解调符号的频偏估计方法而言,即使在低信噪比(SNR)环境下,其频偏估计准确度也能够得到保证,但频偏估计范围受到限制。对于现有的频偏估计算法,如何平衡估计结果的准确度和估计范围是一个难处理的问题。
根据相关移动运营商的需求,TD-SCDMA终端可能工作在移动速度达到430km/h的高速移动场景下,这意味着频偏有可能达到0.8kHz。为综合考虑高速移动场景和普通场景,一种可能的方案是对基于解调符号的的频偏估计方法(普通场景)和基于信道估计的频偏估计方法(高速移动场景)进行结合。这种算法的思想是,首先利用基于信道估计的频偏估计方法得到一粗略的频偏估计,然后利用基于解调符号的频偏估计方法进行频偏估计,得到一高精度的频偏估计值。但是,本申请发明人发现,这种方法在面对低信噪比和大频偏场景时,其性能仍然是不可接受的。因此,需要一种替代的解决方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种频偏估计方法、装置及通信设备,以提高在信噪比低、频偏大的场景下的频偏估计准确度。
为实现上述目的,本发明提供技术方案如下:
一种频偏估计方法,应用于码分多址系统中,包括如下步骤:
获取所述码分多址系统的一常规时隙中各解调符号的相位信息;
对于所述常规时隙的中间码的每一侧,按照与所述中间码的距离从小到大的顺序从该侧选取若干个解调符号,并根据选取的解调符号的相位信息获取该侧的基准相位信息;
根据所述基准相位信息,对所述常规时隙中的其他解调符号进行相位判决;以及
根据选取的解调符号的相位信息以及所述其他解调符号的经相位判决后的相位信息,进行频偏估计。
上述的频偏估计方法,其中,所述获取所述码分多址系统的一常规时隙中各解调符号的相位信息的步骤,包括:
分别对各解调符号进行硬判决,得到对应的硬判决结果;以及
分别将各解调符号与其硬判决结果进行共轭相乘,得到该解调符号的相位信息。
上述的频偏估计方法,其中,所述根据选取的解调符号的相位信息获取该侧的基准相位信息的步骤,包括:
对选取的解调符号的相位信息进行求平均运算,得到所述基准相位信息。
上述的频偏估计方法,其中,所述根据所述基准相位信息,对所述常规时隙中的其他解调符号进行相位判决的步骤,包括:
获取待进行相位判决的解调符号的相位信息与所述基准相位信息之间的相位差值;以及
判断所述相位差值是否在预设的置信区间内,若是,保持该待进行相位判决的解调符号的相位信息不变,否则,对该待进行相位判决的解调符号的相位信息进行补偿,使得补偿得到的相位信息与所述基准相位信息之间的相位差值在所述置信区间内。
上述的频偏估计方法,其中,当所述解调符号的调制方式为QPSK时,所述根据所述基准相位信息,对所述常规时隙中的其他解调符号进行相位判决的步骤,包括:
判断待进行相位判决的解调符号的相位信息的实部的符号与所述基准相位信息的实部的符号是否相同,得到第一判断结果,判断待进行相位判决的解调符号的相位信息的虚部的符号与所述基准相位信息的虚部的符号是否相同,得到第二判断结果;
当所述第一判断结果为否时,将该待进行相位判决的解调符号的相位信息增加一第一相位值,所述第一相位值为所述基准相位信息的实部的符号与π的乘积;
当所述第二判断结果的为否时,将该待进行相位判决的解调符号的相位信息增加一第二相位值,所述第二相位值为所述基准相位信息的虚部的符号与π/2的乘积;以及
当所述第一判断结果与所述第二判断结果均为是时,保持该待进行相位判决的解调符号的相位信息不变。
上述的频偏估计方法,其中,每次按照与所述中间码的距离从小到大的顺序从所述其他解调符号中选取若干个解调符号进行相位判决;
所述频偏估计方法还包括,根据本次选取的若干个解调符号的相位判决结果对所述基准相位信息进行更新,得到下一次相位判决的基准相位信息。
上述的频偏估计方法,其中,所述根据本次选取的若干个解调符号的相位判决结果对所述基准相位信息进行更新,得到下一次相位判决的基准相位信息的步骤,包括:
将一解调符号集合中的所有解调符号的相位信息进行求平均运算,得到下一次相位判决的基准相位信息,所述解调符号集合为所有已进行相位判决的解调符号与首次获取基准相位信息时所选取的解调符号构成的集合。
上述的频偏估计方法,其中,采用如下公式进行所述频偏估计:
foffset=arg[C]/(2πTc(NQ+P))
其中,foffset为频偏估计结果,Tc为码片周期,N所述中间码每侧的符号数,Q为扩频因子,P为所述中间码所包括的码片数,X(i)为所述中间码左侧的第i个符号的相位信息,Y(i)为所述中间码右侧的第i个符号的相位信息,arg[]为求复数的复角运算,conj()为求复数的共轭运算。
一种频偏估计装置,应用于码分多址系统中,包括:
相位获取单元,用于获取所述码分多址系统的一常规时隙中各解调符号的相位信息;
基准相位获取单元,用于对于所述常规时隙的中间码的每一侧,按照与所述中间码的距离从小到大的顺序从该侧选取若干个解调符号,并根据选取的解调符号的相位信息获取该侧的基准相位信息;
相位判决单元,用于根据所述基准相位信息,对所述常规时隙中的其他解调符号进行相位判决;以及
频偏估计单元,用于根据选取的解调符号的相位信息以及所述其他解调符号的经相位判决后的相位信息,进行频偏估计。
上述的频偏估计装置,其中,所述相位获取单元进一步用于:
分别对各解调符号进行硬判决,得到对应的硬判决结果;以及
分别将各解调符号与其硬判决结果进行共轭相乘,得到该解调符号的相位信息。
上述的频偏估计装置,其中,所述基准相位获取单元进一步用于:
对选取的解调符号的相位信息进行求平均运算,得到所述基准相位信息。
上述的频偏估计装置,其中,所述相位判决单元进一步用于:
获取待进行相位判决的解调符号的相位信息与所述基准相位信息之间的相位差值;以及
判断所述相位差值是否在预设的置信区间内,若是,保持该待进行相位判决的解调符号的相位信息不变,否则,对该待进行相位判决的解调符号的相位信息进行补偿,使得补偿得到的相位信息与所述基准相位信息之间的相位差值在所述置信区间内。
上述的频偏估计装置,其中,当所述解调符号的调制方式为QPSK时,所述相位判决单元进一步用于:
判断待进行相位判决的解调符号的相位信息的实部的符号与所述基准相位信息的实部的符号是否相同,得到第一判断结果,判断待进行相位判决的解调符号的相位信息的虚部的符号与所述基准相位信息的虚部的符号是否相同,得到第二判断结果;
当所述第一判断结果为否时,将该待进行相位判决的解调符号的相位信息增加一第一相位值,所述第一相位值为所述基准相位信息的实部的符号与π的乘积;
当所述第二判断结果的为否时,将该待进行相位判决的解调符号的相位信息增加一第二相位值,所述第二相位值为所述基准相位信息的虚部的符号与π/2的乘积;以及
当所述第一判断结果与所述第二判断结果均为是时,保持该待进行相位判决的解调符号的相位信息不变。
上述的频偏估计装置,其中,所述相位判决单元进一步用于:
每次按照与所述中间码的距离从小到大的顺序从所述其他解调符号中选取若干个解调符号进行相位判决,并根据本次选取的若干个解调符号的相位判决结果对所述基准相位信息进行更新,得到下一次相位判决的基准相位信息。
上述的频偏估计装置,其中,所述相位判决单元进一步用于:
将一解调符号集合中的所有解调符号的相位信息进行求平均运算,得到下一次相位判决的基准相位信息,所述解调符号集合为所有已进行相位判决的解调符号与首次获取基准相位信息时所选取的解调符号构成的集合。
上述的频偏估计装置,其中,所述频偏估计单元进一步用于,采用如下公式进行所述频偏估计:
foffset=arg[C]/(2πTc(NQ+P))
其中,foffset为频偏估计结果,Tc为码片周期,N所述中间码每侧的符号数,Q为扩频因子,P为所述中间码所包括的码片数,X(i)为所述中间码左侧的第i个符号的相位信息,Y(i)为所述中间码右侧的第i个符号的相位信息,arg[]为求复数的复角运算,conj()为求复数的共轭运算。
一种包括上述频偏估计装置的通信设备。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明首先获取解调符号的相位信息,然后通过确定一基准相位信息对解调符号的相位信息进行判决,最后根据判决后的相位信息进行频偏估计,如此,能够提高在信噪比低、频偏大的场景下的频偏估计准确度。
附图说明
图1为TD-SCDMA系统的子帧结构图;
图2为根据本发明实施例的频偏估计方法的流程图;
图3为根据本发明实施例的频偏估计装置的结构图;
图4为一仿真平台示意图。
具体实施方式
虽然本发明的如下实施例是基于TD-SCDMA系统进行的描述,但是应当理解本发明实施例也可以等同的应用于其他类型的CDMA系统。也就是说,本发明不仅仅限制于TD-SCDMA系统。
在TD-SCDMA系统中,由于受到多普勒频移等影响,接收机接收的数据将受到频偏的影响,具体可表现为解调后符号受到一定的相位旋转。所述相位旋转对于基于中间码的不同位置的不同解调符号,各不相同。具体而言,距离中间码越近的解调符号,其相位旋转越小。
基于此,本发明的如下实施例提供一种频偏估计算法,该算法是基于解调符号的相位判决完成。具体地,是选取离中间码最近的若干解调符号,根据选取的解调符号的相位信息获取一基准相位信息,基于所述基准相位信息对其他解调符号的相位进行判决,然后基于判决后的相位信息进行频偏估计。由于相位判决提高了相位信息的准确性,因此,这种频偏估计算法对于大的频偏以及低信噪比环境,也能够达到较高的估计准确度。
为便于更好的理解本发明,这里首先对TD-SCDMA系统的子帧结构进行介绍。
图1为TD-SCDMA系统的子帧结构图。参照图1,对于低码片速率(LCR)TD-SCDMA系统,一个子帧包括7个常规时隙和一个特殊时隙(其中包括有上行同步码和下行同步码)。每个常规时隙的长度为864码片(chips),其包括有长度为144码片的中间码(Midamble),以及位于中间码两侧的解调符号。假设扩频因子为16,则一个常规时隙在中间码的两侧各有22个解调符号。本发明的实施例是基于以上假设来进行描述。
图2为根据本发明实施例的频偏估计方法的流程图。参照图2,本发明实施例的频偏估计方法可以包括如下步骤:
步骤201:获取一常规时隙中各解调符号的相位信息;
步骤202:对于所述常规时隙的中间码的每一侧,按照与所述中间码的距离从小到大的顺序从该侧选取若干个解调符号,并根据选取的解调符号的相位信息获取该侧的基准相位信息;
步骤203:根据所述基准相位信息,对所述常规时隙中的其他解调符号进行相位判决;
步骤204:根据选取的解调符号的相位信息以及所述其他解调符号的经相位判决后的相位信息,进行频偏估计。
下面对上述各步骤进行详细说明。
在步骤201中,所述获取一常规时隙中各解调符号的相位信息,具体包括:
分别对各解调符号进行硬判决,得到对应的硬判决结果;
分别将各解调符号与其硬判决结果进行共轭相乘,得到该解调符号的相位信息。
硬判决是对每个解调符号逐个进行的。假设待判决的解调符号为b=x+jy(x≠0,y≠0),该解调符号的调制方式为QPSK,则该解调符号的硬判决结果可表示为:
对于其他的调制方式,例如16QAM,判决方法类似。
该解调符号的相位信息为:
这里,H表示求共轭运算。
通过步骤201,得到了中间码左右两侧共44个解调符号的相位信息。
在步骤202中,是对中间码的左右两侧分别进行基准相位信息的获取的,即对选取的中间码左侧的若干解调符号的相位信息进行求平均运算,得到左侧对应的基准相位信息,同理,对选取的中间码右侧的若干解调符号的相位信息进行求平均运算,得到右侧对应的基准相位信息。
假设中间码左侧和右侧对应的基准相位信息分别为Rp(bL)和Rp(bR),则有,
其中,L1表示从中间码左侧选取的解调符号数目,bL(i)表示从中间码左侧选取的解调符号中的第i个解调符号(从左向右编号);L2表示从中间码右侧选取的解调符号数目,bR(i)表示从中间码右侧选取的解调符号中的第i个解调符号(从左向右编号)。一种典型的取值为L1=L2=4,由于后续进行解调符号的相位判决时,左右两侧是分别(独立)进行的,因此,在这里,左右两侧选取的解调符号的数目也可以不相同。
另外,L1和L2的取值应当尽量保证:对于选取的解调符号bL(i)和bR(i),不存在由于频偏引起的硬判决错误。由于离中间码越近,由频偏引起的解调符号的硬判决错误概率越低,因此可以根据实际的频偏大小来确定应当选取的解调符号的数目。可选地,一种粗略的频偏和选取的解调符号数目的估算方法是:
f*(2*π*(L*Q+72))<π*1280000/4
其中,f为实际频偏,L为选取的中间码左侧或右侧的解调符号数目,Q为扩频因子。
例如,选取N=4,则f为1176;选取N=8,则f为645。
在步骤203中,所述根据所述基准相位信息,对所述常规时隙中的其他解调符号进行相位判决,具体包括:
获取待进行相位判决的解调符号的相位信息与所述基准相位信息之间的相位差值;
判断所述相位差值是否在预设的置信区间内,若是,保持该待进行相位判决的解调符号的相位信息不变,否则,对该待进行相位判决的解调符号的相位信息进行补偿,使得补偿得到的相位信息与所述基准相位信息之间的相位差值在所述置信区间内。
需要说明的是,在本步骤中,是对所述中间码的左右两侧分别进行所述相位判决的。即,对于中间码左侧的解调符号,获取该解调符号的相位信息与左侧的基准相位信息之间的相位差值,根据该相位差值是否在预设的置信区间内来进行相位判决;同理,对于中间码右侧的解调符号,获取该解调符号的相位信息与右侧的基准相位信息之间的相位差值,根据该相位差值是否在预设的置信区间内来进行相位判决。
当所述解调符号的调制方式为QPSK时,比较合适的置信区间为[-π/4,π/4]。然后,相位判决的流程概括如下:获取待进行相位判决的解调符号的相位信息与基准相位信息的相位差值,如果该相位差值在[-π/4,π/4]内,保持待进行相位判决的解调符号的相位信息不变,否则,对该待进行相位判决的解调符号的相位信息进行补偿,使得补偿得到的相位信息与基准相位信息之间的相位差值在[-π/4,π/4]内。
另外,基于上述调制方式和置信区间,所述相位判决还可以通过直接比较待进行相位判决的相位信息与基准相位信息的实部和虚部的符号来完成。具体如下:
判断待进行相位判决的解调符号的相位信息的实部的符号与所述基准相位信息的实部的符号是否相同,得到第一判断结果,判断待进行相位判决的解调符号的相位信息的虚部的符号与所述基准相位信息的虚部的符号是否相同,得到第二判断结果;
当所述第一判断结果为否时,将该待进行相位判决的解调符号的相位信息增加一第一相位值,所述第一相位值为所述基准相位信息的实部的符号与π的乘积;
当所述第二判断结果的为否时,将该待进行相位判决的解调符号的相位信息增加一第二相位值,所述第二相位值为所述基准相位信息的虚部的符号与π/2的乘积;
当所述第一判断结果与所述第二判断结果均为否时,将该待进行相位判决的解调符号的相位信息同时增加所述第一相位值和所述第二相位值;
当所述第一判断结果与所述第二判断结果均为是时,保持该待进行相位判决的解调符号的相位信息不变。
上述相位判决方法用计算机程序语言表示如下:
对于中间码右侧的解调符号:
对于中间码左侧的解调符号:
其中,表示中间码右侧的待进行相位判决的解调符号的相位信息,表示中间码左侧的待进行相位判决的解调符号的相位信息,real()表示求复数的实部,imag()表示求复数的虚部,sign()表示求实数的符号,例如,sign(18)=1,sign(-18)=-1。
在相位判决后,各解调符号相位信息的准确性可以得到基本保证的原理是:在普通的低速环境,各解调符号的相位信息在相位判决前后保持一致;对于高速移动环境,存在硬判决错误的解调符号的相位信息得到了适当的补偿。
另外,在步骤203中,可以使用一个固定的基准相位信息对所有待进行相位的解调符号进行相位判决,即使用步骤202中获取到的基准相位信息;还可以每进行一个或多个解调符号的相位判决后,根据判决结果对所述基准相位信息进行更新,将更新得到的基准相位信息作为下一次相位判决的基准相位信息。具体如下:
每次按照与所述中间码的距离从小到大的顺序从所述其他解调符号中选取若干个解调符号进行相位判决;
根据本次选取的若干个解调符号的相位判决结果对所述基准相位信息进行更新,得到下一次相位判决的基准相位信息。
基准相位信息的更新方法为:将一解调符号集合中的所有解调符号的相位信息进行求平均运算,得到下一次相位判决的基准相位信息,所述解调符号集合为所有已进行相位判决的解调符号与首次获取基准相位信息时所选取的解调符号构成的集合。
举例如下:
对于位于中间码左侧的22个解调符号,首先按照与中间码的距离从小到大的顺序从中选取4个解调符号,对这4个解调符号的相位信息进行平均,得到初始的基准相位信息;
其次,按照与中间码的距离从小到大的顺序从剩余的解调符号中选取6个解调符号,对这6个解调符号分别基于初始的基准相位信息进行相位判决后,将这6个解调符号经相位判决后的相位信息与初始选择的4个解调符号的相位信息进行平均(即对10个解调符号的相位信息进行平均),得到更新后的基准相位信息;
再次,按照与中间码的距离从小到大的顺序从剩余的解调符号中选取6个解调符号,对这6个解调符号分别基于更新后的基准相位信息进行相位判决后,将这6个解调符号经相位判决后的相位信息与上次进行基准相位信息更新用到的10个解调符号的相位信息进行平均(即对16个解调符号的相位信息进行平均),得到更新后的基准相位信息;
如此反复,直到所有22个解调符号的相位信息判决完成。
当然,每次选取的解调符号的数目也可以不相同。一种极端情况是,每次选取一个解调符号进行相位判决,并根据该解调符号的相位判决结果进行基准相位信息的更新。
对于位于中间码右侧的22个解调符号的相位判决过程与上述过程类似。
在步骤204中,可以采用如下公式进行所述频偏估计:
foffset=arg[C]/(2πTc(NQ+P))
其中,foffset为频偏估计结果,Tc为码片周期,N所述中间码每侧的符号数,Q为扩频因子,P为所述中间码所包括的码片数,X(i)为所述中间码左侧的第i个符号的相位信息(从左到右编号),Y(i)为所述中间码右侧的第i个符号的相位信息(从左到右编号),arg[]为求复数的复角运算,conj()为求复数的共轭运算。
在上述公式中,对于未经相位判决的解调符号(即步骤202中选取的解调符号),使用的是该解调符号的初始相位信息,对于经过相位判决的解调符号,使用的是经过相位判决后的相位信息。
本领域技术人员应当理解,本发明是通过相位判决来使得解调符号的相位信息更加准确,从而使得基于解调符号的频偏估计算法的频偏估计结果也更加准确。因此,在得到一个时隙的所有符号的相位信息之后,也可以采用现有技术中的其他基于解调符号的频偏估计算法进行所述频偏估计,即,上述公式不应当理解为对本发明的限制。
对应地,本发明实施例还提供一种实现上述频偏估计方法的频偏估计装置。
图3为根据本发明实施例的频偏估计装置的结构图。参照图3,所述频偏估计装置可以包括:
相位获取单元10,用于获取所述码分多址系统的一常规时隙中各解调符号的相位信息;
基准相位获取单元20,用于对于所述常规时隙的中间码的每一侧,按照与所述中间码的距离从小到大的顺序从该侧选取若干个解调符号,并根据选取的解调符号的相位信息获取该侧的基准相位信息;
相位判决单元30,用于根据所述基准相位信息,对所述常规时隙中的其他解调符号进行相位判决;以及
频偏估计单元40,用于根据选取的解调符号的相位信息以及所述其他解调符号的经相位判决后的相位信息,进行频偏估计。
所述频偏估计装置的工作过程以及工作原理在方法部分已经进行了详细描述,在此不再赘述,参照方法中相应部分的描述即可。即,根据本实施例的频偏估计装置能够实现方法实施例中所描述的各个处理,具体处理过程这里不再重复。
另外,本发明实施例还提供一种包括上述频偏估计装置的通信设备。
图4为验证本发明实施例的技术效果的仿真平台示意图。在所述仿真平台上,分别基于现有的3种频偏估计算法(算法的实现细节可参考相应的现有技术)以及本发明实施例的频偏估计算法进行了仿真,仿真结果如下表所示。
仿真结果表明,在低信噪比和大频偏环境下,本发明实施例的基于解调符号相位判决的频偏估计算法的性能的统计结果,相对于现有的各种算法具有显著的改进。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (17)
1.一种频偏估计方法,应用于TD-SCDMA系统中,其特征在于,包括如下步骤:
获取所述TD-SCDMA系统的一常规时隙中各解调符号的相位信息;
对于所述常规时隙的中间码的每一侧,按照与所述中间码的距离从小到大的顺序从该侧选取若干个解调符号,并根据选取的解调符号的相位信息获取该侧的基准相位信息;
根据所述基准相位信息,对所述常规时隙中的其他解调符号进行相位判决;以及
根据选取的解调符号的相位信息以及所述其他解调符号的经相位判决后的相位信息,进行频偏估计。
2.如权利要求1所述的频偏估计方法,其特征在于,所述获取所述TD-SCDMA系统的一常规时隙中各解调符号的相位信息的步骤,包括:
分别对各解调符号进行硬判决,得到对应的硬判决结果;以及
分别将各解调符号与其硬判决结果进行共轭相乘,得到该解调符号的相位信息。
3.如权利要求1所述的频偏估计方法,其特征在于,所述根据选取的解调符号的相位信息获取该侧的基准相位信息的步骤,包括:
对选取的解调符号的相位信息进行求平均运算,得到所述基准相位信息。
4.如权利要求1所述的频偏估计方法,其特征在于,所述根据所述基准相位信息,对所述常规时隙中的其他解调符号进行相位判决的步骤,包括:
获取待进行相位判决的解调符号的相位信息与所述基准相位信息之间的相位差值;以及
判断所述相位差值是否在预设的置信区间内,若是,保持该待进行相位判决的解调符号的相位信息不变,否则,对该待进行相位判决的解调符号的相位信息进行补偿,使得补偿得到的相位信息与所述基准相位信息之间的相位差值在所述置信区间内。
5.如权利要求1所述的频偏估计方法,其特征在于,当所述解调符号的调制方式为QPSK时,所述根据所述基准相位信息,对所述常规时隙中的其他解调符号进行相位判决的步骤,包括:
判断待进行相位判决的解调符号的相位信息的实部的符号与所述基准相位信息的实部的符号是否相同,得到第一判断结果,判断待进行相位判决的解调符号的相位信息的虚部的符号与所述基准相位信息的虚部的符号是否相同,得到第二判断结果;
当所述第一判断结果为否时,将该待进行相位判决的解调符号的相位信息增加一第一相位值,所述第一相位值为所述基准相位信息的实部的符号与π的乘积;
当所述第二判断结果为否时,将该待进行相位判决的解调符号的相位信息增加一第二相位值,所述第二相位值为所述基准相位信息的虚部的符号与π/2的乘积;以及
当所述第一判断结果与所述第二判断结果均为是时,保持该待进行相位判决的解调符号的相位信息不变。
6.如权利要求4或5所述的频偏估计方法,其特征在于:每次按照与所述中间码的距离从小到大的顺序从所述其他解调符号中选取若干个解调符号进行相位判决;
所述频偏估计方法还包括,根据本次选取的若干个解调符号的相位判决结果对所述基准相位信息进行更新,得到下一次相位判决的基准相位信息。
7.如权利要求6所述的频偏估计方法,其特征在于,所述根据本次选取的若干个解调符号的相位判决结果对所述基准相位信息进行更新,得到下一次相位判决的基准相位信息的步骤,包括:
将一解调符号集合中的所有解调符号的相位信息进行求平均运算,得到下一次相位判决的基准相位信息,所述解调符号集合为所有已进行相位判决的解调符号与首次获取基准相位信息时所选取的解调符号构成的集合。
8.如权利要求1所述的频偏估计方法,其特征在于,采用如下公式进行所述频偏估计:
foffset=arg[C]/(2πTc(NQ+P))
其中,foffset为频偏估计结果,Tc为码片周期,N为 所述中间码每侧的符号数,Q为扩频因子,P为所述中间码所包括的码片数,X(i)为所述中间码左侧的第i个符号的相位信息,Y(i)为所述中间码右侧的第i个符号的相位信息,arg[]为求复数的复角运算,conj()为求复数的共轭运算。
9.一种频偏估计装置,应用于TD-SCDMA系统中,其特征在于,包括:
相位获取单元,用于获取所述TD-SCDMA系统的一常规时隙中各解调符号的相位信息;
基准相位获取单元,用于对于所述常规时隙的中间码的每一侧,按照与所述中间码的距离从小到大的顺序从该侧选取若干个解调符号,并根据选取的解调符号的相位信息获取该侧的基准相位信息;
相位判决单元,用于根据所述基准相位信息,对所述常规时隙中的其他解调符号进行相位判决;以及
频偏估计单元,用于根据选取的解调符号的相位信息以及所述其他解调符号的经相位判决后的相位信息,进行频偏估计。
10.如权利要求9所述的频偏估计装置,其特征在于,所述相位获取单元进一步用于:
分别对各解调符号进行硬判决,得到对应的硬判决结果;以及
分别将各解调符号与其硬判决结果进行共轭相乘,得到该解调符号的相位信息。
11.如权利要求9所述的频偏估计装置,其特征在于,所述基准相位获取单元进一步用于:
对选取的解调符号的相位信息进行求平均运算,得到所述基准相位信息。
12.如权利要求9所述的频偏估计装置,其特征在于,所述相位判决单元进一步用于:
获取待进行相位判决的解调符号的相位信息与所述基准相位信息之间的相位差值;以及
判断所述相位差值是否在预设的置信区间内,若是,保持该待进行相位判决的解调符号的相位信息不变,否则,对该待进行相位判决的解调符号的相位信息进行补偿,使得补偿得到的相位信息与所述基准相位信息之间的相位差值在所述置信区间内。
13.如权利要求9所述的频偏估计装置,其特征在于,当所述解调符号的调制方式为QPSK时,所述相位判决单元进一步用于:
判断待进行相位判决的解调符号的相位信息的实部的符号与所述基准相位信息的实部的符号是否相同,得到第一判断结果,判断待进行相位判决的解调符号的相位信息的虚部的符号与所述基准相位信息的虚部的符号是否相同,得到第二判断结果;
当所述第一判断结果为否时,将该待进行相位判决的解调符号的相位信息增加一第一相位值,所述第一相位值为所述基准相位信息的实部的符号与π的乘积;
当所述第二判断结果为否时,将该待进行相位判决的解调符号的相位信息增加一第二相位值,所述第二相位值为所述基准相位信息的虚部的符号与π/2的乘积;以及
当所述第一判断结果与所述第二判断结果均为是时,保持该待进行相位判决的解调符号的相位信息不变。
14.如权利要求12或13所述的频偏估计装置,其特征在于,所述相位判决单元进一步用于:
每次按照与所述中间码的距离从小到大的顺序从所述其他解调符号中选取若干个解调符号进行相位判决,并根据本次选取的若干个解调符号的相位判决结果对所述基准相位信息进行更新,得到下一次相位判决的基准相位信息。
15.如权利要求14所述的频偏估计装置,其特征在于,所述相位判决单元进一步用于:
将一解调符号集合中的所有解调符号的相位信息进行求平均运算,得到下一次相位判决的基准相位信息,所述解调符号集合为所有已进行相位判决的解调符号与首次获取基准相位信息时所选取的解调符号构成的集合。
16.如权利要求9所述的频偏估计装置,其特征在于,所述频偏估计单元进一步用于,采用如下公式进行所述频偏估计:
foffset=arg[C]/(2πTc(NQ+P))
其中,foffset为频偏估计结果,Tc为码片周期,N为 所述中间码每侧的符号数,Q为扩频因子,P为所述中间码所包括的码片数,X(i)为所述中间码左侧的第i个符号的相位信息,Y(i)为所述中间码右侧的第i个符号的相位信息,arg[]为求复数的复角运算,conj()为求复数的共轭运算。
17.一种包括如权利要求9至16中任一项所述的频偏估计装置的通信设备。
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