CN106899536B - 多载波通信系统中的子载波估计方法及装置 - Google Patents

多载波通信系统中的子载波估计方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种多载波通信系统中的子载波估计方法及装置，所述方法包括：接收发送端发送的数据帧，从所述数据帧中提取训练序列；将所述训练序列及预设的参考序列分别进行快速傅里叶变换运算，得到所述训练序列的频域数据及所述参考序列的频域数据，并将所述训练序列的频域数据和所述参考序列的频域数据共轭相乘；提取共轭相乘结果的实部；分别对M×N的阵列中每一列中的所有数值求平均值，得到1行N列的输出阵列；根据所述1行N列的输出阵列中的每一列的值，估计所述1行N列的输出阵列所对应的N个子载波是否传输有效数据。上述方案能够在实现低复杂度的子载波估计的同时，提高子载波估计的精确度。

Description

多载波通信系统中的子载波估计方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种多载波通信系统中的子载波估计方法及装置。
背景技术
多载波调制技术抗干扰能力强，频谱利用效率高，能够有效对抗频率选择性衰落，在宽带通信系统中得到了越来越广泛的应用。正交频分复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，OFDM)是多载波调制技术中的一种，实现复杂度低，能够消除码间干扰，有效对抗多径效应，广泛应用于电力线通信系统和无线通信系统中。
在实际应用中，多载波通信系统通常会选取适量的子载波、选择干扰较小的频段传输有效数据，规避干扰较大的频段。接收端对子载波数目以及子载波位置的估计的精确程度直接影响到后续的解调操作。
现有技术中，通常采用自相关的方法进行子载波估计，对子载波数目以及子载波位置的估计的精确度较差。为提高子载波估计的精确度，一些子载波估计方法中引入了KS(Kolmogorov-Smirnov)检验方法或者高阶循环积累量方法，导致子载波估计的运算量非常大。
发明内容
本发明解决的技术问题是实现低复杂度的子载波估计的同时，提高子载波估计的精确度。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种多载波通信系统中的子载波估计方法，包括：接收发送端发送的数据帧，从所述数据帧中提取训练序列；将所述训练序列及预设的参考序列分别进行快速傅里叶变换运算，得到所述训练序列的频域数据及所述参考序列的频域数据，并将所述训练序列的频域数据和所述参考序列的频域数据共轭相乘；提取共轭相乘结果的实部；其中，所述共轭相乘结果的实部为M×N的阵列；M为所述训练序列的符号数，N为快速傅里叶变换运算点数；分别对所述M×N的阵列中每一列中的所有数值求平均值，得到1行N列的输出阵列；根据所述1行N列的输出阵列中的每一列的值，估计所述1行N列的输出阵列所对应的N个子载波是否传输有效数据。
可选的，所述根据所述1行N列的输出阵列中的每一列的值，估计所述1行N列的输出阵列所对应的N个子载波是否传输有效数据，包括：将所述1行N列的输出阵列中的每一个数值依次与预设的第一阈值进行比较；当所述1行N列的输出阵列中的第l个数值大于所述第一阈值时，判定N个子载波中的第l个子载波上传输有效数据；当所述1行N列的输出阵列中的第l个数值不大于所述第一阈值时，判定所述N个子载波中的第l个子载波上未传输有效数据；其中，1≤l≤N。
可选的，所述N个子载波划分为k个子载波组，任意所述子载波组中的子载波频域相邻，且任意两个所述子载波组之间不存在交集；所述根据所述1行N列的输出阵列中的每一列的值，估计所述1行N列的输出阵列所对应的N个子载波是否传输有效数据，包括：在所述1行N列的输出阵列中，分别获取各子载波组中的所有子载波对应的数值；分别估计所述各子载波组中的所有子载波是否传输有效数据。
可选的，所述分别估计所述各子载波组中的所有子载波是否传输有效数据，包括：计算所述各子载波组中的所有子载波对应的数值的平均值，并分别与预设的第二阈值进行比较；当所述子载波组中的所有子载波对应的数值的平均值大于所述第二阈值时，判定所述子载波组中的所有子载波上均传输有效数据；当所述子载波组中的所有子载波对应的数值的平均值不大于所述第二阈值时，判定所述子载波组中的所有子载波上均未传输有效数据。
可选的，在估计所述1行N列的输出阵列所对应的N个子载波是否传输有效数据之后，还包括：统计所述N个子载波中所有传输有效数据的子载波数目。
可选的，在从所述数据帧中提取出训练序列之前，还包括：对所述数据帧中的数据进行同步处理。
可选的，所述训练序列包括以下任一种：所述数据帧中用于同步的前导序列；或，预先设置在所述数据帧中的数据序列。
本发明实施例还提供了一种多载波通信系统中的子载波估计装置，包括：接收单元，用于接收发送端发送的数据帧；训练序列提取单元，用于从所述数据帧中提取训练序列；快速傅里叶变换运算单元，用于分别将所述训练序列及预设的参考序列进行快速傅里叶变换运算，得到所述训练序列的频域数据及所述参考序列的频域数据；乘法单元，用于将所述训练序列的频域数据与所述参考序列的频域数据共轭相乘；实部提取单元，用于提取共轭相乘结果的实部；其中，所述共轭相乘结果的实部为M×N的阵列，M为所述训练序列的符号数，N为快速傅里叶变换运算点数；计算单元，用于分别对所述M×N的阵列中每一列中的所有数值求平均值，得到1行N列的输出阵列；估计单元，用于根据所述1行N列的输出阵列中的每一列的值，估计所述1行N列的输出阵列所对应的N个子载波是否传输有效数据。
可选的，所述估计单元，用于将所述1行N列的输出阵列中的每一个数值依次与预设的第一阈值进行比较；当所述1行N列的输出阵列中的第l个数值大于所述第一阈值时，判定N个子载波中的第l个子载波上传输有效数据；当所述1行N列的输出阵列中的第l个数值不大于所述第一阈值时，判定所述N个子载波中的第l个子载波上未传输有效数据；其中，1≤l≤N。
可选的，所述N个子载波划分为k个子载波组，任意所述子载波组中的子载波频域相邻，且任意两个所述子载波组之间不存在交集；所述估计单元，用于在所述1行N列的输出阵列中，分别获取各子载波组中的所有子载波对应的数值；分别估计所述各子载波组中的所有子载波是否传输有效数据。
可选的，所述估计单元，还用于计算各子载波组中的所有子载波对应的数值的平均值，并分别与预设的第二阈值进行比较；当所述子载波组中的所有子载波对应的数值的平均值大于所述第二阈值时，判定所述子载波组中的所有子载波上均传输有效数据；当所述子载波组中的所有子载波对应的数值的平均值不大于所述第二阈值时，判定所述子载波组中的所有子载波上均未传输有效数据。
可选的，所述多载波通信系统中的子载波估计装置还包括：统计单元，用于统计所述N个子载波中所有传输有效数据的子载波数目。
可选的，所述多载波通信系统中的子载波估计装置还包括：同步处理单元，用于在所述训练序列提取单元从所述数据帧中提取出训练序列之前，对所述数据帧中的数据进行同步处理。
可选的，所述训练序列包括以下任一种：所述数据帧中用于同步的前导序列；或，预先设置在所述数据帧中的数据序列。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
通过将提取出的数据帧中的训练序列与预设的参考序列共轭相乘，提取得到的乘积的实部，得到M×N的阵列。对M×N的阵列中的每一列求平均值，得到1行N列的输出阵列，估计1行N列的输出阵列所对应的N个子载波是否传输有效数据。在估计子载波是否传输有效数据时，无需引入复杂的数学计算模型，只需要进行简单运算即可获知子载波是否传输有效数据，因此有效降低了子载波估计的运算量。通过提取共轭相乘结果的实部，求取每一列对应的平均值，得到1行N列的输出阵列。根据1行N列的输出阵列中的每一列的值，来估计N个子载波是否传输有效数据，可以提高子载波估计的精确度。
进一步，通过将N个子载波分成k个子载波组，分别估计每一个子载波组是否传输有效数据。当一个子载波组判定传输有效数据时，该子载波组中的所有子载波均判定传输有效数据，从而可以提高子载波估计的准确性与效率。
进一步，通过统计N个子载波中所有传输有效数据的子载波数目，可以精确地获知当前存在多少个子载波传输有效数据。
此外，将数据帧中用于同步的前导序列作为训练序列，可以降低数据帧的长度，提高数据传输效率。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种多载波通信系统中的子载波估计方法的流程图；
图2是本发明实施例中的一种多载波通信系统中的子载波估计装置的结构示意图。
具体实施方式
现有技术中，通常采用自相关的方法进行子载波估计。然而，在低信噪比环境下采用自相关的子载波估计方法，对子载波数目以及子载波位置估计的精确度较差。为提高子载波估计的精确度，在一些子载波估计方法中，引入了KS(Kolmogorov-Smirnov)检验方法或者高阶循环积累量方法，导致子载波估计时的运算量较大，计算复杂度较高。
在本发明实施例中，通过将提取出的数据帧中的训练序列与预设的参考序列共轭相乘，提取得到的乘积的实部，得到M×N的阵列。对M×N的阵列中的每一列所有数值求平均值，得到1行N列的输出阵列，估计1行N列的输出阵列所对应的N个子载波是否传输有效数据。在估计子载波是否传输有效数据时，无需引入复杂的数学计算模型，只需要进行简单运算即可获知子载波是否传输有效数据，因此有效降低了子载波估计的运算量。通过提取共轭相乘结果的实部，求取每一列对应的平均值，得到1行N列的输出阵列。根据1行N列的输出阵列中的每一列的值，来估计N个子载波是否传输有效数据，可以提高子载波估计的精确度。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本发明实施例提供了一种多载波通信系统中的子载波估计方法，参照图1，以下通过具体步骤进行详细说明。
步骤S101，接收发送端发送的数据帧，从所述数据帧中提取训练序列。
在具体实施中，接收端在接收到发送端发送的数据帧之后，可以先对接收到的数据帧中的数据进行同步处理。在同步处理完成之后，从数据帧中提取出训练序列。
发送端在生成数据帧时，可以在数据帧中，预先增加独立的数据序列作为训练序列。也就是说，发送端发送的数据帧中，除了需要发送的有效数据之外，还包括预先设置的训练序列。
接收端在接收到数据帧并完成同步之后，即可从数据帧中提取出训练序列。在理想的信道环境情况下，数据帧在信道的传输过程中没有受到干扰时，数据帧中的训练序列中的数据不会发生变化。
当在数据帧中增加数据序列作为训练序列时，会导致数据帧的长度较长。在本发明另一实施例中，将数据帧中用于同步的前导序列作为训练序列。由于每一个数据帧中均需要设置有前导序列，因此，通过复用前导序列，从而可以降低数据帧的长度。
步骤S102，将所述训练序列及预设的参考序列分别进行快速傅里叶变换，得到所述训练序列的频域数据及所述参考系列的频域数据，并将所述训练序列的频域数据和所述参考序列的频域数据共轭相乘。
在具体实施中，在接收端可以预先设置参考序列，参考序列与发送端设置的训练序列相同。
从数据帧中提取出的训练序列为时域数据，可以通过快速傅里叶变换(FastFourier Transform，FFT)运算，将训练序列的时域数据转换成训练序列的频域数据。相应地，可以通过FFT运算，将参考序列的时域数据转换成参考序列的频域数据。在得到训练序列的频域数据以及参考序列的频域数据之后，将二者进行共轭相乘。
在本发明一实施例中，设定训练序列的频域数据为rx_data，设定参考序列的频域数据为ref_data，则将二者共轭相乘得到的共轭相乘结果mul_data为：
mul_data＝rx_data*conj(ref_data)； (1)
式(1)中，conj(ref_data)为求ref_data的共轭。
步骤S103，提取共轭相乘结果的实部。
在理想的信道环境情况下，从数据帧中提取出的训练序列与接收端预先设置的参考序列相同，也即rx_data与ref_data相等。设定ref_data＝a+b*j，则有：
mul_data＝(a+b*j)*(a-b*j)＝a2+b2； (2)
其中，j＝sqrt(-1)。
但是，在实际应用中，由于数据帧在经过信道传输的过程中，会受到干扰等影响，导致实际提取出的训练序列与参考序列存在一定的差异。因此，计算得到的mul_data的值包括实部和虚部，而不是纯实数。在本发明一实施例中，在计算得到mul_data之后，取其实部。
在具体实施中，设定训练序列的符号数为M，FFT的点数设定为N，则提取出的共轭相乘结果的实部为M行N列的阵列。
步骤S104，分别对M×N的阵列中的每一列中的所有数值求平均值，得到1行N列的输出阵列。
在具体实施中，针对M×N的阵列中的每一列，将每一列中的所有值相加求和，将得到的和值除以M，得到每一列的平均值，从而可以得到1行N列的输出阵列。
步骤S105，根据所述1行N列的输出阵列中的每一列的值，估计所述1行N列的输出阵列所对应的N个子载波是否传输有效数据。
在具体实施中，针对1行N列的输出阵列中的每一列的值，也即1行N列的输出阵列中的每一个值，均将其与预设的第一阈值进行比较。当1行N列的输出阵列中的第i个数值大于第一阈值时，即可判定N个子载波中的第i个子载波上传输有效数据。反之，当1行N列的输出阵列中的第i个数值不大于第一阈值时，即可判定N个子载波中的第i个子载波上没有传输有效数据。
例如，N＝512，则在1行512列的输出阵列中的第1个数值大于第一阈值时，即可判定第1个子载波，也即子载波1上传输有效数据。在1行512列的输出阵列中的第2个数值小于第一阈值时，即可判定第2个子载波，也即子载波2上没有传输有效数据。
在具体实施中，当子载波上传输有效数据时，会同时传输训练序列，由于预先设定训练序列与接收端的参考序列相同，因此训练序列的频域数据与参考序列的频域数据共轭相乘得到的乘积的实部通常较大。因此，当子载波上传输有效数据时，其对应的共轭相乘结果的实部值较大。故，可以通过将共轭相乘结果的实部值与预设的第一阈值进行比较来判断子载波上是否传输有效数据。
由此可见，在估计子载波是否传输有效数据时，无需引入复杂的数学计算模型，只需要进行简单运算即可获知子载波是否传输有效数据，因此有效降低了子载波估计的运算量。通过提取共轭相乘结果的实部，得到M×N的阵列，求取每一列对应的平均值，得到1行N列的输出阵列。根据1行N列的输出阵列中的每一列的值，来估计N个子载波是否传输有效数据，可以提高子载波估计的精确度。
在具体实施中，训练序列的符号数M的值可以根据实际的应用场景进行设置。M越大，估计出的子载波上是否传输有效数据的准确性越高，相应地，由于发送端中的训练序列较长，会导致发送端的数据传输效率降低。M越小，估计出的子载波上是否传输有效数据的准确性越低，相应地，由于发送端中的训练序列较短，因此发送端的数据传输效率越高。在实际应用中，可以在发送端的数据传输效率与估计的准确性二者之间进行权衡。
在具体实施中，发送端还可以根据实际的应用场景，将N个子载波进行分组，得到k个子载波组。每一个子载波组相互独立，任意两个子载波组之间不存在交集，且每一个子载波组中的相邻子载波频域相邻。发送端在进行调制数据映射时，以子载波组为单位进行调制数据映射，也就是说，每一个子载波组中的所有子载波上都传输有效数据，或者每一个子载波组中的所有子载波上都没有传输有效数据。
在对N个子载波进行分组时，为便于硬件实现，可以将N个子载波等分成k个子载波组，每一个子载波组中的子载波个数n＝N/k。可以理解的是，在将N个子载波进行分组时，每一个子载波组中的子载波个数也可以不等。
例如，N＝512，将512个子载波等分成16个子载波组，每一个子载波组中的子载波个数为n＝512/16＝32。第1个子载波组包括子载波1～32，第2个子载波组包括子载波33～64，以此类推，第16个子载波组包括子载波481～512。
在得到1行N列的输出阵列之后，1行N列的输出阵列与N个子载波对应。根据子载波组的数目，相应地将1行N列的输出阵列划分成k组，分别求取k组中的每一组中所有数据的平均值，得到k个平均值，形成1行k列的输出阵列。
例如，将512个子载波等分成16个子载波组，则将1行512列的输出阵列等分成16组，1行512列的输出阵列的数值依次为VL1～VL512。对1行512列的输出阵列中的VL1～VL32求平均值，得到第1个子载波组对应的平均值，VL1～VL32为子载波1～32对应的1行N列中的数值。对1行512列的输出阵列中的VL33～VL64求平均值，得到第2个子载波组对应的平均值，VL33～VL64为子载波33～64对应的1行N列中的数值。以此类推，分别计算出其余14个子载波组对应的平均值，得到1行16列的输出阵列。
在得到1行k列的输出阵列之后，可以将1行k列的输出阵列中的每一列的值与预设的第二阈值进行比较。当1行k列的输出阵列中的第m列的值大于第二阈值时，则可以判定第m个子载波组中的所有n个子载波上均传输有效数据；当1行k列的输出阵列中的第m列的值小于第二阈值时，则可以判定第m个子载波组中的所有n个子载波上均没有传输有效数据。
例如，将512个子载波等分成16个子载波组，则可以得到1行16列的输出阵列。在1行16列的输出阵列中，第1列的值大于第二阈值，则可以判定第1个子载波组中的所有子载波上均传输有效数据，也即子载波1～32上均传输有效数据。
又如，在1行16列的输出阵列中，第2列的值小于第二阈值，则可以判定第2个子载波组中的所有子载波上均没有传输有效数据，也即子载波33～64上均没有传输有效数据。
通过将N个子载波进行分组，分别计算每一组中的每一个子载波对应的共轭相乘结果的实部平均值，再将每一个子载波组对应的共轭相乘结果的实部平均值求平均值，将得到的结果与第二阈值进行比较，可以一次性的获知多个子载波上是否传输有效数据，从而可以提高子载波估计的准确性和效率。
在具体实施中，在将N个子载波进行分组时，若分组数k较小，在将N个子载波等分时，每一个分组中的子载波数较多。当每一个分组中的子载波数较多时，子载波估计的准确性较高，子载波估计的效率越高，但是使用子载波的灵活性较低。
在将N个子载波进行分组时，若分组数k较大，在将N个子载波等分时，每一个分组中的子载波数较少。当每一个分组中的子载波数较少时，子载波估计的准确性较低，子载波估计的效率越低，但是使用子载波的灵活性较高。
因此，可以根据实际的使用需求，来选择分组数k。若对子载波估计的准确性与效率要求较高，则k可以取较小值，例如，k＝8或k＝16。若对使用子载波的灵活性要求较高，则k可以取较大值，例如，k＝32或k＝64。在实际应用中，k的取值还可以为其他值，此处不做赘述。
在本发明实施例中，可以预先设定第一阈值与第二阈值可以相等，也可以不等，可以根据实际的应用场景自行设定。
在具体实施中，在估计出哪些子载波上传输有效数据之后，还可以统计N个子载波中所有传输有效数据的子载波数目。可以将所有估计出传输有效数据的子载波的估计结果设定为1，将所有估计出没有传输有效数据的子载波的估计结果设定为0，则可以得到长度为N的二进制序列。通过统计长度为N的二进制序列中1的个数，即可获知传输有效数据的子载波的个数。
在本发明一实施例中，使用累加器对上述长度为N的二进制序列进行逐位相加，得到的和值即为传输有效数据的子载波的个数。
例如，N＝512。估计出子载波1上传输有效数据，则可以设定子载波1的估计结果为1。估计出子载波2上没有传输有效数据，则可以设定子载波2的估计结果为0。以此类推，得到长度为512比特的二进制序列，且二进制序列的前两位为10。
下面通过举例，对本发明上述实施例中提供的步骤S103～S105进行说明。
设定M＝4，N＝512，则提取出的共轭相乘结果的实部可以参照下表1。
表1
表1为4行512列的阵列，其中，Si,l表示第i个符号的第l个子载波的共轭相乘结果的实部，1≤i≤4，1≤l≤512。
分别对表1中的每一列的所有数值求平均值，得到512个平均值，其中第l列的平均值为：VLl＝(S1,l+S2,l+S3,l+S4,l)/4。
1行512列的输出阵列参照下表2。
V<sub>L1</sub> V<sub>L2</sub> V<sub>L3</sub> …… V<sub>L31</sub> V<sub>L32</sub> V<sub>L33</sub> …… V<sub>L63</sub> V<sub>L64</sub> …… V<sub>L512</sub>
表2
将表2中的每一列的值分别与第一阈值Vth1进行比较，当表2中的第l个数值VLl＞Vth1时，则判定第l个子载波上传输有效数据；反之，当VLl＜Vth1时，则判定第l个子载波上没有传输有效数据。
例如，l＝2，则当VL2＞Vth1时，判定第2个子载波上传输有效数据。当VLl＜Vth1时，判定第2个子载波上没有传输有效数据。
以此类推，将1行512列的输出阵列中的每一列的值分别与第一阈值Vth1进行比较之后，即可得到512个估计结果。
可以设定第l个子载波上传输有效数据时的估计结果为1，第l个子载波上没有传输有效数据时的估计结果为0，则最终可以得到长度为512比特的数据。通过读取512比特数据，从中查找到为1的比特位，该比特位对应的子载波上传输有效数据。
为统计当前存在有效数据传输的子载波的个数，可以将512比特的数据的每一位进行逐位相加，得到的和值即为传输有效数据的子载波个数。
从本发明上述实施例中可知，在具体实施中，还可以将N个子载波分成k个子载波组。例如，将512个子载波等分成16个子载波组，则每个子载波组包括32个子载波，其中：第一个子载波组中的子载波为子载波1～32，第二个子载波组中的子载波为子载波33～64，以此类推，第16个子载波组中的子载波为子载波481～512。
第m个子载波组的平均值为：VRm＝(VL(1+(m-1×32))+VL(2+(m-1×32))+VL(3+(m-1×32))+……+VL(m×32))/32，1≤m≤16。则可以将表2中的1行512列的输出阵列简化为1行16列的输出阵列，参照表3。
V<sub>R1</sub> V<sub>R2</sub> V<sub>R3</sub> …… V<sub>R7</sub> V<sub>R8</sub> V<sub>R9</sub> …… V<sub>R16</sub>
表3
将16个子载波组对应的平均值分别与第二阈值Vth2进行比较，当VRm＞Vth2时，判定该子载波组中所有的子载波上均传输有效数据；当VRm＜Vth2时，判定该子载波组中所有子载波上均没有传输有效数据。
例如，第1个子载波组对应的平均值VR1＞Vth2时，则判定第1个子载波组中的32个子载波上均传输有效数据，也即子载波1～32上均传输有效数据。当第1个子载波组对应的平均值VR1＜Vth2时，则判定第1个子载波组中的32个子载波上均没有传输有效数据，也即子载波1～32上均没有传输有效数据。
当估计出某一个子载波组中的所有子载波上均传输有效数据时，可以设定该子载波组中的所有子载波的估计结果均为1，也即可以得到一个长度为32位的全1数。当估计出某一个子载波组中的所有子载波上均没有传输有效数据时，可以设定该子载波组中的所有子载波的估计结果均为0，也即可以得到一个长度为32位的全0数。
参照图2，本发明实施例提供了一种多载波通信系统中的子载波估计装置20，包括：接收单元201、训练序列提取单元202、快速傅里叶变换运算单元203、乘法单元204、实部提取单元205、计算单元206以及估计单元207，其中：
接收单元201，用于接收发送端发送的数据帧；
训练序列提取单元202，用于从所述数据帧中提取训练序列；
快速傅里叶变换运算单元203，用于分别将所述训练序列以及预设的参考序列进行快速傅里叶变换运算，得到所述训练序列的频域数据以及所述参考序列的频域数据；
乘法单元204，用于将所述训练序列的频域数据与所述参考序列的频域数据共轭相乘；
实部提取单元205，用于提取共轭相乘结果的实部；其中，所述共轭相乘结果的实部为M×N的阵列，M为所述训练序列的符号数，N为快速傅里叶变换运算点数；
计算单元206，用于分别对M×N的阵列中的每一列中的所有数值求平均值，得到1行N列的输出阵列；
估计单元207，用于根据所述1行N列的输出阵列中的每一列的值，估计所述1行N列的输出阵列所对应的N个子载波是否传输有效数据。
在具体实施中，所述估计单元207，可以用于将所述1行N列的输出阵列中的每一个数值依次与预设的第一阈值进行比较；当所述1行N列的输出阵列中的第l个数值大于所述第一阈值时，判定N个子载波中的第l个子载波上传输有效数据；当所述1行N列的输出阵列中的第l个数值小于所述第一阈值时，判定所述N个子载波中的第l个子载波上未传输有效数据；1≤l≤N。
在具体实施中，所述N个子载波可以划分为k个子载波组，任意子载波组中的子载波频域相邻，且任意两个子载波组之间不存在交集；所述估计单元207，可以用于在所述1行N列的输出阵列中，分别获取各子载波组中的所有子载波对应的数值；分别估计各子载波组中的所有子载波是否传输有效数据。
在具体实施中，所述估计单元207，可以用于计算各子载波组中的所有子载波对应的数值的平均值，并分别与预设的第二阈值进行比较；当子载波组中的所有子载波对应的数值的平均值大于所述第二阈值时，判定所述子载波组中的所有子载波上均传输有效数据；当子载波组中的所有子载波对应的数值的平均值小于所述第二阈值时，判定所述子载波组中的所有子载波上均未传输有效数据。
在具体实施中，所述多载波通信系统中的子载波估计装置20还可以包括：统计单元(图2中未示出)，用于统计所述N个子载波中所有传输有效数据的子载波数目。
在具体实施中，所述多载波通信系统中的子载波估计装置20还可以包括：同步处理单元(图2中未示出)，用于在所述训练序列提取单元从所述数据帧中提取出训练序列之前，对所述数据帧中的数据进行同步处理。
在具体实施中，所述训练序列包括以下任一种：所述数据帧中用于同步的前导序列；或，预先设置在所述数据帧中的数据序列。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种多载波通信系统中的子载波估计方法，其特征在于，包括：
接收发送端发送的数据帧，从所述数据帧中提取训练序列；
将所述训练序列及预设的参考序列分别进行快速傅里叶变换运算，得到所述训练序列的频域数据及所述参考序列的频域数据，并将所述训练序列的频域数据和所述参考序列的频域数据共轭相乘；
提取共轭相乘结果的实部；其中，所述共轭相乘结果的实部为M×N的阵列；
M为所述训练序列的符号数，N为快速傅里叶变换运算点数；
分别对所述M×N的阵列中每一列中的所有数值求平均值，得到1行N列的输出阵列；
根据所述1行N列的输出阵列中的每一列的值，估计所述1行N列的输出阵列所对应的N个子载波是否传输有效数据。
2.如权利要求1所述的多载波通信系统中的子载波估计方法，其特征在于，所述根据所述1行N列的输出阵列中的每一列的值，估计所述1行N列的输出阵列所对应的N个子载波是否传输有效数据，包括：
将所述1行N列的输出阵列中的每一个数值依次与预设的第一阈值进行比较；当所述1行N列的输出阵列中的第l个数值大于所述第一阈值时，判定N个子载波中的第l个子载波上传输有效数据；当所述1行N列的输出阵列中的第l个数值不大于所述第一阈值时，判定所述N个子载波中的第l个子载波上未传输有效数据；其中，1≤l≤N。
3.如权利要求1所述的多载波通信系统中的子载波估计方法，其特征在于，所述N个子载波划分为k个子载波组，任意所述子载波组中的子载波频域相邻，且任意两个所述子载波组之间不存在交集；所述根据所述1行N列的输出阵列中的每一列的值，估计所述1行N列的输出阵列所对应的N个子载波是否传输有效数据，包括：
在所述1行N列的输出阵列中，分别获取各子载波组中的所有子载波对应的数值；
分别估计所述各子载波组中的所有子载波是否传输有效数据。
4.如权利要求3所述的多载波通信系统中的子载波估计方法，其特征在于，所述分别估计所述各子载波组中的所有子载波是否传输有效数据，包括：
计算所述各子载波组中的所有子载波对应的数值的平均值，并分别与预设的第二阈值进行比较；
当所述子载波组中的所有子载波对应的数值的平均值大于所述第二阈值时，判定所述子载波组中的所有子载波上均传输有效数据；当所述子载波组中的所有子载波对应的数值的平均值不大于所述第二阈值时，判定所述子载波组中的所有子载波上均未传输有效数据。
5.如权利要求1～4任一项所述的多载波通信系统中的子载波估计方法，其特征在于，在估计所述1行N列的输出阵列所对应的N个子载波是否传输有效数据之后，还包括：
统计所述N个子载波中所有传输有效数据的子载波数目。
6.如权利要求1所述的多载波通信系统中的子载波估计方法，其特征在于，在从所述数据帧中提取出训练序列之前，还包括：
对所述数据帧中的数据进行同步处理。
7.如权利要求6所述的多载波通信系统中的子载波估计方法，其特征在于，所述训练序列包括以下任一种：
所述数据帧中用于同步的前导序列；或，预先设置在所述数据帧中的数据序列。
8.一种多载波通信系统中的子载波估计装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收发送端发送的数据帧；
训练序列提取单元，用于从所述数据帧中提取训练序列；
快速傅里叶变换运算单元，用于分别将所述训练序列及预设的参考序列进行快速傅里叶变换运算，得到所述训练序列的频域数据及所述参考序列的频域数据；
乘法单元，用于将所述训练序列的频域数据与所述参考序列的频域数据共轭相乘；
实部提取单元，用于提取共轭相乘结果的实部；其中，所述共轭相乘结果的实部为M×N的阵列，M为所述训练序列的符号数，N为快速傅里叶变换运算点数；
计算单元，用于分别对所述M×N的阵列中每一列中的所有数值求平均值，得到1行N列的输出阵列；
估计单元，用于根据所述1行N列的输出阵列中的每一列的值，估计所述1行N列的输出阵列所对应的N个子载波是否传输有效数据。
9.如权利要求8所述的多载波通信系统中的子载波估计装置，其特征在于，所述估计单元，用于将所述1行N列的输出阵列中的每一个数值依次与预设的第一阈值进行比较；当所述1行N列的输出阵列中的第l个数值大于所述第一阈值时，判定N个子载波中的第l个子载波上传输有效数据；当所述1行N列的输出阵列中的第l个数值不大于所述第一阈值时，判定所述N个子载波中的第l个子载波上未传输有效数据；其中，1≤l≤N。
10.如权利要求8所述的多载波通信系统中的子载波估计装置，其特征在于，所述N个子载波划分为k个子载波组，任意所述子载波组中的子载波频域相邻，且任意两个所述子载波组之间不存在交集；所述估计单元，用于在所述1行N列的输出阵列中，分别获取各子载波组中的所有子载波对应的数值；分别估计所述各子载波组中的所有子载波是否传输有效数据。
11.如权利要求10所述的多载波通信系统中的子载波估计装置，其特征在于，所述估计单元，还用于计算所述各子载波组中的所有子载波对应的数值的平均值，并分别与预设的第二阈值进行比较；当所述子载波组中的所有子载波对应的数值的平均值大于所述第二阈值时，判定所述子载波组中的所有子载波上均传输有效数据；当所述子载波组中的所有子载波对应的数值的平均值不大于所述第二阈值时，判定所述子载波组中的所有子载波上均未传输有效数据。
12.如权利要求8～11任一项所述的多载波通信系统中的子载波估计装置，其特征在于，还包括：统计单元，用于统计所述N个子载波中所有传输有效数据的子载波数目。
13.如权利要求8所述的多载波通信系统中的子载波估计装置，其特征在于，还包括：同步处理单元，用于在所述训练序列提取单元从所述数据帧中提取出训练序列之前，对所述数据帧中的数据进行同步处理。
14.如权利要求13所述的多载波通信系统中的子载波估计装置，其特征在于，所述训练序列包括以下任一种：所述数据帧中用于同步的前导序列；或，预先设置在所述数据帧中的数据序列。
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