CN103795657B

CN103795657B - 频偏跟踪与补偿方法及装置

Info

Publication number: CN103795657B
Application number: CN201210424249.6A
Authority: CN
Inventors: 周用芳; 刘文明; 董霄剑
Original assignee: Spreadtrum Communications Tianjin Co Ltd
Current assignee: Spreadtrum Communications Tianjin Co Ltd
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: CN103795657A

Abstract

一种频偏跟踪与补偿方法及装置，所述方法包括：以当前频偏估计值对接收的突发信号进行频率校正；对频率校正后的突发信号进行信道估计和均衡处理，获得信道估计结果和均衡后符号；基于信道估计结果或均衡后符号计算出偏移相位；将偏移相位换算成频偏增量，并将频偏增量与当前频偏估计值累加，以更新当前频偏估计值；对预先设置CRC缓存中的CRC结果进行更新，所述CRC结果由对均衡后的符号进行译码处理后获得；若满足预定条件，则将当前频偏估计值进行取反操作；所述预定条件包括：基于CRC缓存中的所有CRC结果判断出译码全错，且当前频偏估计值大于预设门限值。本技术方案能简单、有效地扩大频偏跟踪范围，以应对大频偏或频偏跳变。

Description

频偏跟踪与补偿方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种频偏跟踪与补偿方法及装置。

背景技术

随着铁路时速的提高，多普勒频偏成为移动通信中的一个重要问题。铁路专网沿铁轨线贴近且密集布置，移动终端随着列车在运行中一路小区切换频繁，多普勒频偏的跳变更是频繁。如图1所示，假设高速列车以速度V（例如V=200、250、300或350公里/小时）前行，行车路线上相邻的两个基站X与Y之间相距3km，H1点和H2点将这两个基站所在行车区域划分为I、Π、Ш三块区域，当经过基站X时（H1点）会发生从正到负的频偏跳变，当小区切换（或发射基站切换）时（H2点）会发生从负到正的频偏跳变，正负累计跳变的频偏甚至达2000Hz以上，远超过了终端采用的一般算法的频偏估计能力，因此寻找大频偏的跟踪与补偿方法非常重要。

在有些通信系统，例如时分同步码分多址（TD-SCDMA，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access）的通信系统，常用的频偏估计与跟踪方法，是利用靠近训导序列的若干个符号进行频偏估计，简单易行，计算量小，并且跟踪效果不错，但受精度的限制，不能估计大的频偏（本领域技术人员知晓，通常在1000Hz以上的频偏可以认为是大的频偏）。现有技术中，有些频偏跟踪与补偿的技术方案，虽然能在一定程度上扩大频偏估计的范围，但却需要改变所用数据长度，影响频偏估计精度，又或者因算法上的改进而需要进行额外的计算，由此增加了计算量，都难以简单而有效地扩大频偏跟踪的范围，以有效应对大的频偏，尤其是高速移动环境下产生的频偏大范围跳变的情况。

相关技术还可参考公开号为US 20120243646A1的美国专利申请，该专利申请公开了一种频偏补偿装置。

发明内容

本发明要解决的问题是现有技术难以简单、有效地扩大频偏跟踪的范围，以有效应对大的频偏，尤其是高速移动环境下产生的频偏大范围跳变的情况。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种频偏跟踪与补偿方法，包括：

以当前的频偏估计值对接收的突发信号进行频率校正；

对频率校正后的突发信号进行信道估计和均衡处理，获得信道估计结果和均衡后的符号；

根据通信系统的类型，基于所述信道估计结果或均衡后的符号计算出偏移相位；

将计算得到的偏移相位换算成频偏增量，将所述频偏增量与当前的频偏估计值累加，以更新当前的频偏估计值；

对预先设置的循环冗余校验（CRC，Cyclic Redundancy Check）缓存中的CRC结果进行更新，所述CRC结果由对所述均衡后的符号进行译码处理后获得；

若满足预定条件，则将当前的频偏估计值进行取反操作；所述预定条件包括：基于所述CRC缓存中的所有CRC结果判断出译码全错，且当前的频偏估计值大于预设门限值。

可选的，所述以当前的频偏估计值对接收的突发信号进行频率校正包括：

计算I、Q两路信号的纠偏因子；

用突发信号与所述纠偏因子的共轭复数相乘进行频率校正，得到所述频率校正后的突发信号。

可选的，所述根据通信系统的类型，基于所述信道估计结果或均衡后的符号计算出偏移相位包括：

构造用于共轭相乘的序列，并将其与所述频率校正后的突发信号或均衡后的符号共轭相乘；

将共轭相乘的结果以一定间隔进行叉积运算，叉积结果累加求相位，得到所述偏移相位。

可选的，所述构造用于共轭相乘的序列，并将其与频率校正后的突发信号或均衡后的符号共轭相乘包括：

以所述信道估计结果和已知的训练序列进行卷积，重构突发信号，将重构的突发信号与所述频率校正后的突发信号进行共轭相乘；或者将均衡后的符号解调得到解调信号，将解调信号进行硬判后再调制得到调制符号，将所述调制符号与所述均衡后的符号进行共轭相乘。

可选的，所述对预先设置的CRC缓存中的CRC结果进行更新包括：

将所述CRC缓存中的CRC字整体往前移一位；

读取当前帧的译码CRC结果，将其存到所述CRC缓存中的最后一位。

可选的，所述CRC缓存的长度基于对通信系统的稳定性需要确定。

可选的，所述频偏估计值的初始值为0，所述CRC缓存初始化为0。

可选的，所述通信系统的类型为TD-SCDMA或GSM，所述预设门限值的取值范围为900Hz~1100Hz。

可选的，所述预定条件还包括：接收信号强度指示达到可靠接收范围。

为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种频偏跟踪与补偿装置，包括：

频偏校正单元，适于以当前的频偏估计值对接收的突发信号进行频率校正；

信道估计和均衡处理单元，适于对频率校正后的突发信号进行信道估计和均衡处理，获得信道估计结果和均衡后的符号；

偏移相位确定单元，适于根据通信系统的类型，基于所述信道估计结果或均衡后的符号计算出偏移相位；

第一更新单元，适于将计算得到的偏移相位换算成频偏增量，将所述频偏增量与当前的频偏估计值累加，以更新当前的频偏估计值；

第二更新单元，适于对预先设置的CRC缓存中的CRC结果进行更新，所述CRC结果由对所述均衡后的符号进行译码处理后获得；

判断单元，适于判断是否满足预定条件，所述预定条件包括：基于所述CRC缓存中的所有CRC结果判断出译码全错，且当前的频偏估计值大于预设门限值；

取反单元，适于当所述判断单元判断出满足预定条件时，将当前的频偏估计值进行取反操作。

与现有技术相比，本发明技术方案至少具有以下优点：

通过利用一些辅助信息，包括CRC信息和已得频偏估计值的大小，在达到预定条件下对频偏估计值进行求反操作，即能扩大频偏估计的范围，以有效应对大的频偏，尤其是能够及时应对高速移动环境下频偏从正跳变到负、或从负跳变到正的大范围的频偏跳变。本发明技术方案，不需要改变所用数据长度，不影响频偏估计精度，也不需要增加计算量，就能扩展频偏估计和跟踪的能力，并且实现方法简单、有效且成本低廉。

附图说明

图1是高速移动环境下产生多普勒频偏的示意图；

图2是本发明实施方式提供的频偏跟踪与补偿方法的流程示意图；

图3是本发明实施例一的带频偏跟踪与补偿的突发信号处理流程图；

图4是本发明实施例二的带频偏跟踪与补偿的突发信号处理流程图；

图5是本发明实施例三的频偏跟踪与补偿装置的结构示意图；

图6是本发明实施例四的频偏跟踪与补偿装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

下面首先对目前已有的几种频偏跟踪和补偿的技术方案进行简单分析。

方案1：

首先利用解调后数据中的部分数据符号进行频偏估计，得到第一频偏估计值；再利用所述偏估计值对所述解调后数据进行频偏补偿，得到经频偏补偿后的数据；再利用经频偏补偿后的数据中的多于n个的数据符号进行频偏估计，得到第二频偏估计值；将第一频偏估计值和第二频偏估计值进行累加后作为最终的频偏估计值输出。该方案能够进行大范围的频偏估计。

方案2：

步骤A，接收带有频偏的训练序列（Midamble）码的后128个码片数据，根据128个码片数据和本地基本Midamble码计算出第一频偏估计结果f_M；步骤B，将经联合检测解调出的数据和第一频偏估计结果f_M进行频偏补偿计算，得到频偏补偿结果；步骤C，将频偏补偿结果进行频偏估计计算，得到第二频偏估计结果f_D；步骤D，对第一频偏估计结果f_M和第二频偏估计结果f_D进行累加计算，得到第三频偏估计结果f_O。

方案3：

通过利用训练序列在发送时前16个码片与末尾的16个码片完全相同的特点，进行粗频偏的估计，使得在高速移动含明显主径的情况下，能够简单有效地实现粗频偏估计。

发明人对上述几种方案经过仔细研究之后，分析如下：

上述方案1，虽然能够估计大的频偏，但为了保持精度，需要较多的数据符号，而随着选择的数据符号的增多，远离中间训练码的数据符号会不准确，反而影响频偏的估计精度，尤其在高速移动的环境下，并不适合选取较多的数据符号。为了求得大的频偏，求取第一频偏估计值所用的符号数必须很少，这样一是影响了精度，二是也不能很大地增加频偏估计的范围。

上述方案2，为求频偏，必定使用信道估计值与本地基本Midamble码进行循环卷积进行接收数据重构，再与原始接收数据进行相位比较，但由于信道估计由Midamble所得，这种方案并不能求得正确的频偏结果。因此，该方案所得的频偏估计性能远差于方案1。

上述方案3，能够求得较大的频偏，但由于相同码片数仅为16个，且没有扩频增益，所得的频偏估计的精度是很差的，非常容易受噪声的影响。

为此，本发明实施方式提供了一种频偏跟踪与补偿方法及装置，不需要改变所用数据长度，不影响频偏估计精度，也几乎不需要进行额外的计算而导致计算量的增加，而是利用一些辅助信息，包括CRC信息和已得频偏估计值的大小，在达到预定条件下进行频偏求反操作，即能扩大频偏跟踪的范围，从而有效应对大的频偏，尤其能够及时应对高速移动环境下频偏从正跳变到负、或从负跳变到正的大范围的频偏跳变。

图2是本发明实施方式提供的频偏跟踪与补偿方法的流程示意图。如图2所示，所述频偏跟踪与补偿方法包括：

步骤S1，以当前的频偏估计值对接收的突发信号进行频率校正；

步骤S2，对频率校正后的突发信号进行信道估计和均衡处理，获得信道估计结果和均衡后的符号；

步骤S3，根据通信系统的类型，基于所述信道估计结果或均衡后的符号计算出偏移相位；

步骤S4，将计算得到的偏移相位换算成频偏增量，并将所述频偏增量与当前的频偏估计值累加，以更新当前的频偏估计值；

步骤S5，对预先设置的CRC缓存中的CRC结果进行更新，所述CRC结果由对所述均衡后的符号进行译码处理后获得；

步骤S6，若满足预定条件，则将当前的频偏估计值进行取反操作；所述预定条件包括：基于所述CRC缓存中的所有CRC结果判断出译码全错，且当前的频偏估计值大于预设门限值。

需要说明的是，本发明实施方式提供的频偏跟踪与补偿方法适用于多种类型的通信系统，包括TD-SCDMA、WCDMA、LTE或GSM。

此外，步骤S1、步骤S4和步骤S6中涉及的“当前的频偏估计值”可能随着上述步骤之间的执行先后关系以及当前所执行步骤的不同，实际的值也有所不同，例如，步骤S1中的“当前的频偏估计值”可能为频偏估计值的初始值，或是上一次的经过步骤S4更新之后得到的频偏估计值，或是经过步骤S6的取反操作之后的频偏估计值。可以参考具体实施例中的相关说明。

下面以具体实施例对上述频偏跟踪与补偿方法作详细说明。

实施例一

图3是本发明实施例一的带频偏跟踪与补偿的突发信号处理流程图。下面结合图2和图3对本实施例中的频偏跟踪与补偿方法进行详细描述。

首先进行初始化的操作：将频偏估计值Δf的初始值设为0；开辟一个存储空间为CRC缓存，长度为M。本实施例中，所述CRC缓存的长度M是基于对通信系统的稳定性需要确定的，例如：若对通信系统的稳定性需求越大，则可以将M的值设定地较大一些。本实施例中，可以将M设定为8或大于8的值，将CRC缓存初始化为0。

当收信机从无线口接收到信号，经过变频和滤波之后，形成了复数形式的突发信号r(i)，i＝0，...，N-1，其中N为突发信号所含的码片数。通过执行步骤S1，采用当前的频偏估计值Δf，对突发信号r(i)进行频偏校正。需要说明的是，如果是首次对突发信号进行处理，则当前的频偏估计值Δf为初始值0，不涉及频偏校正的问题，如果是非首次对突发信号进行处理，则当前的频偏估计值Δf为上一次得到的频偏估计值。

具体实施时，步骤S1可以包括：

步骤S11，计算I，Q两路信号的纠偏因子：

e^jiΔω=cos(i2πΔfΔT)+jsin(i2πΔfΔT)，i＝0，...，N-1；ΔT为符号或码片周期；Δω为相位增量；j是复数运算中的虚数单位；

步骤S12，用突发信号r(i)与纠偏因子e^jiΔω的共扼复数相乘，得到频率校正后的突发信号

i=0，...，N-1。

步骤S1之后，执行步骤S2，将频率校正后的突发信号进行信道估计和均衡处理，得到复数形式的信道估计结果h(n)和均衡后的符号序列s(i)。

在具体实施时，步骤S2中进行的信道估计处理和均衡处理是先后进行的，即均衡处理需要基于信道估计后获得的信道估计结果h(n)进行。

此外，需要说明的是，本实施例中所述的均衡处理，既包含通常意义上的均衡处理，也包含在某些特定的通信系统中利用均衡技术所进行的处理，例如当通信系统的类型为TD-SCDMA时，所述均衡处理具体为联合检测。

步骤S2之后，执行步骤S3，根据通信系统的类型，基于所述信道估计结果或均衡后的符号计算出偏移相位。

在具体实施时，步骤S3可以包括：

步骤S31，构造用于共轭相乘的序列，并将其与所述频率校正后的突发信号或均衡后的符号共轭相乘；

步骤S32，将共轭相乘的结果以一定间隔进行叉积运算，叉积结果累加求相位，得到所述偏移相位。

本实施例中，对于不同的通信系统的类型，步骤S31的实际实施过程略有不同：

当通信系统的类型为TD-SCDMA时，步骤S2中的均衡处理为联合检测，步骤S31在实际实施过程如下：

对联合检测后的输出符号序列s(i)进行解调，一方面输出给译码器进行译码，另一方面输出以用于频偏估计，符号序列s(i)在解调后进行硬判，然后重新调制得到的新的符号序列符号序列即为步骤S31中所述的构造出用于共轭相乘的序列，将联合检测后的符号序列s(i)与符号序列的共轭进行相乘，此后执行步骤S32便得到偏移相位。

当通信系统的类型为GSM时，对于均衡处理后的符号序列s(i)仍然输出给译码器进行译码，步骤S31在实际实施过程如下：

将复数形式的信道估计结果h(n)和已知的训练序列进行卷积，重构突发信号突发信号即为步骤S31中所述的构造出用于共轭相乘的序列，将突发信号与频率校正后的突发信号的共轭相乘，此后执行步骤S32便得到偏移相位。

步骤S3之后，执行步骤S4，将偏移相位换算成频偏增量Δf′，将频偏增量Δf′与当前的频偏估计值Δf累加，以更新当前的频偏估计值Δf，即如图3所示：Δf＝Δf+Δf′，更新之后的当前的频偏估计值Δf用于下一次的频偏补偿。本实施例中，步骤S4中更新之前的“当前的频偏估计值”与步骤S1中所述的“当前的频偏估计值”为相同的值，而步骤S4中更新之后的“当前的频偏估计值”则与后续步骤S6中判断是否大于预设门限值所指的“当前的频偏估计值”为相同的值。

步骤S4中偏移相位换算成频偏增量Δf′的具体过程，可以通过本领域常用技术手段实现，此处不再详细描述。

需要说明的是，步骤S3是频偏估计的过程，通过步骤S3能够计算出偏移相位，进而获得本次待补偿的频偏估计值相对于当前的频偏估计值的频偏增量Δf′；步骤S4是频偏补偿的过程，通过步骤S4便能够在当前的频偏估计值的基础上，根据步骤S3获得的频偏增量Δf′进行频偏补偿，从而得到更新后的频偏估计值，以用于下一次的频偏校正和补偿。

在步骤S2之后，除了执行步骤S3和S4，还执行步骤S5，对预先设置的CRC缓存中的CRC结果进行更新，所述CRC结果由对所述均衡后的符号进行译码处理后获得。

如前所述，在均衡处理之后的符号序列s(i)会输出给译码器进行译码处理，而通过译码器译码后可以得到CRC结果，本实施例中，所述CRC结果具体为一比特（bit）位，用于判断对当前帧的数据块的译码是否成功，以0表示译码成功，以1表示译码错误，译码器对每一帧包含的数据块进行译码处理后，都会输出0或1的CRC结果。

在本发明实施例中，需要以对一定数量的CRC结果（即短时间内的一帧或几帧数据的译码结果）作为当前可能发生大频偏的判定依据之一，为此，预先设有存储一定数量的CRC结果的CRC缓存（或称为CRC缓存区，CRCBuffer），为确保CRC缓存中存储的CRC结果能够反映当前的译码情况，需要对CRC缓存区中的数据进行实时更新。

因此，本实施例中，步骤S5中对预先设置的CRC缓存中的CRC结果进行更新具体可以包括：

将所述CRC缓存中的CRC字整体往前移一位；

若本实施例中CRC缓存的长度M为8，则CRC字由8个bit组成，每一个bit对应某一帧的译码CRC结果，通过读取每次当前帧的译码CRC结果，将其存到CRC缓存中的最后一位，就能够实现对CRC缓存内CRC结果的更新。CRC缓存中所有CRC结果构成一个CRC序列，随着每次CRC结果的更新，CRC序列也随之更新。在译码正常情况下，CRC缓存中存储的CRC序列应该为“00000000”，若出现译码错误的情况，则CRC缓存中的bit会有一个或一个以上的“1”，例如“00000001”、“00000101”等等。

需要说明的是，本实施例中，上述对于CRC缓存中的CRC结果进行更新的方式采取的是如图3所示的“CRC缓存区移位与填充”，在其他实施例也可以采取其他的更新方式，例如：无需对CRC缓存区进行移位操作，而是直接将读取到的CRC结果依次替换到CRC缓存中的每一个bit位对应的数据。

在步骤S4和步骤S5之后，执行步骤S6，判断是否满足预定条件，是则将当前的频偏估计值进行取反操作，然后执行步骤S1，否则直接跳转到步骤S1；所述预定条件包括：基于所述CRC缓存中的所有CRC结果判断出译码全错，且当前的频偏估计值大于预设门限值。

步骤S6是对可能发生的大频偏或频偏跳变情况进行判定以及处理的过程。具体实施时，判断CRC缓存中的所有CRC结果是否译码全错，可以通过判断CRC缓存中的CRC结果是否全部为1来实现。由于1表示CRC出错，因此可以将CRC缓存中所有的CRC结果相加，即将提取的CRC序列中的每一个bit位对应的值相加，根据所得值是否等于CRC缓存的长度M来判断，若是则表明译码全错，例如：当M=8时，若CRC序列中的每一个bit位对应的值相加后的和为8，则该CRC序列为“11111111”，判断为译码全错。

如果CRC缓存中的CRC结果全部为1，此时还需要判断当前的频偏估计值Δf是否大于预设门限值。在本实施例中，在步骤S6之前，由于通过步骤S4已经对频偏估计值Δf进行了补偿，那么所述当前的频偏估计值Δf应该为经过步骤S4更新之后的频偏估计值。

所述预设门限值对应频偏估计能力，是界定可能发生大频偏或频偏跳变情况的临界值，不同的通信系统类型，所述预设门限值可能会不同。在本实施例中，无论所述通信系统的类型为TD-SCDMA或是GSM，所述预设门限值的取值范围均为900Hz~1100Hz，例如可以选取门限值为1000Hz或其附近值。

如果上述两个判定依据同时满足，则表示这时的突发数据不可解，有很大的可能性是频偏发生了跳变导致反向补偿，或者频偏过大，频偏估计未能跟踪上正确的方向，这时将当前的频偏估计值Δf取反，即Δf＝-Δf，用于下一次的频偏补偿。

在其他实施例中，所述预定条件还包括其他判定依据，例如：接收信号强度指示（RSSI，Received Signal Strength Indication）达到可靠接收范围。

需要说明的是，本发明的技术方案，在频偏估计与跟踪的过程中，当发现频偏估计达到一定值时，且此时译码CRC结果连续错误，可以判断为频偏没有跟踪上，通过对频偏估计值进行取反操作，以尽快跟上大的频偏或大范围的频偏跳变。

本发明实施例提供的频偏跟踪与补偿方法，在原有频偏跟踪与补偿方法的基础上，几乎不增加计算量，就能扩展频偏估计的能力，有效应对高速移动环境下（例如高铁环境）频偏大范围跳变的情况，实现方法简单，成本低廉。

实施例二

与实施例一有所区别的是，在本实施例中，将对可能发生的大频偏或频偏跳变情况进行判定以及处理的过程（即步骤S6），放到了突发信号处理流程的前端，若执行步骤S6后对频偏估计值进行了取反操作，则可将经过所述取反操作之后得到的频偏估计值作为“当前的频偏估计值”用于对当前突发信号的频偏校正。

图4是本发明实施例二的带频偏跟踪与补偿的突发信号处理流程图。下面结合图2和图4对本实施例中的频偏跟踪与补偿方法作简要说明。

首先仍然进行初始化的操作，可参考实施例一中的有关描述，此处不再赘述。

收信机从无线口接收到信号，经过变频和滤波之后，形成了复数形式的突发信号r(i)，i＝0，...，N-1，其中N为突发信号所含的码片数。

形成突发信号r(i)之后，执行步骤S6，判断是否满足预定条件，是则将当前的频偏估计值进行取反操作，然后执行步骤S1，否则直接跳到步骤S1；所述预定条件包括：基于所述CRC缓存中的所有CRC结果判断出译码全错，且当前的频偏估计值大于预设门限值。

本实施例在某一次的突发信号处理流程中，步骤S6的执行先于步骤S4，如果是非首次对突发信号进行处理，那么步骤S6中所述的“当前的频偏估计值”应该为经过上一次的突发信号处理流程中的步骤S4更新之后的频偏估计值；如果是首次对突发信号进行处理，那么步骤S6中所述的“当前的频偏估计值”则为频偏估计值的初始值。

具体实施时，判断是否CRC序列全为1且当前的频偏估计值Δf大于预设门限值，是则对当前的频偏估计值Δf进行取反操作，即Δf＝-Δf，经过取反操作之后的频偏估计值可以直接用于本次频偏校正。

步骤S6之后，执行步骤S1，以当前的频偏估计值Δf对接收的突发信号进行频率校正。需要说明的是，若步骤S6进行了取反操作，则步骤S1中的“当前的频偏估计值”为经过取反操作后的频偏估计值，若步骤S6未进行取反操作，则步骤S1中的“当前的频偏估计值”与步骤S6中的“当前的频偏估计值”为相同的值。

步骤S1之后，依次执行步骤S2、S3和S4，在步骤S2之后，除了执行步骤S3和S4，还执行步骤S5，步骤S2~步骤S5的具体实施可以参考实施例一的相关描述。需要说明的是，本实施例中，步骤S4中更新之前的“当前的频偏估计值”与步骤S1中所述的“当前的频偏估计值”为相同的值，而步骤S4中更新之后的“当前的频偏估计值”则与下一次执行步骤S6中判断是否大于预设门限值所指的“当前的频偏估计值”为相同的值。

在步骤S4和步骤S5之后，执行步骤S6。

本实施例提供的频偏跟踪与补偿方法的具体实施，可以参考实施例一中的相关描述，此处不再赘述。

实施例三

对应实施例一所述的频偏跟踪与补偿方法，本实施例提供一种频偏跟踪与补偿装置。图5是本发明实施例三的频偏跟踪与补偿装置的结构示意图，如图5所示，所述频偏跟踪与补偿装置包括：频偏校正单元1，适于以当前的频偏估计值对接收的突发信号进行频率校正；信道估计和均衡处理单元2，适于对频率校正后的突发信号进行信道估计和均衡处理，获得信道估计结果和均衡后的符号；偏移相位确定单元3，适于根据通信系统的类型，基于所述信道估计结果或均衡后的符号计算出偏移相位；第一更新单元4，适于将计算得到的偏移相位换算成频偏增量，将所述频偏增量与当前的频偏估计值累加，以更新当前的频偏估计值；第二更新单元5，适于对预先设置的CRC缓存8中的CRC结果进行更新，所述CRC结果由对所述均衡后的符号进行译码处理后获得；判断单元6，适于判断是否满足预定条件，所述预定条件包括：基于所述CRC缓存8中的所有CRC结果判断出译码全错，且当前的频偏估计值大于预设门限值；取反单元7，适于当所述判断单元6判断出满足预定条件时，将当前的频偏估计值进行取反操作。

本实施例中，所述频偏校正单元1可以包括：

纠偏因子计算单元（图中未示出），适于计算I、Q两路信号的纠偏因子；

校正单元（图中未示出），适于用突发信号与所述纠偏因子的共轭复数相乘进行频率校正，得到所述频率校正后的突发信号。

所述偏移相位确定单元3可以包括：

第一确定子单元（图中未示出），适于构造用于共轭相乘的序列，并将其与所述频率校正后的突发信号或均衡后的符号共轭相乘；

第二确定子单元（图中未示出），适于将共轭相乘的结果以一定间隔进行叉积运算，叉积结果累加求相位，得到所述偏移相位。

具体实施时，根据通信系统的类型不同，所述第一确定子单元可以将所述信道估计结果和已知的训练序列进行卷积，重构突发信号，将重构的突发信号与所述频率校正后的突发信号进行共轭相乘；或者将均衡后的符号解调得到解调信号，将解调信号进行硬判后再调制得到调制符号，将所述调制符号与所述均衡后的符号进行共轭相乘。

所述第二更新单元5可以包括：

移位单元（图中未示出），适于将所述CRC缓存中的CRC字整体往前移一位；

填充单元（图中未示出），适于读取当前帧的译码CRC结果，将其存到所述CRC缓存中的最后一位。

本实施例中，所述频偏跟踪与补偿装置还包括长度确定单元（图中未示出），适于基于对通信系统的稳定性需要确定所述CRC缓存的长度。

所述频偏跟踪与补偿装置还包括初始化单元（图中未示出），适于将所述频偏估计值的初始值为0，将所述CRC缓存初始化为0。

本实施例中，所述通信系统的类型可以为TD-SCDMA或GSM，所述预设门限值的取值范围为900Hz~1100Hz。此外，所述预定条件还可以包括：接收信号强度指示达到可靠接收范围。

关于本实施例所述频偏跟踪与补偿装置的具体实施可以参考实施例一所述频偏跟踪与补偿方法的实施，此处不再赘述。

实施例四

对应实施例二中所述的频偏跟踪与补偿方法，本实施例提供一种频偏跟踪与补偿装置。

图6是本发明实施例四的频偏跟踪与补偿装置的结构示意图。与图5所示的频偏跟踪与补偿装置相同的是，图6所示的频偏跟踪与补偿装置也包括频偏校正单元1、信道估计和均衡处理单元2、偏移相位确定单元3、第一更新单元4、第二更新单元5、判断单元6、取反单元7以及CRC缓存8，并且各单元（包括CRC缓存8）所实现的作用也与实施例三提供的频偏跟踪与补偿装置中的各单元相同。

与图5所示频偏跟踪与补偿装置有所不同的是，各单元之间的连接关系有所区别。对比图5和图6，图5中的频偏校正单元1还与收信机相连，而图6所示的频偏校正单元1则仅与取反单元7和信道估计和均衡处理单元2相连；图5中的判断单元6仅与取反单元7、第一更新单元4和CRC缓存8相连，而图6所示的判断单元6除了与取反单元7、第一更新单元4和CRC缓存8相连，还与收信机相连。由此可知，图5所示的频偏跟踪与补偿装置与图6所示的频偏跟踪与补偿装置之间的区别在于：收信机输出的突发信号，是先由频偏校正单元1进行频偏校正处理，还是由判断单元6进行是否满足预定条件的判断，进而由取反单元7对当前的频偏估计值进行取反操作。

本实施例提供的频偏跟踪与补偿装置的具体实施，可以参考实施例二所述频偏跟踪与补偿方法以及实施例三所述频偏跟踪与补偿装置的实施，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例中频偏跟踪与补偿装置的全部或部分是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介质可以是ROM、RAM、磁碟、光盘等。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，包括：

以当前的频偏估计值对接收的突发信号进行频率校正；

将计算得到的偏移相位换算成频偏增量，并将所述频偏增量与当前的频偏估计值累加，以更新当前的频偏估计值；

对预先设置的CRC缓存中的CRC结果进行更新，所述CRC结果由对所述均衡后的符号进行译码处理后获得；

2.根据权利要求1所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述以当前的频偏估计值对接收的突发信号进行频率校正包括：

计算I、Q两路信号的纠偏因子；

3.根据权利要求1所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述根据通信系统的类型，基于所述信道估计结果或均衡后的符号计算出偏移相位包括：

4.根据权利要求3所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述构造用于共轭相乘的序列，并将其与频率校正后的突发信号或均衡后的符号共轭相乘包括：

5.根据权利要求1所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述对预先设置的CRC缓存中的CRC结果进行更新包括：

将所述CRC缓存中的CRC字整体往前移一位；

6.根据权利要求1所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述CRC缓存的长度基于对通信系统的稳定性需要确定。

7.根据权利要求1所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述频偏估计值的初始值为0，所述CRC缓存初始化为0。

8.根据权利要求1所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述通信系统的类型为TD-SCDMA或GSM，所述预设门限值的取值范围为900Hz~1100Hz。

9.根据权利要求1所述的频偏跟踪与补偿方法，其特征在于，所述预定条件还包括：接收信号强度指示达到可靠接收范围。

10.一种频偏跟踪与补偿装置，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的频偏跟踪与补偿装置，其特征在于，所述频偏校正单元包括：

纠偏因子计算单元，适于计算I、Q两路信号的纠偏因子；

校正单元，适于用突发信号与所述纠偏因子的共轭复数相乘进行频率校正，得到所述频率校正后的突发信号。

12.根据权利要求10所述的频偏跟踪与补偿装置，其特征在于，所述偏移相位确定单元包括：

第一确定子单元，适于构造用于共轭相乘的序列，并将其与所述频率校正后的突发信号或均衡后的符号共轭相乘；

第二确定子单元，适于将共轭相乘的结果以一定间隔进行叉积运算，叉积结果累加求相位，得到所述偏移相位。

13.根据权利要求12所述的频偏跟踪与补偿装置，其特征在于，所述第一确定子单元以所述信道估计结果和已知的训练序列进行卷积，重构突发信号，将重构的突发信号与所述频率校正后的突发信号进行共轭相乘；或者将均衡后的符号解调得到解调信号，将解调信号进行硬判后再调制得到调制符号，将所述调制符号与所述均衡后的符号进行共轭相乘。

14.根据权利要求10所述的频偏跟踪与补偿装置，其特征在于，所述第二更新单元包括：

移位单元，适于将所述CRC缓存中的CRC字整体往前移一位；

填充单元，适于读取当前帧的译码CRC结果，将其存到所述CRC缓存中的最后一位。

15.根据权利要求10所述的频偏跟踪与补偿装置，其特征在于，还包括长度确定单元，适于基于对通信系统的稳定性需要确定所述CRC缓存的长度。

16.根据权利要求10所述的频偏跟踪与补偿装置，其特征在于，还包括初始化单元，适于将所述频偏估计值的初始值为0，将所述CRC缓存初始化为0。

17.根据权利要求10所述的频偏跟踪与补偿装置，其特征在于，所述通信系统的类型为TD-SCDMA或GSM，所述预设门限值的取值范围为900Hz~1100Hz。

18.根据权利要求10所述的频偏跟踪与补偿装置，其特征在于，所述预定条件还包括：接收信号强度指示达到可靠接收范围。