CN104242983A - 一种提高频率同步精度方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种提高频率同步精度方法和装置，所述方法包括：在接收数据序列中选取训练序列，获取所述训练序列的时域信道估计结果；利用所述时域信道估计结果获取同步点位置；利用获取的所述同步点位置进行同步判定，根据同步判定结果进行数据选取处理，获取相应长度的训练序列；利用获取的所述训练序列获取频偏估计值，利用所述频偏估计值进行频偏补偿处理。本发明提供的方法能够有效解决时间同步存在偏差时的频率同步问题，提高频率同步的准确性，提升系统的检测性能。

Description

一种提高频率同步精度方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种提高频率同步精度方法和装置。

背景技术

在无线通信系统中，当移动终端在运动时通信，特别是在高速移动的情况下通信时，移动终端和基站接收端的信号频率会发生变化，这种由于多普勒效应所引起的频率偏移现象就称为多普勒频移。移动终端的移动速度越高，多普勒频移就越大，相邻数据符号间的相位偏差也越大，严重影响系统的解调性能。

为了提高系统的解调性能，一般需要对频偏进行估计，然后根据频偏估计结果进行频率补偿。现有技术中，常常利用训练序列进行频率同步。在时间同步无偏差的情况下，如果前后两段训练序列一样，则直接对前后两段训练序列做差分，求得相位值，进而求得频率补偿值，最后对数据进行补偿；如果前后两段训练序列不一样，则分别将每一段训练序列与本地训练序列做相关，相关后前后两段的结果再做互相关运算，得到相位值，进而求得频率补偿值，最后对数据进行补偿。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：实际通信系统中，同步设备为防止抖动会对突发数据做相应的移位处理，另外晶振等设备本身会随时间漂移，这些因素会导致时间同步存在偏差。当时间同步存在偏差时，现有技术中按照数据结构取得的全部长度的训练序列就会包含随机数据部分，如果对这样的训练序列直接差分以获得频偏估计值，则会导致频偏估计不准确甚至恶化，最终影响系统解调性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种提高频率同步精度方法和装置，能够有效解决时间同步存在偏差时的频率同步问题，提高频率同步的准确性，提升系统的检测性能。

技术方案如下：

根据本发明实施例的第一方面，公开了一种提高频率同步精度的方法，所述方法包括：

在接收数据序列中选取训练序列，获取所述训练序列的时域信道估计结果；

利用所述时域信道估计结果获取同步点位置；利用获取的所述同步点位置进行同步判定，根据同步判定结果进行数据选取处理，获取相应长度的训练序列；

利用获取的所述训练序列获取频偏估计值，利用所述频偏估计值进行频偏补偿处理。

根据本发明实施例的第一方面，本发明还具有第一种可能的实现方式，即当所述接收数据序列为多倍速率接收数据序列时，在获取所述训练序列的时域信道估计结果之后，在利用所述时域信道估计结果获取同步点位置之前，所述方法还包括：

计算所述多倍速率接收数据序列中每一路数据的信道估计窗内的径功率和；

比较各路数据的信道估计窗内的径功率和，获取径功率和最大的一路数据；

则所述利用所述训练序列的时域信道估计结果获取同步点位置包括：

利用所述径功率和最大的一路数据的时域信道估计结果获取同步点位置。

根据本发明实施例的第一方面，本发明还具有第二种可能的实现方式，即所述利用所述时域信道估计结果获取同步点位置包括：

利用所述训练序列的时域信道估计结果，确定最大径位置；

将所述最大径位置确定为同步点位置。

根据本发明实施例的第一方面以及本发明的第二种可能的实现方式，本发明还具有第三种可能的实现方式，即当所述接收数据的信道类型为慢变信道时，则所述利用所述时域信道估计结果，确定最大径位置包括:

利用获取的所述时域信道估计结果，获取信道估计窗内各径的径功率值；

获取所有径的径功率和，利用所述所有径的功率和获得径功率平均值；

分别将每一径的径功率值除以所述径功率平均值得到的第一比值与第一预设门限值进行比较；

当所述第一比值大于所述第一预设门限值时，获取与所述第一比值对应的径功率值，比较获取的径功率值，将径功率值最大的径对应的位置确定为最大径位置。

根据本发明实施例的第一方面以及本发明的第二种可能的实现方式，本发明还具有第四种可能的实现方式，即当所述接收数据的信道类型为快变信道时，则所述利用所述时域信道估计结果，确定最大径位置包括:

将所述信道估计窗分为M段；M为大于1的整数；

分别获取各分段内信道估计窗内各径的径功率值；

获取各分段内信道估计窗内各径的径功率值的平均值；

分别将各分段内信道估计窗内各径的径功率值与径功率平均值的比值与各分段的第二预设门限比较；

获取各分段内比值大于第二预设门限的径功率值；

比较获取的所述各分段内比值大于第二预设门限的径功率值，将径功率值最大的径对应的位置确定为最大径位置。

根据本发明实施例的第一方面，本发明还具有第五种可能的实现方式，即所述利用获取的所述同步点位置进行同步判定，根据同步判定结果进行数据选取处理，获取相应长度的训练序列包括：

当所述同步点位置位于信道估计窗的前半部分且不是第一径时，确定时间同步位置滞后；当所述同步点位置位于信道估计窗的后半部分时，确定时间同步位置提前；

当确定时间同步位置滞后时，从同步点位置选取接收数据；当确定所述用户信号相对于接收设备提前时，从第Q点开始选取接收数据；其中，所述Q等于信道估计窗的长度减去同步位置对应的点数得到的差值；

从获取的接收数据的相应位置选取相应的训练序列。

根据本发明实施例的第一方面，本发明还具有第六种可能的实现方式，即获取的所述训练序列包括两段训练序列，则所述利用获取的所述训练序列获取频偏估计值包括：

当选取的两段训练序列相同时，利用所述两段训练序列进行相关运算，获取第一相关运算结果；当选取的两段训练序列不同时，分别将每一段训练序列与本地训练序列进行相关运算，将获取的两段相关运算结果进行互相关运算，获取第二相关运算结果；

利用获取的所述第一相关运算结果或者第二相关运算结果获取相位值；

利用获取的所述相位值得到频偏估计值。

根据本发明实施例的第二方面，公开了一种提高频率同步精度的装置，所述装置包括：

信道估计单元，用于在接收数据序列中选取训练序列，获取所述训练序列的时域信道估计结果；

同步处理单元，用于利用所述训练序列的时域信道估计结果获取同步点位置；利用获取的所述同步点位置进行同步判定，根据同步判定结果进行数据选取处理，获取相应长度的训练序列；

频率同步单元，用于利用获取的所述训练序列获取频偏估计值，利用所述频偏估计值进行频偏补偿处理。

根据本发明实施例的第二方面，本发明还具有第八种可能的实现方式，即所述装置还包括：

单路数据选取单元，用于当所述接收数据序列为多倍速率接收数据序列时，计算所述多倍速率接收数据序列中每一路数据的信道估计窗内的径功率和；比较各路数据的信道估计窗内的径功率和，获取径功率和最大的一路数据，将获取的径功率和最大的一路数据发送给同步点确定单元；

则所述同步处理单元还用于：

接收所述单路数据选取单元确定的径功率和最大的一路数据，并利用所述径功率和最大的一路数据的时域信道估计结果获取同步点位置。

根据本发明实施例的第二方面，本发明还具有第九种可能的实现方式，即所述同步处理单元包括同步点确定单元和数据选取单元，其中，所述同步点确定单元包括：

最大径位置确定单元，用于利用所述训练序列的时域信道估计结果，确定最大径位置；

确定单元，用于将所述最大径位置确定为同步点位置。

根据本发明实施例的第二方面以及本发明的第九种可能的实现方式，本发明还具有第十种可能的实现方式，即所述最大径位置确定单元具体为第一最大径位置确定单元，包括：

第一径功率值获取单元，用于当所述接收数据的信道类型为慢变信道时，利用获取的所述时域信道估计结果，获取信道估计窗内各径的径功率值；

第一径功率评价值获取单元，用于获取所有径的径功率和，利用所述所有径的功率和获得径功率平均值；

第一比较单元，用于分别将每一径的径功率值除以所述径功率平均值得到的第一比值与第一预设门限值进行比较；

第一位置确定单元，用于当所述第一比值大于所述第一预设门限值时，获取与所述第一比值对应的径功率值，比较获取的径功率值，将径功率值最大的径对应的位置确定为最大径位置。

根据本发明实施例的第二方面以及本发明的第九种可能的实现方式，本发明还具有第十种可能的实现方式，即所述最大径位置确定单元具体为第一最大径位置确定单元，包括：

分段单元，用于当所述接收数据的信道类型为快变信道时，将所述信道估计窗分为M段；M为大于1的整数；

第二径功率值获取单元，用于分别获取各分段内信道估计窗内各径的径功率值；

第二径功率评价值获取单元，用于获取各分段内信道估计窗内各径的径功率值的平均值；

第二比较单元，用于分别将各分段内信道估计窗内各径的径功率值与径功率平均值的比值与各分段的第二预设门限比较；

第二位置确定单元，用于获取各分段内比值大于第二预设门限的径功率值；比较获取的所述各分段内比值大于第二预设门限的径功率值，将径功率值最大的径对应的位置确定为最大径位置。

根据本发明实施例的第二方面，本发明还具有第十一种可能的实现方式，即所述同步处理单元包括同步点确定单元和数据选取单元，其中，所述数据选取单元包括：

同步判定单元，用于当所述同步点位置位于信道估计窗的前半部分且不是第一径时，确定时间同步位置滞后；当所述同步点位置位于信道估计窗的后半部分时，确定时间同步位置提前；

第一选取单元，用于当确定时间同步位置滞后时，从同步点位置选取接收数据；当确定所述用户信号相对于接收设备提前时，从第Q点开始选取接收数据；其中，所述Q等于信道估计窗的长度减去同步位置对应的点数得到的差值；

第二选取单元，用于从获取的接收数据的相应位置选取相应的训练序列。

根据本发明实施例的第二方面，本发明还具有第十一种可能的实现方式，即所述频率同步单元包括频偏估计单元和频偏补偿单元，其中所述频偏估计单元包括：

相关运算单元，用于获取的训练序列包括两段训练序列且所述两段训练序列相同时，利用所述两段训练序列进行相关运算，获取第一相关运算结果；当选取的两段训练序列不同时，分别将每一段训练序列与本地训练序列进行相关运算，将获取的两段相关运算结果进行互相关运算，获取第二相关运算结果；

相位值获取单元，用于利用获取的所述第一相关运算结果或者第二相关运算结果获取相位值；

频偏估计值获取单元，用于利用获取的所述相位值得到频偏估计值。

本发明实施例一个方面的有益效果为：本发明实施例提供了一种提高频率同步精度的方法，首先在接收数据序列中选取训练序列，获取所述训练序列的时域信道估计结果；利用所述训练序列的时域信道估计结果获取同步点位置；利用获取的所述同步点位置进行同步判定，根据同步判定结果进行数据选取处理，获取相应长度的训练序列；利用获取的所述训练序列获取频偏估计值，利用所述频偏估计值进行频偏补偿处理。在本发明提供的方法中，由于在选取训练序列进行频偏估计之前，首先利用训练序列的信道估计结果进行了时间同步判定处理，并利用同步判定处理选取了准确的训练序列，使得选取的训练序列不包含随机数据部分，由此获取的频偏估计结果准确、可靠。本发明提供的方法有效解决了时间同步存在偏差下的频率同步的问题，有效提高了频率同步的准确性，提升了系统的检测性能。

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中记载的一些实施例，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提高频率同步精度方法第一实施例示意图；

图2为TD-SCDMA系统的帧结构示意图；

图3为本发明实施例提供的突发数据结构示意图；

图4为本发明提供的两段时域训练序列示意图；

图5为本发明实施例提供的提高频率同步精度方法第二实施例示意图；

图6为本发明实施例提供的频率同步装置示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。

首先对本发明一种提高频率同步精度的方法进行说明。

在现有技术当中，利用训练序列进行频率同步的方法是直接取出相应位置的训练序列，然后对前后两段训练序列差分的方法来计算得到频率补偿值，进而对数据进行补偿。

而发明人在实现本发明的过程中发现，在实际通信系统中，同步设备为防止抖动会对突发数据做相应的移位处理，另外晶振等设备本身会随时间漂移，这些会导致时间同步存在偏差。如果直接利用训练序列进行频率同步的前提条件是时间严格同步，因为只有在时间严格同步的情况下，由数据结构直接取得的训练序列才是完整的训练序列部分。当时间同步存在偏差时，如果按照数据结构取得全部长度训练序列，那么此训练序列就包含了随机数据部分，因此估计的频率补偿值不准确甚至错误，会影响乃至恶化系统的解调性能。特别是在前后两段训练序列不一样时，在时间同步偏差下的频偏估计结果对系统的影响尤为明显。

本发明提出一种时间同步存在偏差场景下提高频率同步精度的方法，能够有效解决时间同步存在偏差场景下接收机无法直接利用训练序列进行频偏估计来进行频率同步的问题，提高频率同步的准确性，提升检测的性能。本发明的方法适用于上下行。

参见图1，为本发明实施例提供的提高频率同步精度方法第一实施例示意图。

本发明第一实施例提供的方法可以应用的系统包括但不限于CDMA系统、TD－SCDMA系统。本发明实施例提供的方法可以应用于上下行，频率同步方法的执行主体既可以是基站（eNB，evolution NodeB），也可以是用户设备（UE，User Equipment）。

本发明以TD－SCDMA系统为例进行说明，本领域技术人员可以理解的是，以下仅为示例型的说明，不视为对本发明应用领域的限制。TD-SCDMA系统的帧结构如图2所示。一个10ms无线帧由2个子帧组成，每个子帧中有7个常规时隙(TS0-TS6)和和3个特殊时隙（DwPTS、GP、UpPTS）。在TDD（时分双工，Time Division Duplexing）模式下的物理信道由突发（Burst）构成，这些突发仅在所分配的无线帧中的特定时隙发射。通常，除下行导频（DwPTS）和上行接入（UpPTS）突发外，其他用于信息传输的突发都具有相同的结构。常规时隙的突发数据结构如图3所示。每个突发数据结构包括2个数据部分、1个训练序列和1个保护时间片组成。

在本发明第一实施例中，突发数据结构为每个突发包含两个数据段，每个数据段中包含相应的训练序列。如果突发中只含有一段训练序列，则将此段训练序列的前后两部分视为两段。本发明适用于上下行。以下以突发含有两个数据段，每段数据段包含相应的训练序列为例进行说明。

参见图4，为两段时域训练序列示意图。

如图4所示为相隔N_d个样值的两段时域训练序列，假设发送的两段时域训练序列x₁(n)和x₂(n)之间有N_d个样值的延迟，序列长度为L。以接收设备定时为准，T表示绝对的同步时间，T＝0表示时间同步，T≠0代表时间不同步。

在时间不同步的情况下，本发明提供的提高频率同步精度的方法包括：

S101，在接收数据序列中选取训练序列，获取所述训练序列的时域信道估计结果。

具体的，在接收数据序列中选取训练序列，利用所述训练序列进行频域信道估计，获取频域信道估计结果。具体实现时，在接收数据中选取出相应训练序列x^′ ₁(n)，进行FFT（Fast Fourier Transformation，快速傅里叶变换）变换到频域，与FFT变换后的本地训练序列相除，得到频域信道估计结果。而后，对获取的所述频域信道估计结果进行逆快速傅里叶变换，获得训练序列的时域信道估计结果。

S102，利用所述时域信道估计结果获取同步点位置，利用获取的所述同步点位置进行同步判定，根据同步判定结果进行数据选取处理，获取相应长度的训练序列。

具体实现时，所述利用所述时域信道估计结果获取同步点位置包括利用所述时域信道估计结果，确定最大径位置；将所述最大径位置确定为同步点位置。

具体实现时，确定用获取的所述时域信道估计结果确定最大径位置可以具有多种实现方式。一种可能的实现方式包括:当所述接收数据的信道类型为慢变信道时，利用获取的所述时域信道估计结果，获取信道估计窗内各径的径功率值；获取所有径的径功率和，利用所述所有径的功率和获得径功率平均值；分别将每一径的径功率值除以所述径功率平均值得到的第一比值与第一预设门限值进行比较；当所述第一比值大于所述第一预设门限值时，获取与所述第一比值对应的径功率值，比较获取的径功率值，将径功率值最大的径对应的位置确定为最大径位置。其中，第一预设门限值可以根据仿真结果预先设定。当有多个径对应的径功率值对应的第一比值均大于第一预设门限时，比较获取的多个径功率值，将所有径功率值中具有径功率值最大的径对应的位置确定为最大径位置。

此外，利用所述训练序列的时域信道估计结果确定最大径位置的另外一种可能的实现方式可以包括：将所述信道估计窗分为M段；M为大于1的整数；分别获取各分段内信道估计窗内各径的径功率值；获取各分段内信道估计窗内各径的径功率值的平均值；分别将各分段内信道估计窗内各径的径功率值与径功率平均值的比值与各分段的第二预设门限比较；获取各分段内比值大于第二预设门限的径功率值；比较获取的所述各分段内比值大于第二预设门限的径功率值，将径功率值最大的径对应的位置确定为最大径位置。

具体实现时，如果信道不是缓慢变化的信道，首先对信道估计窗长进行分段，分为M段，m＝0,1,…,M-1,每段长对每一段内的各个径的功率值与段内所有径的径功率平均值相除，比值超过本段的门限值并且为本段内功率值最大的即为最大径位置。其中各分段内各门限通过仿真确定。

经过最大径位置判断确定的最大径位置即为同步点位置。而后，依据确定的同步点位置，在接收序列中从同步位置开始取，取出相应的训练序列部分，即为完整的训练序列。

当所述同步点位置位于信道估计窗的前半部分且不是第一径时，确定时间同步位置滞后；当所述同步点位置位于信道估计窗的后半部分时，确定时间同步位置提前。此时依据同步位置，对接收数据序列延后或提前选取出完整的数据序列，在相应位置选取出相应的训练序列部分，与本地序列或相应的第二段序列相关得到频偏估计值。具体的，当确定时间同步位置滞后时，从同步点位置选取接收数据；当确定所述用户信号相对于接收设备提前时，从第Q点开始选取接收数据；其中，所述Q等于信道估计窗的长度减去同步位置对应的点数得到的差值。然后，再从获取的接收数据的相应位置选取相应的训练序列。

S103，利用获取的所述训练序列获取频偏估计值，利用所述频偏估计值进行频偏补偿处理。

具体实现时，利用获取的所述训练序列获取频偏估计值可以包括：

A、在接收端计算两训练序列的时域相关值R_t。

具体实现时，如果每个突发数据结构包括两个数据段，每个数据段包含相应的训练序列时，则选取这两段训练序列进行相关运算。如果每个突发数据结构只包含一段训练序列时，将所述训练序列分成前后两部分，这时，由此获取的两段训练序列不同。

具体实现时，当选取的两段训练序列相同时，则直接利用所述两段训练序列进行相关运算，获取第一相关运算结果。

具体可以通过公式（1）实现：

$R_t=\underset{j=l}{\overset{l+L-1}{\mathrm{\Σ}}}x\left(j\right)x^{*}(j+N_d)---\left(1\right)$

其中，R_t为相关运算结果，x(j)为接收训练序列，x(j+N_d)为与x(j)N_d个样值延迟的另外一段训练序列，l为最大径位置，L为训练序列的长度。

当选取的两段训练序列不同时，分别将每一段训练序列与本地训练序列进行相关运算，将获取的两段相关运算结果进行互相关运算，获取第二相关运算结果。具体实现时，如果两段训练序列不相同，则分别将两训练序列对应的接收数据与本地预存序列进行共轭相关，再相关求和，具体如公式（2）：

$R_t=\underset{j=l}{\overset{l+L-1}{\mathrm{\Σ}}}\left[x_1\left(j\right){p_0}^{*}\left(j\right)\right]{\left[x_2(j+N_d){p_1}^{*}\left(j\right)\right]}^{*}---\left(2\right)$

其中，R_t为相关运算结果，x₁(j)为接收训练序列，x₂(j+N_d)为与x(j)N_d个样值延迟的另外一段训练序列，p₀(j)和p₁(j)分别为两段本地训练序列，l为最大径位置，L为训练序列的长度。

B，利用获取的所述第一相关运算结果或者第二相关运算结果获取相位值。

其中，由相关值R_t得到相位值arg(R_t)。

C，利用获取的所述相位值得到频偏估计值。

则载波频率偏差Δf_c为：

$\mathrm{\Δ}{f}_c=\frac{\arg \left(R_t\right)}{2\mathrm{\π}{N}_d{T}_s}---\left(3\right)$

其中T_s为抽样时间间隔，N_d为延迟时间。

由上一步得到的频偏估计值对数据段进行补偿，具体可以通过以下公式实现：

y_i(n)＝r(n)·exp(-j·2π·foe_C,i·T_s·n)   （4）

其中，r(n)为接收数据段，foe_C,i为频偏估计值，T_s为抽样时间间隔，n为数据段长度。

下面通过两个表格比较本发明提供的频率同步方法与现有技术的频率同步方法的效果。如下表格为前后两段训练序列不一样的时候，做同步调整与否的频偏估计均值和均方根。表1所示为本发明进行同步调整后得到的结果，表2所示为现有技术不进行同步调整得到的结果。从下表可以看出，本发明显著提高了频偏估计的精确度。

表1本发明进行同步调整

表2现有技术不进行同步调整

参见图5，为本发明实施例提供的提高频率同步精度方法第二实施例示意图。

S501，对接收数据进行成型滤波处理。

S502，进行时间同步处理。

具体实现时，可以采用现有技术提供的方法实现。

S503，在经过时间同步的接收数据序列中选取训练序列，获取所述训练序列的时域信道估计结果

S504，根据接收数据采样速率的类型，进行单路数据选取处理。

具体的，获取接收数据采样速率的类型，根据所述接收数据采样速率的类型确定一路数据，以利用所述一路数据的时域信道估计结果获取同步点位置。具体实现时，所述获取接收数据采样速率的类型，根据所述接收数据采样速率的类型确定一路数据，以利用所述一路数据的时域信道估计结果获取同步点位置包括：

当所述接收数据采样速率的类型为多倍速率采样数据时，计算多倍速率采样数据中每一路数据的信道估计窗内的径功率和；比较各路数据的信道估计窗内的径功率和，获取径功率和最大的一路数据作为获取同步点位置的一路数据。

当所述接收数据采样速率的类型为单倍速率采样数据时，将所述单倍速率采样数据作为获取同步点位置的一路数据。

S505，利用所述时域信道估计结果获取同步点位置，利用获取的所述同步点位置进行同步判定，根据同步判定结果进行数据选取处理，获取相应长度的训练序列。

S506，利用获取的所述训练序列获取频偏估计值，利用所述频偏估计值进行频偏补偿处理。

S507，对进行频偏补偿处理后的数据进行信道估计。

S508，根据信道估计结果，进行检测处理。

S509，对检测后的数据进行解调处理，输出解调结果。

其中，步骤S507－S509均可以采用现有技术的方法实现。

在本发明第二实施例中，首先利用训练序列得到时域信道估计；然后依据接收端数据序列是单倍还是多倍速率采样，决定是否进行单路数据选取：如果接收端是多倍速率采样数据，则需要先进行单路数据选取，即根据每一路时域信道估计窗内各径功率和，从多路数据中选取出功率和值最大的一路数据；如果接收端为单倍速率采样数据，那么不需要进行单路数据选取；接着对经过单路数据选取出来的一路数据或单倍速率采样数据进行最大径位置判决，此最大径位置即为同步点位置；之后由同步点位置选取相应的训练序列部分；最后由突发前后数据段的训练序列的相同或不同，对选取后的两段接收训练序列或每一段接收序列与本地相应位置训练序列做相关，得到频偏估计值，进而对数据段进行补偿。

本发明第二实施例具有如下有益效果：首先，本发明利用信道冲激响应对时间同步情况进行判断，算法简单，实现容易；其次，本发明依据最大径位置对数据序列进行选取，可以得到完整的训练序列部分，提高频率同步的准确性；再次，当接收数据为多倍速率接收数据时首先依据各路信道估计窗内功率和值的大小，从多路中选取一路数据之后再进行最大径位置判定、频率同步、检测等处理，大大减少了运算量。

以上对本发明提供的显示方法实施例进行详细的介绍，上述实施例介绍的方式均可以通过改动、变形或者结合的方式得到其他实现方式，均属于本发明的保护范围。

参见图6，为本发明实施例提供的频率同步装置示意图。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种提高频率同步精度的装置，所述装置包括：

信道估计单元601，用于在接收数据序列中选取训练序列，获取所述训练序列的时域信道估计结果。

同步处理单元602，用于利用所述训练序列的时域信道估计结果获取同步点位置；利用获取的所述同步点位置进行同步判定，根据同步判定结果进行数据选取处理，获取相应长度的训练序列。

频率同步单元603，用于利用获取的所述训练序列获取频偏估计值，利用所述频偏估计值进行频偏补偿处理。

进一步的，所述装置还包括：

单路数据选取单元，用于计算所述多倍速率接收数据序列中每一路数据的信道估计窗内的径功率和；比较各路数据的信道估计窗内的径功率和，获取径功率和最大的一路数据，将获取径功率和最大的一路数据发送给同步点确定单元；

则所述同步处理单元还用于：

接收所述单路数据选取单元确定的径功率和最大的一路数据，并利用所述径功率和最大的一路数据的时域信道估计结果获取同步点位置。

进一步的，所述同步处理单元包括同步点确定单元和数据选取单元，其中，所述同步点确定单元包括：

最大径位置确定单元，用于利用所述训练序列的时域信道估计结果，确定最大径位置；

确定单元，用于将所述最大径位置确定为同步点位置。

进一步的，所述最大径位置确定单元具体为第一最大径位置确定单元，包括：

第一径功率值获取单元，用于当所述接收数据的信道类型为慢变信道时，利用获取的所述时域信道估计结果，获取信道估计窗内各径的径功率值；

第一径功率评价值获取单元，用于获取所有径的径功率和，利用所述所有径的功率和获得径功率平均值；

第一比较单元，用于分别将每一径的径功率值除以所述径功率平均值得到的第一比值与第一预设门限值进行比较；

第一位置确定单元，用于当所述第一比值大于所述第一预设门限值时，获取与所述第一比值对应的径功率值，比较获取的径功率值，将径功率值最大的径对应的位置确定为最大径位置。

进一步的，所述最大径位置确定单元具体为第一最大径位置确定单元，包括：

分段单元，用于当所述接收数据的信道类型为快变信道时，将所述信道估计窗分为M段；M为大于1的整数；

第二径功率值获取单元，用于分别获取各分段内信道估计窗内各径的径功率值；

第二径功率评价值获取单元，用于获取各分段内信道估计窗内各径的径功率值的平均值；

第二比较单元，用于分别将各分段内信道估计窗内各径的径功率值与径功率平均值的比值与各分段的第二预设门限比较；

第二位置确定单元，用于获取各分段内比值大于第二预设门限的径功率值；比较获取的所述各分段内比值大于第二预设门限的径功率值，将径功率值最大的径对应的位置确定为最大径位置。

进一步的，所述同步处理单元包括同步点确定单元和数据选取单元，其中，所述数据选取单元包括：

同步判定单元，用于当所述同步点位置位于信道估计窗的前半部分且不是第一径时，确定时间同步位置滞后；当所述同步点位置位于信道估计窗的后半部分时，确定时间同步位置提前；

第一选取单元，用于当确定时间同步位置滞后时，从同步点位置选取接收数据；当确定所述用户信号相对于接收设备提前时，从第Q点开始选取接收数据；其中，所述Q等于信道估计窗的长度减去同步位置对应的点数得到的差值；

第二选取单元，用于从获取的接收数据的相应位置选取相应的训练序列。

进一步的，所述频率同步单元包括频偏估计单元和频偏补偿单元，其中所述频偏估计单元包括：

相关运算单元，用于获取的训练序列包括两段训练序列且所述两段训练序列相同时，利用所述两段训练序列进行相关运算，获取第一相关运算结果；当选取的两段训练序列不同时，分别将每一段训练序列与本地训练序列进行相关运算，将获取的两段相关运算结果进行互相关运算，获取第二相关运算结果；

相位值获取单元，用于利用获取的所述第一相关运算结果或者第二相关运算结果获取相位值；

频偏估计值获取单元，用于利用获取的所述相位值得到频偏估计值。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种提高频率同步精度的方法，其特征在于，所述方法包括：

在接收数据序列中选取训练序列，获取所述训练序列的时域信道估计结果；

利用所述时域信道估计结果获取同步点位置，利用获取的所述同步点位置进行同步判定，根据同步判定结果进行数据选取处理，获取相应长度的训练序列；

利用获取的所述训练序列获取频偏估计值，利用所述频偏估计值进行频偏补偿处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述接收数据序列为多倍速率接收数据序列时，在获取所述训练序列的时域信道估计结果之后，在利用所述时域信道估计结果获取同步点位置之前，所述方法还包括：

计算所述多倍速率接收数据序列中每一路数据的信道估计窗内的径功率和；

比较各路数据的信道估计窗内的径功率和，获取径功率和最大的一路数据；则所述利用所述训练序列的时域信道估计结果获取同步点位置包括：

利用所述径功率和最大的一路数据的时域信道估计结果获取同步点位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述时域信道估计结果获取同步点位置包括：

利用所述时域信道估计结果，确定最大径位置；

将所述最大径位置确定为同步点位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述接收数据的信道类型为慢变信道时，则所述利用所述时域信道估计结果，确定最大径位置包括:

利用获取的所述时域信道估计结果，获取信道估计窗内各径的径功率值；

获取所有径的径功率和，利用所述所有径的功率和获得径功率平均值；

分别将每一径的径功率值除以所述径功率平均值得到的第一比值与第一预设门限值进行比较；

当所述第一比值大于所述第一预设门限值时，获取与所述第一比值对应的径功率值，比较获取的径功率值，将径功率值最大的径对应的位置确定为最大径位置。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述接收数据的信道类型为快变信道时，则所述利用所述时域信道估计结果，确定最大径位置包括:

将所述信道估计窗分为M段；M为大于1的整数；

分别获取各分段内信道估计窗内各径的径功率值；

获取各分段内信道估计窗内各径的径功率值的平均值；

分别将各分段内信道估计窗内各径的径功率值与径功率平均值的比值与各分段的第二预设门限比较；

获取各分段内比值大于第二预设门限的径功率值；

比较获取的所述各分段内比值大于第二预设门限的径功率值，将径功率值最大的径对应的位置确定为最大径位置。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用获取的所述同步点位置进行同步判定，根据同步判定结果进行数据选取处理，获取相应长度的训练序列包括：

当所述同步点位置位于信道估计窗的前半部分且不是第一径时，确定时间同步位置滞后；当所述同步点位置位于信道估计窗的后半部分时，确定时间同步位置提前；

当确定时间同步位置滞后时，从同步点位置选取接收数据；当确定所述用户信号相对于接收设备提前时，从第Q点开始选取接收数据；其中，所述Q等于信道估计窗的长度减去同步位置对应的点数得到的差值；

从获取的接收数据的相应位置选取相应的训练序列。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取的所述训练序列包括两段训练序列，则所述利用获取的所述训练序列获取频偏估计值包括：

当选取的两段训练序列相同时，利用所述两段训练序列进行相关运算，获取第一相关运算结果；当选取的两段训练序列不同时，分别将每一段训练序列与本地训练序列进行相关运算，将获取的两段相关运算结果进行互相关运算，获取第二相关运算结果；

利用获取的所述第一相关运算结果或者第二相关运算结果获取相位值；

利用获取的所述相位值得到频偏估计值。

8.一种提高频率同步精度的装置，其特征在于，所述装置包括：

信道估计单元，用于在接收数据序列中选取训练序列，获取所述训练序列的时域信道估计结果；

同步处理单元，用于利用所述训练序列的时域信道估计结果获取同步点位置；利用获取的所述同步点位置进行同步判定，根据同步判定结果进行数据选取处理，获取相应长度的训练序列；

频率同步单元，用于利用获取的所述训练序列获取频偏估计值，利用所述频偏估计值进行频偏补偿处理。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

单路数据选取单元，用于当所述接收数据序列为多倍速率接收数据序列时，计算所述多倍速率接收数据序列中每一路数据的信道估计窗内的径功率和；比较各路数据的信道估计窗内的径功率和，获取径功率和最大的一路数据，将获取的径功率和最大的一路数据发送给同步点确定单元；

则所述同步处理单元还用于：

接收所述单路数据选取单元确定的径功率和最大的一路数据，并利用所述径功率和最大的一路数据的时域信道估计结果获取同步点位置。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述同步处理单元包括同步点确定单元和数据选取单元，其中，所述同步点确定单元包括：

最大径位置确定单元，用于利用所述时域信道估计结果，确定最大径位置；

确定单元，用于将所述最大径位置确定为同步点位置。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述最大径位置确定单元具体为第一最大径位置确定单元，包括：

第一径功率值获取单元，用于当所述接收数据的信道类型为慢变信道时，利用获取的所述时域信道估计结果，获取信道估计窗内各径的径功率值；

第一径功率评价值获取单元，用于获取所有径的径功率和，利用所述所有径的功率和获得径功率平均值；

第一比较单元，用于分别将每一径的径功率值除以所述径功率平均值得到的第一比值与第一预设门限值进行比较；

第一位置确定单元，用于当所述第一比值大于所述第一预设门限值时，获取与所述第一比值对应的径功率值，比较获取的径功率值，将径功率值最大的径对应的位置确定为最大径位置。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述最大径位置确定单元具体为第一最大径位置确定单元，包括：

分段单元，用于当所述接收数据的信道类型为快变信道时，将所述信道估计窗分为M段；M为大于1的整数；

第二径功率值获取单元，用于分别获取各分段内信道估计窗内各径的径功率值；

第二径功率评价值获取单元，用于获取各分段内信道估计窗内各径的径功率值的平均值；

第二比较单元，用于分别将各分段内信道估计窗内各径的径功率值与径功率平均值的比值与各分段的第二预设门限比较；

第二位置确定单元，用于获取各分段内比值大于第二预设门限的径功率值；比较获取的所述各分段内比值大于第二预设门限的径功率值，将径功率值最大的径对应的位置确定为最大径位置。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述同步处理单元包括同步点确定单元和数据选取单元，其中，所述数据选取单元包括：

同步判定单元，用于当所述同步点位置位于信道估计窗的前半部分且不是第一径时，确定时间同步位置滞后；当所述同步点位置位于信道估计窗的后半部分时，确定时间同步位置提前；

第一选取单元，用于当确定时间同步位置滞后时，从同步点位置选取接收数据；当确定所述用户信号相对于接收设备提前时，从第Q点开始选取接收数据；其中，所述Q等于信道估计窗的长度减去同步位置对应的点数得到的差值；

第二选取单元，用于从获取的接收数据的相应位置选取相应的训练序列。

14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述频率同步单元包括频偏估计单元和频偏补偿单元，其中所述频偏估计单元包括：

相关运算单元，用于获取的训练序列包括两段训练序列且所述两段训练序列相同时，利用所述两段训练序列进行相关运算，获取第一相关运算结果；当选取的两段训练序列不同时，分别将每一段训练序列与本地训练序列进行相关运算，将获取的两段相关运算结果进行互相关运算，获取第二相关运算结果；

相位值获取单元，用于利用获取的所述第一相关运算结果或者第二相关运算结果获取相位值；

频偏估计值获取单元，用于利用获取的所述相位值得到频偏估计值。