CN104580050B - 一种上行频偏补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种上行频偏补偿方法，通过对上行接收的时域信号的CP和CP对应的数据部分进行FFT变换，然后对变换后的频域数据进行选取，选取部分子载波来进行相关操作，根据相关值计算相位差，利用相位差对数据进行补偿，从而避免对FFT变换后所有的数据进行相关操作，可以降低利用CP估计相位差的复杂性，改善用户PRB个数较小时相位差估计不准的问题，提高上行数据的接收效率。

Description

一种上行频偏补偿方法
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种上行频偏补偿方法。
背景技术
在通信系统中，终端的高速运动会引起多普勒频移，例如若终端以300km/h的速度行驶，载频为2.6GHz，则产生的最大多普勒频移约为722Hz。在上行链路中，终端的运动带来的多普勒频移最多会是两倍的最大多普勒频偏，也就是说，终端以300km/h的速度行驶，不考虑下行同步误差的条件下，上行频偏最多可以达到1444Hz。在这种频偏条件下，如果不采取一些措施，上行数据无法正确接收。
在现有技术的上行频偏补偿方法中，通常采用循环前缀(CP)来进行相位差估计，具体过程如图1所示，包括如下步骤：
步骤101：提取CP和正交频分复用(OFDM)符号对应CP的数据部分d；
步骤102：对CP和d进行FFT变换；
步骤103：对变换后的两部分数据进行相关运算；
步骤104：对相关运算的结果取相位，利用相位对数据进行补偿。
其中步骤103是对FFT变换后所有的数据进行相关操作，该操作运算量大，而且一个用户的边缘子载波容易受到其相邻用户的干扰，导致相位估计不准。
发明内容
本申请提供了一种上行频偏补偿方法，可以降低利用CP估计相位差的复杂性，改善用户PRB个数较小时相位差估计不准的问题，提高上行数据的接收效率。
本申请实施例提供的一种上行频偏补偿方法，包括：
A、提取接收的上行子帧的循环前缀CP中的一段数据d1和正交频分复用OFDM符号后部对应d1的数据d2；
B、对d1和d2分别进行快速傅里叶变换，得到对应的频域数据D1和D2；
C、取D1和D2中每个物理资源块PRB边缘的n个子载波，总共取得N*n个采样点数据，N为PRB的总数；
D、对取得的D1和D2的N*n个采样点数据进行相关运算，得到N*n个复数值；
E、对于m个OFDM符号重复步骤A至步骤D分别得到N*n个复数值，再将对应于同一个子载波的复数值相加，得到最终N*n个复数值；
F、对N*n个复数值取相位，得到N*n个相位值；
G、提取用户占用的PRB位置对应的相位值并求平均，得到用户的相位差；
H、利用所得到的用户相位差对用户数据进行相位补偿。
较佳地，步骤G所述提取用户占用的PRB位置对应的相位值并求平均包括：设用户所占据的PRB个数为L，若L>＝2，则根据用户所占据的PRB分别在头尾去掉1个相位值后再将其余的相位值求平均，如果L<2，直接对用户所占据的所有PRB对应的相位值求平均。
较佳地，步骤B包括：20M带宽下，对d1和d2后边补0到2048点；对d1和d2分别做2048点的快速傅里叶操作，得到对应的频域数据D1和D2。
较佳地，所述n取值范围为2至11。
从以上技术方案可以看出，对上行接收的时域信号的CP和CP对应的数据部分进行FFT变换，然后对变换后的频域数据进行选取，选取部分子载波来进行相关操作，根据相关值计算相位差，利用相位差对数据进行补偿，从而避免对FFT变换后所有的数据进行相关操作，可以降低利用CP估计相位差的复杂性，改善用户PRB个数较小时相位差估计不准的问题，提高上行数据的接收效率。
附图说明
图1为现有技术的上行频偏补偿方法流程图；
图2为本申请实施例中提取CP和CP对应的数据部分的示意图；
图3为本申请实施例中提取子载波的示意图；
图4为本申请实施例提供的上行频偏补偿方法流程示意图。
具体实施方式
本申请提供的上行频偏补偿方法，其基本思想是：首先对上行接收的时域信号的CP和CP对应的数据部分进行FFT变换，然后对变换后的频域数据进行选取，选取部分子载波来进行相关操作，根据相关值计算相位差，利用相位差对数据进行补偿。
为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。
本申请实施例提取一个上行子帧的每个OFDM符号的CP中的一部分d1，以及d1对应的数据部分d2，如图2所示。其中考虑了信道多径延时，所以只提取了CP的部分数据。
对提取的d1和d2进行FFT变换，得到频域数据，分别为D1和D2。然后对频域数据进行提取，每个PRB中在首尾提取n个子载波，分别为S1和S2，总共提取子载波NPRB*n个(NPRB代表PRB的个数)，图3为提取子载波的示意图。较佳地，所述n的取值范围可以是2至11。对S1和S2进行相关运算，每个OFDM符号得到NPRB*n个复数值，对应NPRB*n个子载波。每个子载波对应的一个上行子帧的14个OFDM符号得到的复数值相加取相位，得到最终的NPRB*n个数值K(m),m＝1,2,…NPRB*n。一个用户可能会占据多个PRB，如果用户占用的PRB个数大于2，则将这些PRB对应的K(m)值取出，然后将首尾两个值去掉，剩下的K(m)值求平均，该平均值即为用户的相位差。
本申请实施例提供的上行频偏补偿方法流程如图4所示，包括如下步骤：
步骤401：提取CP数据d1和OFDM符号后部CP对应的数据d2；
步骤402：对d1和d2后边补0到2048点；
步骤403：对d1和d2分别做2048点的FFT操作，得到对应的频域数据D1和D2；
步骤404：取D1和D2中每个PRB边缘的2个子载波，总共取得2N个采样点数据；N为PRB的总数，本申请实施例中N＝100，因此采样点数据的个数为200。
步骤405：对取得的D1和D2的200个采样点数据进行相关运算，得到200个复数值。
步骤406：对于每个OFDM符号重复步骤401至步骤405都得到200个复数值，14个OFDM符号的结果对应相加，得到最终的200个复数值。
步骤407：对200个复数值取相位，得到200个相位值。
步骤408：提取用户占用的PRB位置对应的相位值并求平均，得到用户的相位差。较佳地，设用户所占据的PRB位置数为L，若L>1则根据用户所占据的PRB分别在头尾去掉1个相位值后再将其余的相位值求平均，如果L＝1，直接对用户所占据的所有PRB对应的相位值求平均。
步骤409：利用所得到的用户相位差对用户数据进行相位补偿。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种上行频偏补偿方法，其特征在于，包括：
A、提取接收的上行子帧的循环前缀CP中的一段数据d1和正交频分复用OFDM符号后部对应d1的数据d2；
B、对d1和d2分别进行快速傅里叶变换，得到对应的频域数据D1和D2；
C、取D1和D2中每个物理资源块PRB边缘的n个子载波，总共取得N*n个采样点数据，N为PRB的总数；
D、对取得的D1和D2的N*n个采样点数据进行相关运算，得到N*n个复数值；
E、对于m个OFDM符号重复步骤A至步骤D分别得到N*n个复数值，再将对应于同一个子载波的复数值相加，得到最终N*n个复数值；
F、对最终N*n个复数值取相位，得到N*n个相位值；
G、提取用户占用的PRB位置对应的相位值并求平均，得到用户的相位差；
H、利用所得到的用户相位差对用户数据进行相位补偿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤G所述提取用户占用的PRB位置对应的相位值并求平均包括：设用户所占据的PRB个数为L，若L>＝2，则根据用户所占据的PRB分别在头尾去掉1个相位值后再将其余的相位值求平均，如果L<2，直接对用户所占据的所有PRB对应的相位值求平均。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B包括：20M带宽下，对d1和d2后边补0到2048点；对d1和d2分别做2048点的快速傅里叶操作，得到对应的频域数据D1和D2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述n取值范围为2至11。
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