CN104348767B - 一种频偏估计方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种频偏估计方法和装置，能够提高频偏估计方法的准确性。本发明中，该频偏估计方法包括：S1、判断所述n_max是否一定是正确的峰值位置；S2、当判断结果为是时，根据所述n_max计算频偏估计值；S3、当判断结果为否时，继续接收下一个数据帧，根据所述当前数据帧和所述下一个数据帧的判决值得到正确的峰值位置，再根据所述正确的峰值位置进行频偏估计值的计算。该频偏估计方法和装置用于频偏估计。

Description

一种频偏估计方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种频偏估计方法和装置。

背景技术

在WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)系统中，初始同步是WCDMA系统正常运行的前提，而初始同步中最重要的一步就是进行频率偏移的估计。目前，频率偏移的估计是基于CPICH(Common Pilot Channel，公共导频信道)使用FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换)和频域内的二次插值结合的估计算法，该算法根据帧同步确定的帧起始位置和主扰码同步确定的主扰码号，对一帧的接收数据以解扩因子256进行解扰解扩得到150个符号，将上述150个符号补零到长度为256的向量，对上述长度为256的向量进行256点的FFT变换得到D，并对D求模平方，得到一帧的判决值，然后寻找D中模平方最大的值对应的位置，即寻找最大的判决值，最后根据该最大的判决值在频率位置与判决值关系图中的频率位置进行初始频偏估计，最终在频域内进行二次插值，得到频偏估计值。

在现有的频偏估计方法中，在多径衰落信道衰落严重时，最大判决值不明显，因此在最终计算频偏估计时可能用到的不是最大的判决值；此外，当通信系统采用STTD(SpaceTime Transmit Diversity,空时发射分集)技术发送和接收数据时，在发射图样中正确的峰值位置之外的两个固定的位置会出现比较明显的峰值，所述两个固定的位置为与所述正确峰值位置距离分别为64和(-64)的位置，为了描述的方便，下文称所述两个固定的位置为错误位置。在多径衰落信道下，错误位置的峰值可能大于正确位置的峰值，导致最终不是用正确的峰值位置的判决值来计算频偏估计值；此外，目前的频偏估计方法只是使用固定的两个数据帧进行频偏估计，在信道环境较好时延长了估计的时间，在信道环境较差时可能估计错误。综上所述，使用现有技术中的频偏估计方法得到的频偏估计值存在错误，使用该频偏估计值进行频偏调整，必然导致初始同步失败。因此，该频率偏移的估计方法准确性较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种频偏估计方法和装置，能够提高频偏估计方法的准确性。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种频偏估计方法，在所述通信系统初始同步时，通过时隙同步、帧同步及主扰码同步得到当前数据帧判决值，计算所述判决值中最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max，所述频偏估计方法包括以下步骤：

S1、判断所述n_max是否一定是正确的峰值位置；

S2、当判断结果为是时，根据所述n_max计算频偏估计值；

S3、当判断结果为否时，继续接收下一个数据帧，根据所述当前数据帧和所述下一个数据帧的判决值得到正确的峰值位置，根据所述正确的峰值位置进行频偏估计值的计算。

本发明的实施方式还提供了一种频偏估计装置，在通信系统初始同步时，通过时隙同步、帧同步及主扰码同步，得到当前数据帧的判决值，计算所述判决值中最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max，所述频偏估计的装置包括：

判断单元，用于判断所述n_max是否一定是正确的峰值位置；

第一处理单元，用于当判断单元得到的结果为是时，根据所述n_max计算频偏估计值；

第二处理单元，用于当判断单元得到的结果为否时，继续接收下一个数据帧，根据所述当前数据帧和所述下一个数据帧的判决值得到正确的峰值位置，根据所述正确的峰值位置进行频偏估计值的计算。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在计算得到所述判决值中最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max之后，增加了以下步骤：根据所述n_max计算峰均比PAR，再根据所述PAR判断所述当前数据帧的判决值是否可信，当判断得到所述当前数据帧的判决值可信时，则根据当前数据帧的所述n_max计算频偏估计值；当判断得到所述当前数据帧的判决值不可信时，则继续接收下一帧数据，根据所述当前数据帧和所述下一个数据帧的判决值得到正确的峰值位置，再根据所述正确的峰值位置进行频偏估计值的计算。与现有技术中直接根据判决值中最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max进行频偏估计的方法相比较，提高了频偏估计方法的准确性。

另外，所述判断所述n_max是否是正确的峰值位置包括以下步骤：

S11、根据所述n_max计算峰均比PAR；

S12、根据所述PAR判断所述当前数据帧的判决值是否可信；

S13、如果当前数据帧的判决值可信，则判断得到所述n_max一定是正确的峰值位置；

S14、如果当前数据帧的判决值不可信，则判断得到所述n_max不一定是正确的峰值位置。

通过判断当前数据帧的判决值可信，进一步提高了频偏估计方法的准确性。

另外，所述当判定所述n_max不一定是正确的峰值位置时，继续接收下一个数据帧，根据所述当前数据帧和所述下一个数据帧的判决值得到正确的峰值位置，根据所述正确的峰值位置进行频偏估计值的计算具体包括：

S31、接收下一数据帧，将所述当前数据帧的判决值与所述下一数据帧的判决值进行合并，得到合并后的判决值，判断下一数据帧的判决值与所述合并后的判决值是否可信；

S32、当所述下一数据帧的判决值与所述合并后的判决值都可信时，根据所述合并后的判决值中模最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max计算频偏估计值；

S33、当所述下一数据帧的判决值或所述合并后的判决值可信时，根据所述可信的判决值中模最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max计算频偏估计值；

S34、当所述下一数据帧的判决值与所述合并后的判决值都不可信时，将所述下一数据帧作为当前数据帧，返回步骤S31。

在信道条件较差时，通过多帧合并进行判决，可以提高频偏估计值的可靠性。

另外，所述根据所述PAR判断所述当前数据帧的判决值是否可信具体包括：

判断所述PAR是否大于预设的第一门限值T₁；

当所述PAR大于所述T₁时，判定所述判决值可信；

当所述PAR小于等于所述T₁时，判定所述判决值不可信。

通过将所述PAR与所述预设的第一门限值T₁相比较，可以判断得到在频率位置与判决值关系图中频率位置n_max对应的判决值的模平方是否为所述判决值中的最大值。

另外，所述的频偏估计方法还包含以下步骤：

所述如果当前数据帧的判决值可信，在根据当前数据帧的所述n_max计算频偏估计值之前，先判断所述通信系统是否采用空分分集技术STTD发送和接收数据；

如果所述通信系统未采用所述STTD发送和接收数据，则再根据所述n_max计算频偏估计值；

如果所述通信系统采用所述STTD发送和接收数据，则判断所述STTD的三个峰值是否有效；

当判断得到所述STTD的三个峰值有效时，在三个有效的峰值及|D_nmax|²中寻找正确的峰值位置；

当判断得到所述STTD的三个峰值无效时，返回步骤S3。

通过在所述判决值可信时，对所述STTD的三个峰值的有效性进行判断，可以在判断得到所述STTD的三个峰值有效时根据所述三个有效峰值进行正确的峰值位置的判决，进而消除了两个错误的估计值。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式提供的一种频偏估计方法流程图；

图2是根据本发明第一实施方式提供的频率位置与判决值关系图；

图3是根据本发明第三实施方式提供的一种频偏估计装置结构示意图；

图4是根据本发明第三实施方式提供的一种判断单元结构示意图；

图5是根据本发明第三实施方式提供的一种第二处理单元结构示意图；

图6是根据本发明第四实施方式提供的一种判断单元结构示意图。

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，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种频偏估计方法，在通信系统初始同步时，通过时隙同步、帧同步及主扰码同步，得到当前数据帧的判决值，计算所述判决值中最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max，如图1所示，所述频偏估计方法包括以下步骤：

S1、判断所述n_max是否一定是正确的峰值位置。

如图2所示，图2为数据帧的频率位置与判决值关系图，其中，横轴表示频率位置n，即表示数据帧抽样的第n个频率位置，纵轴表示抽样的第n个频率位置的数据帧对应的判决值。

需要说明的是，该频偏估计方法适用于通信系统中的初始同步。初始同步的流程大致包括如下步骤：时隙同步、帧同步、主扰码同步、发射分集检测及频偏估计。所述时隙同步由主同步信道(P-SCH)辅助完成，确定接收信号的时隙头；所述帧同步由辅同步信道(S-SCH)辅助完成，确定接收信号的帧头和小区使用的主扰码所在的扰码组号；所述主扰码同步由主导频信道(P-CPICH)辅助完成，确定出小区的主扰码号；所述发射分集检测由解扩出来的SCH符号与P-CPICH符号的相位关系来判断，确定是否使用STTD发射分集；所述频偏估计是基于CPICH使用快速傅里叶变换(FFT)和频域内的二次插值结合的估计算法。

在实际应用中，在步骤S1之前，所述方法还包括：对于接收到的一个数据帧，首先根据帧同步确定的帧起始位置和主扰码同步确定的主扰码号对一帧的接收数据以解扩因子256进行解扰解扩得到150个符号d＝[d₀,d₁,...,d₁₄₉]^T；然后将所述150个符号补零到长度为256的向量对进行256点的FFT变换得到D＝[D₀,D₁,...,D₂₅₅]^T，并对D求模平方，得到一帧的判决值；最后寻找判决值中最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置：

具体的，步骤S1具体包括以下步骤：

S11、根据所述n_max计算峰均比(PAR，peak-to-average ratio)。

具体的，计算所述PAR的公式为:

其中，所述表示最大判决值，所述N_Str表示用于平均的判决值中距离最大判决值的最小距离，所述N_End表示用于平均的判决值中距离最大判决值的最大距离，所述表示第[(n_max+n)％256]个判决值，所述表示第[(n_max-n)％256]个判决值。

在实际应用中，所述N_End可以取值28，所述N_Str可以取值8。但也可以根据实际需要对所述N_End及所述N_Str的取值进行灵活调整，在此不再赘述。

S12、根据所述PAR判断所述当前数据帧的判决值是否可信。

步骤S12具体包括：判断所述PAR是否大于预设的第一门限值T₁；当所述PAR大于所述T₁时，判定所述判决值可信；当所述PAR小于等于所述T₁时，判定所述判决值不可信。

在实际中，通过多次的仿真发现，所述第一门限值T₁可以预设为12。所述PAR表示最大判决值与最大判决值左右两边共2(N_End-N_Str)个判决值均值的比值，因此在判定所述PAR是否可信时，可以限定当所述最大判决值大于所述均值的12倍时，判定所述判决值可信；当所述峰值的模的平方小于等于所述均值的12倍时，判定所述判决值不可信。但在实际应用中，所述T₁也可以根据实际需要进行灵活调整，在此不再赘述。

S13、如果当前数据帧的判决值可信，则判断得到所述n_max一定是正确的峰值位置。

通过图2所示的数据帧的频率位置与判决值关系图可以找到所述n_max对应的位置。

S14、如果当前数据帧的判决值不可信，则判断得到所述n_max不一定是正确的峰值位置。

在实际信号传播过程中，可能由于信道条件及噪声等的影响，到达接收端时，信号有了一定的衰减，因此信号的判决值会比较小，但有可能该判决值较小的信号在判决值及频率位置关系图中对应的频率位置就是正确的峰值位置。因此，在当前数据帧的判决值不可信时，所述n_max可能是正确的峰值位置，也可能不是正确的峰值位置。

当判断得到所述n_max不一定是正确的峰值位置，执行步骤S3。

特别的，在本发明实施例中，如何判断n_max是否一定是正确的峰值位置的具体方式不是本实施方式的关键。本发明实施例中是以通过计算均峰比的方式判断n_max是否一定是正确的峰值位置为例，进行说明的，但在实际应用中，也可以采用其他方式判断n_max是否一定是正确的峰值位置。本领域的技术人员能想到的任何可以用于判断n_max是否一定是正确的峰值位置的方法都可以用于步骤S1。

S2、当判定所述n_max一定是正确的峰值位置时，根据所述n_max计算频偏估计值。

在所述如果当前数据帧的判决值可信，在根据当前数据帧的所述n_max计算频偏估计值之前，步骤S2还包括：

先判断所述通信系统是否采用空分分集技术STTD发送和接收数据；如果所述通信系统未采用所述STTD发送和接收数据，则再根据所述n_max计算频偏估计值；如果所述通信系统采用所述STTD发送和接收数据，则判断所述STTD的三个峰值是否有效。

其中，所述如果所述通信系统采用所述STTD发送和接收数据，判断所述STTD的三个峰值是否有效具体包括：

在频率位置与判决值关系图中找到距离所述n_max为64、128和192的三个频率位置Idx₆₄、Idx₁₂₈和Idx₁₉₂及其对应的峰值Max₆₄、Max₁₂₈和Max₁₉₂；将所述三个峰值Max₆₄、Max₁₂₈和Max₁₉₂按照从小到大的顺序排序得到Max₀、Max₁和Max₂，得到所述三个峰值中的最小值Max₀和中间值Max₁；将所述Max₁与所述Max₀进行比较，判断所述Max₁是否大于所述Max₀与预设的第二门限值T₂的乘积；当所述Max₁大于所述Max₀与所述T₂的乘积时，判定所述Max₀、所述Max₁和所述Max₂三个峰值有效；当所述Max₁小于等于所述Max₀与所述T₂的乘积时，判定所述Max₀、所述Max₁和所述Max₂三个峰值无效。所述Idx_Δ与Max_Δ之间的关系可以通过如下的公式(1)和公式(2)实现。

其中，

在实际中，通过多次的仿真发现，所述第二门限值T₂可以预设为4，当所述中间值Max₁大于所述最小值Max₀的4倍时，可以判断得到所述Max₀、所述Max₁和所述Max₂三个峰值有效；当所述中间值Max₁小于等于所述最小值Max₀的4倍时，可以判断得到所述Max₀、所述Max₁和所述Max₂三个峰值无效。但在实际应用中，所述T₂也可以根据实际需要进行灵活调整，在此不再赘述。

S24、当判断得到所述STTD的三个峰值有效时，在三个有效的峰值及中寻找正确的峰值位置。

具体的，步骤S24具体包括：

去掉所述STTD的三个峰值中的最小值Max₀，根据所述Max₁、所述Max₂在频率位置与判决值关系图中的频率位置Idx₁、Idx₂和所述n_max来寻找正确的峰值位置N_max。所述其中，所述T₃为预设的第三门限值，用于确定所述三个峰值存在的范围；当所述(1)成立时，所述正确的峰值位置N_max为n_max；当所述(2)成立时，所述正确的峰值位置N_max为Idx₁；当所述(3)成立时，所述正确的峰值位置N_max为Idx₂。

由于在实际应用中，错误位置的两个峰值间的距离为64-(-64)＝128,因此，当所述任意两个频率位置间的差值为128时，则另外一个频率位置对应的峰值才为正确的峰值。具体说明如下：所述T₃为预设的第三门限值，用于确定所述三个峰值存在的范围；在实际中，通过多次的仿真发现，所述第三门限值T₃可以预设为5。在计算得到正确的峰值位置N_max之后，根据所述N_max计算频偏估计值。所述根据当前数据帧的所述N_max计算频偏估计值具体包括：根据所述正确的峰值位置N_max计算初始频偏估计：

其中，Δf由解扩因子和FFT点数共同决定：

然后在频域内进行二次插值，得到最终的频偏估计值f：

其中，所述与所述表示所述正确的峰值位置两侧的频率的峰值。

在计算得到所述最终的频偏估计值之后，根据该频偏估计值进行频率调整，最终完成同步。

S25、当判断得到所述STTD的三个峰值无效时，执行步骤S3。

此外，可以设置一个判断标志JudgeFlag用来标志本次的判断结果，可以用所述JudgeFlag来表示所述PAR判断所述当前数据帧的判决值是否可信及所述STTD的三个峰值是否有效。示例的，当通信系统未采用STTD发送和接收数据且所述当前数据帧的判决值可信时，设置该JudgeFlag为0；当通信系统采用STTD发送和接收数据，所述STTD的三个峰值有效且所述当前数据帧的判决值可信时，设置该JudgeFlag为0，用0表示估计正确；当所述当前数据帧的判决值不可信时，设置该JudgeFlag为1，用1表示估计错误。因此，在最后计算频偏估计值时，可以根据JudgeFlag为0的判断结果来计算频偏估计值。

S3、当判定所述n_max不一定是正确的峰值位置时，继续接收下一个数据帧，根据所述当前数据帧和所述下一个数据帧的判决值得到正确的峰值位置，再根据所述正确的峰值位置进行频偏估计值的计算。

步骤S3具体包括：

S31、接收下一数据帧，将所述当前数据帧的判决值与所述下一数据帧的判决值进行合并，得到合并后的判决值，判断下一数据帧的判决值与所述合并后的判决值是否可信。

所述对所述当前数据帧的判决值与所述下一数据帧的判决值进行合并，即将所述当前数据帧的256个点与所述下一个数据帧的256个点进行向量的相加，得到合并后的256个判决值，然后执行步骤S1、S2，判断所述合并后的判决值是否可信。当判定所述合并后的判决值可信时，根据所述n_max计算频偏估计值。所述根据所述n_max计算频偏估计值的具体方法可以参考步骤S3中的描述，本发明在此不作赘述。

S32、当所述下一数据帧的判决值与所述合并后的判决值都可信时，根据所述合并后的判决值中模最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max计算频偏估计值。

计算所述频偏估计值的方法可以参考步骤S24中的方法，本发明在此不作赘述。

S33、当所述下一数据帧的判决值或所述合并后的判决值可信时，根据所述可信的判决值中模最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max计算频偏估计值。

计算所述频偏估计值的方法可以参考步骤S24中的方法，本发明在此不作赘述。

S34、当所述下一数据帧的判决值与所述合并后的判决值都不可信时，将所述下一数据帧作为当前数据帧，返回步骤S31。

当判断得到所述合并后的判决值不可信时，需要继续接收数据帧，根据所述当前数据帧和所述下一个数据帧的判决值得到正确的峰值位置，再根据所述正确的峰值位置进行频偏估计值的计算。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在计算得到所述判决值中最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max之后，增加了以下步骤：根据所述n_max计算峰均比PAR，再根据所述PAR判断所述当前数据帧的判决值是否可信，当判断得到所述当前数据帧的判决值可信时，则根据当前数据帧的所述n_max计算频偏估计值；当判断得到所述当前数据帧的判决值不可信时，则继续接收下一帧数据，根据所述当前数据帧和所述下一个数据帧的判决值得到正确的峰值位置，再根据所述正确的峰值位置进行频偏估计值的计算。与现有技术中直接根据判决值中最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max进行频偏估计的方法相比较，提高了频偏估计方法的准确性。

特别的，本发明提供的频偏估计方法以一个数据帧为单位进行单次的频偏估计，在信道环境好的时候只需要一个数据帧就可以正确估计，在信道环境较差时，需要多个数据帧才能完成正确的估计。为了记录判决估计的次数，进行有限次的判决估计，可以设置判决值合并次数，并对所述判决值合并次数进行初始化，即在进行第一个数据帧的判决时，设置所述判决值合并次数为0。

本发明的第二实施方式涉及另一种频率估计方法。第二实施方式在第一实施方式基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：本发明第二实施方式中，在执行步骤S3之前，增加了对判决值合并次数的判断。这样一来，在信道环境很差时，该频偏估计方法可以进行有限次数的判决，从而灵活的进行频偏调整，提高了频偏估计的性能和准确性。

具体地说，所述方法还包括：更新所述判决值合并次数；判断所述判决值合并次数是否大于等于预设的最大合并次数；当所述判决值合并次数大于等于所述预设的最大合并次数时，判决超时，不进行频偏调整；当所述判决值合并次数小于所述预设的最大合并次数时，返回步骤S3。

即在本发明中，使用多个数据帧进行判决值的判断是有数据帧个数的限制的，在实际中，可以将N_{FOE_Proc}设置为所述预设的最大合并次数，通过多次的仿真发现，所述N_{FOE_Proc}可以取6。当所述数据帧的个数超过预设的最大合并次数6时，判断得到判决超时，停止本次频偏估计，此时，规定所述频偏估计值为0，不进行频偏调整；当所述数据帧的个数没有超过预设的最大合并次数6时，继续接收数据帧进行判决值的判断。但在实际应用中，所述N_{FOE_Proc}也可以根据实际需要进行灵活调整，在此不再赘述。

此外，当所述数据帧的个数超过预设的最大合并次数6时，可以设置判断标志JudgeFlag为2来表示估计超时。

这样一来，在信道环境很差时，该频偏估计方法可以进行有限次数的判决，从而灵活的进行频偏调整，提高了频偏估计的性能和准确性。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第三实施方式涉及一种频率偏移估计装置30，如图3所示，在通信系统初始同步时，通过时隙同步、帧同步及主扰码同步，得到当前数据帧的判决值，计算所述判决值中最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max，所述频率偏移估计装置30包括：

判断单元301，用于判断所述n_max是否是正确的峰值位置。

第一处理单元302，用于当判断单元得到的结果为是时，根据所述n_max计算频偏估计值。

第二处理单元303，用于当判断单元得到的结果为否时，继续接收下一个数据帧，根据所述当前数据帧和所述下一个数据帧的判决值得到正确的峰值位置，再根据所述正确的峰值位置进行频偏估计值的计算。

如图4所示，所述判断单元301具体包括：

第一处理子单元3011，用于根据所述n_max计算峰均比PAR。

第二处理子单元3012，用于根据所述PAR判断所述当前数据帧的判决值是否可信。

第一判断子单元3013，用于在当前数据帧的判决值可信时，判断得到所述n_max为正确的峰值位置。

第二判断子单元3014，用于在当前数据帧的判决值不可信时，判断得到所述n_max不一定是正确的峰值位置。

如图5所示，所述第二处理单元303具体包括：

第三处理子单元3031，用于接收下一数据帧，将所述当前数据帧的判决值与所述下一数据帧的判决值进行合并，得到合并后的判决值，判断下一数据帧的判决值与所述合并后的判决值是否可信。

第四处理子单元3032，用于当所述下一数据帧的判决值与所述合并后的判决值都可信时，根据所述合并后的判决值中模最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max计算频偏估计值。

第五处理子单元3033，用于当所述下一数据帧的判决值或所述合并后的判决值可信时，根据所述可信的判决值中模最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max计算频偏估计值。

第六处理子单元3034，用于当所述下一数据帧的判决值与所述合并后的判决值都不可信时，将所述下一数据帧作为当前数据帧，返回到第三处理子单元。

所述第二处理子单元3012具体用于：

判断所述PAR是否大于预设的第一门限值T₁；当所述PAR大于所述T₁时，判定所述判决值可信；当所述PAR小于等于所述T₁时，判定所述判决值不可信。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在计算得到所述判决值中最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max之后，增加了以下单元：所述第一处理子单元根据所述n_max计算峰均比PAR，所述第二处理子单元再根据所述PAR判断所述当前数据帧的判决值是否可信，所述第一处理单元在当判断得到所述当前数据帧的判决值可信时，则根据当前数据帧的所述n_max计算频偏估计值；所述第二处理单元在当判断得到所述当前数据帧的判决值不可信时，则继续接收下一帧数据，根据所述当前数据帧和所述下一个数据帧的判决值得到正确的峰值位置，再根据所述正确的峰值位置进行频偏估计值的计算。与现有技术中直接根据判决值中最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max进行频偏估计的装置相比较，提高了频偏估计方法的准确性。

进一步的，本发明第四实施方式提供另一种频偏估计装置，第四实施方式在第三实施方式基础上做了进一步改进，如图6所示，主要改进之处在于：本发明第三实施方式中的判断单元301增加了以下子单元：

第三判断子单元3015，用于如果当前数据帧的判决值可信，在根据当前数据帧的所述n_max计算频偏估计值之前，先判断所述通信系统是否采用空分分集技术STTD发送和接收数据。

第一执行子单元3016，用于如果所述通信系统未采用所述STTD发送和接收数据，则再根据所述n_max计算频偏估计值。

第二执行子单元3017，用于如果所述通信系统采用所述STTD发送和接收数据，则判断所述STTD的三个峰值是否有效。

第三执行子单元3018，用于当判断得到所述STTD的三个峰值有效时，在三个有效的峰值及中寻找正确的峰值位置。

第四执行子单元3019，用于当判断得到所述STTD的三个峰值无效时，返回第二处理单元。

增加的第三子单元可以判断该通信系统是否采用STTD发送和接收数据，当该通信系统采用STTD发送和接收数据时，所述第三执行子单元通过在三个有效的峰值及中寻找到正确的峰值位置，根据判断得到所述STTD的三个有效峰值中正确的峰值位置，最后，使得所述频偏估计装置通过该正确的峰值位置最终可以计算得到频偏估计值，进一步提高了频偏估计方法的准确性。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种频偏估计方法，在通信系统初始同步时，通过时隙同步、帧同步及主扰码同步，得到当前数据帧的判决值，计算所述判决值中最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max，其特征在于，包括以下步骤：

S1、判断所述n_max是否一定是正确的峰值位置；

S2、当判断结果为是时，根据所述n_max计算频偏估计值；

S3、当判断结果为否时，继续接收下一个数据帧，根据所述当前数据帧和所述下一个数据帧的判决值得到正确的峰值位置，再根据所述正确的峰值位置进行频偏估计值的计算；

所述判断所述n_max是否一定是正确的峰值位置包括以下步骤：

S11、根据所述n_max计算峰均比PAR；

S12、根据所述PAR判断所述当前数据帧的判决值是否可信；

S13、如果当前数据帧的判决值可信，则判断得到所述n_max一定是正确的峰值位置；

S14、如果当前数据帧的判决值不可信，则判断得到所述n_max不一定是正确的峰值位置；

其中，所述如果当前数据帧的判决值可信，在根据当前数据帧的所述n_max计算频偏估计值之前，先判断所述通信系统是否采用空分分集技术STTD发送和接收数据；

如果所述通信系统未采用所述STTD发送和接收数据，则再根据所述n_max计算频偏估计值；

如果所述通信系统采用所述STTD发送和接收数据，则判断所述STTD的三个峰值是否有效；

当判断得到所述STTD的三个峰值有效时，在三个有效的峰值及中寻找正确的峰值位置；所述表示最大判断值；

当判断得到所述STTD的三个峰值无效时，返回步骤S3。

2.根据权利要求1所述的频偏估计方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

S31、接收下一数据帧，将所述当前数据帧的判决值与所述下一数据帧的判决值进行合并，得到合并后的判决值，判断下一数据帧的判决值与所述合并后的判决值是否可信；

S32、当所述下一数据帧的判决值与所述合并后的判决值都可信时，根据所述合并后的判决值中模最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max计算频偏估计值；

S33、当所述下一数据帧的判决值或所述合并后的判决值可信时，根据所述可信的判决值中模最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max计算频偏估计值；

S34、当所述下一数据帧的判决值与所述合并后的判决值不可信时，将所述下一数据帧作为当前数据帧，返回步骤S31。

3.根据权利要求2所述的频偏估计方法，其特征在于，所述方法还包括：

设置判决值合并次数，并对所述判决值合并次数进行初始化。

4.根据权利要求1所述的频偏估计方法，其特征在于，所述根据所述PAR判断所述当前数据帧的判决值是否可信具体包括：

判断所述PAR是否大于预设的第一门限值T₁；

当所述PAR大于所述T₁时，判定所述判决值可信；

当所述PAR小于等于所述T₁时，判定所述判决值不可信。

5.根据权利要求1所述的频偏估计方法，其特征在于，所述如果所述通信系统采用所述STTD发送和接收数据，判断所述STTD的三个峰值是否有效具体包括：

在频率位置与判决值关系图中找到距离所述n_max为64、128和192的三个频率位置Idx₆₄、Idx₁₂₈和Idx₁₉₂及其对应的峰值Max₆₄、Max₁₂₈和Max₁₉₂；

将所述三个峰值Max₆₄、Max₁₂₈和Max₁₉₂按照从小到大的顺序排序得到Max₀、Max₁和Max₂，得到所述三个峰值中的最小值Max₀和中间值Max₁；

判断所述Max₁是否大于所述Max₀与预设的第二门限值T₂的乘积；

当所述Max₁大于所述Max₀与所述T₂的乘积时，判定所述Max₀、所述Max₁和所述Max₂三个峰值有效；

当所述Max₁小于等于所述Max₀与所述T₂的乘积时，判定所述Max₀、所述Max₁和所述Max₂三个峰值无效。

6.根据权利要求5所述的频偏估计方法，其特征在于，当判断得到所述STTD的三个峰值有效时，在三个有效的峰值及中寻找正确的峰值位置具体包括：

去掉所述STTD的三个峰值中的最小值Max₀，根据所述Max₁、所述Max₂在频率位置与判决值关系图中的频率位置Idx₁、Idx₂和所述n_max来寻找正确的峰值位置N_max；

所述其中，所述T₃为预设的第三门限值，用于确定所述三个峰值存在的范围；

当所述(1)成立时，所述正确的峰值位置N_max为n_max；

当所述(2)成立时，所述正确的峰值位置N_max为Idx₁；

当所述(3)成立时，所述正确的峰值位置N_max为Idx₂。

7.根据权利要求3所述的频偏估计方法，其特征在于，在步骤S3之前，所述方法还包括：

更新所述判决值合并次数；

判断所述判决值合并次数是否大于等于预设的最大合并次数；

当所述判决值合并次数大于等于所述预设的最大合并次数时，判决超时，不进行频偏调整；

当所述判决值合并次数小于所述预设的最大合并次数时，返回步骤S3。

8.一种频偏估计装置，在通信系统初始同步时，通过时隙同步、帧同步及主扰码同步，得到当前数据帧的判决值，计算所述判决值中最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max，其特征在于，包括：

判断单元，用于判断所述n_max是否一定是正确的峰值位置；

第一处理单元，用于当判断单元得到的结果为是时，根据所述n_max计算频偏估计值；

第二处理单元，用于当判断单元得到的结果为否时，继续接收下一个数据帧，根据所述当前数据帧和所述下一个数据帧的判决值得到正确的峰值位置，再根据所述正确的峰值位置进行频偏估计值的计算；

所述判断单元具体包括：

第一处理子单元，用于根据所述n_max计算峰均比PAR；

第二处理子单元，用于根据所述PAR判断所述当前数据帧的判决值是否可信；

第一判断子单元，用于在当前数据帧的判决值可信时，判断得到所述n_max一定是正确的峰值位置；

第二判断子单元，用于在当前数据帧的判决值不可信时，判断得到所述n_max不一定是正确的峰值位置；

所述判断单元还包括：

第三判断子单元，用于如果当前数据帧的判决值可信，在根据当前数据帧的所述n_max计算频偏估计值之前，先判断所述通信系统是否采用空分分集技术STTD发送和接收数据；

第一执行子单元，用于如果所述通信系统未采用所述STTD发送和接收数据，则再根据所述n_max计算频偏估计值；

第二执行子单元，用于如果所述通信系统采用所述STTD发送和接收数据，则判断所述STTD的三个峰值是否有效；

第三执行子单元，用于当判断得到所述STTD的三个峰值有效时，在三个有效的峰值及中寻找正确的峰值位置；

第四执行子单元，用于当判断得到所述STTD的三个峰值无效时，返回第二处理单元。

9.根据权利要求8所述的频偏估计装置，其特征在于，所述第二处理单元具体包括：

第三处理子单元，用于接收下一数据帧，将所述当前数据帧的判决值与所述下一数据帧的判决值进行合并，得到合并后的判决值，判断下一数据帧的判决值与所述合并后的判决值是否可信；

第四处理子单元，用于当所述下一数据帧的判决值与所述合并后的判决值都可信时，根据所述合并后的判决值中模最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max计算频偏估计值；

第五处理子单元，用于当所述下一数据帧的判决值或所述合并后的判决值可信时，根据所述可信的判决值中模最大的值在频率位置与判决值关系图中对应的频率位置n_max计算频偏估计值；

第六处理子单元，用于当所述下一数据帧的判决值与所述合并后的判决值都不可信时，将所述下一数据帧作为当前数据帧，返回到第三处理子单元。

10.根据权利要求8所述的频偏估计装置，其特征在于，所述第二处理子单元具体用于：

判断所述PAR是否大于预设的第一门限值T₁；

当所述PAR大于所述T₁时，判定所述判决值可信；

当所述PAR小于等于所述T₁时，判定所述判决值不可信。