CN108023845A - 超窄带物联网通信的频偏处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种超窄带物联网通信的频偏处理方法，由物联网终端接收超窄带电波，并在不同参数配置下，对频点进行多次频偏估计，获得多个频偏估计值；计算每一个频偏估计值间的差值；将所计算的频偏估计值间的差值与阈值进行比较，调整频偏状态，对频偏估计进行补偿完成对频偏的处理。

Description

超窄带物联网通信的频偏处理方法
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种超窄带物联网通信的频偏处理方法。
背景技术
在无线通信中，由于收发设备间存在不可避免的频差，或是经过变频处理后，对调频波进行了调制会使固定的波频产生偏移，从而产生频偏。一些频偏的情况，尤其是物体高速移动而存在多普勒效应时，会导致信噪较强，信号不稳定等情况。目前处理频偏的主要方法是补偿采样偏差、相位旋转，或是基于解调数据、信道估计的频偏估计，这些方法获取的频偏估计值不能保证范围广度，所以精度，范围上存在不足，而且环境中各种信号的影响往往导致频偏估计误差很大，进而无法准确处理频偏。
发明内容
本发明提供一种超窄带物联网通信的频偏处理方法，包括以下步骤：
物联网终端接收超窄带电波，并在不同参数配置下，对频点进行多次频偏估计，获得5-10个频偏估计值；
计算每一个频偏估计值间的差值；
将所计算的频偏估计值间的差值与阈值进行比较，调整频偏状态，对频偏估计进行补偿。
进一步，物联网终端通过超窄带电波接收当前频偏状态，所述频偏状态包括：当前天线状态和当前半帧号。
进一步，配置多个不同参数为获取所述差分相关值时进行差分运算的多个差分阶数；所述在不同参数配置下，对频点进行多次频偏估计具体方法为，通过公式根据同步数据帧的下一帧的帧头位置对应的差分相关值获得频偏估计值：其中，f为所述频偏估计值，Rn为同步数据帧的下一帧的帧头位置对应的差分相关值，M为差分的阶数，n的大小取决于物联网终端获得的频偏估计值数量。
进一步，在计算频偏估计值间差值后需对频偏估计值进行预补偿的步骤具体包括：
进行粗频偏估计，得到粗频偏估计结果；判断粗频偏估计结果是否满足实际频偏范围，若是，则保留粗频偏估计结果进行下一步骤，若否，则根据实际频偏范围对所述粗频偏估计结果进行幅度限定，得到限定结果，保留所述限定结果，用于后续的细频偏估计补偿。
进一步，将所计算的频偏估计值间的差值与阈值进行比较后，根据比较结果决定频偏估计补偿方式的步骤具体包括：
在所述频偏差值大于或等于频偏差阈值的情况下，所述终端根据预设步长调整接收频率；
在所述频偏差值小于频偏差阈值的情况下，所述终端从所述多个频偏估计值中输出差分阶数大的频偏估计值作为频偏补偿量，根据预设步长与其获得的频偏估计值中的最小值调整接收频率。
进一步，获得频偏估计，判断其于历史有效频偏状态是否一致，并进行细频偏估计，根据粗频偏估计与细频偏估计得到最终频偏估计，最终频偏估计补偿后，判断补偿后的数据译码是否正确，若正确则将其更新为历史有效频偏状态。
进一步，频偏补偿的方式为通过数控振荡器进行补偿。
本发明解决了现有技术在精度上的不足，达到了获取的频偏精度高，以及能够获得较大范围内的频偏估计值的效果。
附图说明
图1为本发明流程图。
具体实施方式
本发明提供一种超窄带物联网通信的频偏处理方法，包括以下步骤：
物联网终端接收超窄带电波，并在不同参数配置下，对频点进行多次频偏估计，获得5-10个频偏估计值，具体为：
配置所述多个不同参数为获取所述差分相关值时进行差分运算的多个差分阶数；所述在不同参数配置下，对频点进行多次频偏估计具体方法为，通过公式根据同步数据帧的下一帧的帧头位置对应的差分相关值获得频偏估计值：其中，f为所述频偏估计值，Rn为同步数据帧的下一帧的帧头位置对应的差分相关值，M 为差分的阶数，n的大小取决于物联网终端获得的频偏估计值数量。
接收当前频偏状态，所述频偏状态包括：当前天线状态和当前半帧号；
用于解决频偏的装置包括物联网终端，用于接收超窄带电波，提取频偏估计值，最终确定频偏估计的补偿量；计算模块，用于粗细频偏估计和差值的计算和比较；调整模块，在系统确定频偏估计的补偿量后进行补偿；
计算每一个频偏估计值间的差值，之后进行粗频偏估计，得到粗频偏估计结果；判断粗频偏估计结果是否满足实际频偏范围，若是，则保留粗频偏估计结果进行下一步骤，若否，则根据实际频偏范围对所述粗频偏估计结果进行幅度限定，得到限定结果，保留所述限定结果，用于后续的细频偏估计补偿；
将所计算的频偏估计值间的差值与阈值进行比较，调整频偏状态，对频偏估计进行补偿，具体为:在所述频偏差值大于或等于频偏差阈值的情况下，所述终端根据预设步长调整接收频率；在所述频偏差值小于频偏差阈值的情况下，所述终端从所述多个频偏估计值中输出差分阶数大的频偏估计值作为频偏补偿量，根据预设步长与其获得的频偏估计值中的最小值调整接收频率,频偏补偿的方式为通过数控振荡器进行补偿。
获得频偏估计，判断其于历史有效频偏状态是否一致，并进行细频偏估计，根据粗频偏估计与细频偏估计得到最终频偏估计，最终频偏估计补偿后，判断补偿后的数据译码是否正确，若正确则将其更新为历史有效频偏状态。

Claims (7)

1.一种超窄带物联网通信的频偏处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
物联网终端接收超窄带电波，并在不同参数配置下，对频点进行多次频偏估计，获得5-10个频偏估计值；
计算每一个频偏估计值间的差值；
将所计算的频偏估计值间的差值与阈值进行比较，调整频偏状态，对频偏估计进行补偿。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：物联网终端通过超窄带电波接收当前频偏状态，所述频偏状态包括：当前天线状态和当前半帧号。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：配置多个不同参数为获取所述差分相关值时进行差分运算的多个差分阶数；所述在不同参数配置下，对频点进行多次频偏估计具体方法为，通过公式根据同步数据帧的下一帧的帧头位置对应的差分相关值获得频偏估计值：其中，f为所述频偏估计值，Rn为同步数据帧的下一帧的帧头位置对应的差分相关值，M为差分的阶数，n的大小取决于物联网终端获得的频偏估计值数量。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在计算频偏估计值间差值后需对频偏估计值进行预补偿的步骤具体包括：
进行粗频偏估计，得到粗频偏估计结果；判断粗频偏估计结果是否满足实际频偏范围，若是，则保留粗频偏估计结果进行下一步骤，若否，则根据实际频偏范围对所述粗频偏估计结果进行幅度限定，得到限定结果，保留所述限定结果，用于后续的细频偏估计补偿。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，将所计算的频偏估计值间的差值与阈值进行比较后，根据比较结果决定频偏估计补偿方式的步骤具体包括：
在所述频偏差值大于或等于频偏差阈值的情况下，所述终端根据预设步长调整接收频率；
在所述频偏差值小于频偏差阈值的情况下，所述终端从所述多个频偏估计值中输出差分阶数大的频偏估计值作为频偏补偿量，根据预设步长与其获得的频偏估计值中的最小值调整接收频率。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，获得频偏估计，判断其于历史有效频偏状态是否一致，并进行细频偏估计，根据粗频偏估计与细频偏估计得到最终频偏估计，最终频偏估计补偿后，判断补偿后的数据译码是否正确，若正确则将其更新为历史有效频偏状态。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，频偏补偿的方式为通过数控振荡器进行补偿。
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