CN109274619A - 一种频率偏移确定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种频率偏移确定方法及装置。本申请中，根据控制信道上的导频信号的频域导频序列或者根据所述控制信道上的导频信号的频域导频序列和时域导频序列，确定控制信道的第一频率偏移；若第一频率偏移小于第一设定阈值，则根据所述控制信道上的导频信号的时域导频序列确定所述控制信道的第二频率偏移，并将第二频率偏移确定为控制信道的频率偏移；在对数据信道进行频率偏移估计时，若控制信道的频率偏移小于第二设定阈值，则根据数据信道上的导频信号的时域导频序列确定数据信道的频率偏移，否则根据数据信道上的导频信号的频域导频序列或根据数据信道上的导频信号的频域导频序列和时域导频序列，确定数据信道的频率偏移。

Description

一种频率偏移确定方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种频率偏移确定方法及装置。
背景技术
由于第五代长期演进(LTE-V，其中，LTE为long term evolution的英文简称)系统的载频较高，可达到5.9GHz，相对移动速度达到240km/h，同时考虑±0.1ppm晶振稳定度，总的接收频率偏移可达2.48KHz，需要基于单列导频进行频率偏移估计。
现有技术中，提供了时域频率偏移估计法以及变换域频率偏移估计法。其中，时域频率偏移估计法基于时域导频序列进行频率偏移估计，主要包括以下过程：计算时域导频序列及其共轭序列的相关值，根据该相关值确定频率偏移。变换域频率偏移估计法中需要进行多次时域与频域之间的变换以进行频率偏移估计，主要包括以下过程：进行定时估计，根据定时估计结果对本地导频序列进行循环移位，根据接收到的导频序列和循环移位后的本地导频序列计算相关值，根据该相关值进行频率偏移估计。
上述时域频率偏移估计法适用于较低频率的信号，上述变换域频率偏移估计适用于较高频率的信号。采用上述变换域频率偏移估计法与采用上述时域频率偏移估计法相比，前者处理复杂度较高但性能较差。
由此可见，如何根据不同的使用环境采用相匹配的频率偏移估计法以获得较优的性能以及较低的复杂度，是目前需要解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种频率偏移确定方法及装置，用于采用与使用环境相匹配的频率偏移估计方法进行频率偏移估计以获得较优的性能以及较低的复杂度。
第一方面，提供一种频率偏移确定方法，包括：
根据控制信道上的导频信号的频域导频序列或者根据所述控制信道上的导频信号的频域导频序列和时域导频序列，确定所述控制信道的第一频率偏移；
判断所述第一频率偏移是否小于第一设定阈值，若是，则根据所述控制信道上的导频信号的时域导频序列确定所述控制信道的第二频率偏移，并将所述第二频率偏移确定为所述控制信道的频率偏移；否则，将所述第一频率偏移确定为所述控制信道的频率偏移；
判断所述控制信道的频率偏移是否小于第二设定阈值，若是，则根据数据信道上的导频信号的时域导频序列确定所述数据信道的频率偏移，否则，根据所述数据信道上的导频信号的频域导频序列或根据所述数据信道上的导频信号的频域导频序列和时域导频序列，确定所述数据信道的频率偏移。
可选地，确定所述控制信道的第一频率偏移之后，还包括：根据使用所述第一频率偏移对所述控制信道上的导频信号的频域导频序列进行频率校正后的频域导频序列，以及预设频域导频序列，确定两者之间的相关性；根据所述两者之间的相关性，判断所述控制信道是否激活；若判定所述控制信道未激活，则放弃对所述控制信道进行频率偏移的确定。
可选地，根据以下公式确定两者之间的相关性：
其中，
其中，AcF为相关性度量值，corF(n)表示所述频域导频序列与预设的频域导频序列循环移n位后进行相关运算所得到的相关结果；针对在第kaR天线上检测得到的第m子载波上的编号为nRS的频域导频序列，表示使用所述第一频率偏移进行相位补偿后的频域导频序列，表示第(m+n)子载波上第nRS个导频信号对应的预设频域导频序列，其中，kaR表示天线编号，取值范围为[0,KaR]，nRS表示频域导频序列的编号，取值范围为[0,NRS-1]，m表示子载波编号，取值范围为[0,MSC-1]，n为预设值，取值为[-k,k]，k为大于等于0的整数；abs()表示取绝对值，sqrt()表示取平方根，conj()表示共轭运算。
可选地，确定所述控制信道的第一频率偏移之前或之后，还包括：根据所述控制信道上接收的导频信号的频域导频序列，以及对应的预设频域导频序列，确定两者之间的频域相关结果；将所述频域相关结果进行频域到时域的变换，得到对应的时域相关结果；根据所述时域相关结果，确定第一序列，所述第一序列用于反映所述控制信道上的导频信号在不同子载波上的功率；根据所述序列的最大值与所述序列的平均值之间的比值，判断所述控制信道是否激活；若判定所述控制信道未激活，则放弃对所述控制信道进行频率偏移的确定。
可选地，根据以下公式确定所述相关结果：
根据以下公式确定第一序列：
其中，表示所述控制信道上的第kaR天线上检测到的第nRS导频信号的频域导频序列，表示与对应的预设频域导频序列；kaR表示天线编号，取值范围为[0,KaR]，nRS表示频域导频序列的编号，取值范围为[0,NRS-1]，m表示子载波编号，取值范围为[0,MSC-1]，n为预设值，取值为[-k,k]，k为大于等于0的整数；abs()表示取绝对值，ifft()表示进行IFFT运算，conj()表示共轭运算。
可选地，所述控制信道为物理直通链路控制信道PSCCH，所述数据信道为物理直通链路共享信道PSSCH。
第二方面，提供一种频率偏移确定装置，包括：控制信道频率偏移确定模块、数据信道频率偏于确定模块；
所述控制信道频率偏移确定模块包括：
第一频率偏移确定单元，用于根据控制信道上的导频信号的频域导频序列或者根据所述控制信道上的导频信号的频域导频序列和时域导频序列，确定所述控制信道的第一频率偏移；
第一判断单元，用于判断所述第一频率偏移是否小于第一设定阈值；
第二频率偏移确定单元，用于在所述第一判断单元判定为是时，根据所述控制信道上的导频信号的时域导频序列确定所述控制信道的第二频率偏移，并将所述第二频率偏移确定为所述控制信道的频率偏移；在所述第一判断单元判定为否时，将所述第一频率偏移确定为所述控制信道的频率偏移；
所述数据信道频率偏移确定模块包括：
第二判断单元，用于判断所述控制信道的频率偏移是否小于第二设定阈值；
第三频率偏移确定单元，用于在所述第二判断单元判定为是时，根据数据信道上的导频信号的时域导频序列确定所述数据信道的频率偏移，在所述第二判断单元判定为否时，根据所述数据信道上的导频信号的频域导频序列或根据所述数据信道上的导频信号的频域导频序列和时域导频序列，确定所述数据信道的频率偏移。
可选地，所述第一频率偏移确定单元还用于：在确定所述控制信道的第一频率偏移之后，执行：根据使用所述第一频率偏移对所述控制信道上的导频信号的频域导频序列进行频率校正后的频域导频序列，以及预设频域导频序列，确定两者之间的相关性；根据所述两者之间的相关性，判断所述控制信道是否激活；若判定所述控制信道未激活，则放弃对所述控制信道进行频率偏移的确定。
可选地，所述第一频率偏移确定单元具体用于：根据以下公式确定两者之间的相关性：
其中，
其中，AcF为相关性度量值，corF(n)表示所述频域导频序列与预设的频域导频序列循环移n位后进行相关运算所得到的相关结果；针对在第kaR天线上检测得到的第m子载波上的编号为nRS的频域导频序列，表示使用所述第一频率偏移进行相位补偿后的频域导频序列，表示第(m+n)子载波上第nRS个导频信号对应的预设频域导频序列，其中，kaR表示天线编号，取值范围为[0,KaR]，nRS表示频域导频序列的编号，取值范围为[0,NRS-1]，m表示子载波编号，取值范围为[0,MSC-1]，n为预设值，取值为[-k,k]，k为大于等于0的整数；abs()表示取绝对值，sqrt()表示取平方根，conj()表示共轭运算。
可选地，所述第一频率偏移确定单元还用于：在确定所述控制信道的第一频率偏移之前或之后，执行：根据所述控制信道上接收的导频信号的频域导频序列，以及对应的预设频域导频序列，确定两者之间的频域相关结果；将所述频域相关结果进行频域到时域的变换，得到对应的时域相关结果；根据所述时域相关结果，确定第一序列，所述第一序列用于反映所述控制信道上的导频信号在不同子载波上的功率；根据所述序列的最大值与所述序列的平均值之间的比值，判断所述控制信道是否激活；若判定所述控制信道未激活，则放弃对所述控制信道进行频率偏移的确定。
可选地，所述第一频率偏移确定单元具体用于：根据以下公式确定所述相关结果：
根据以下公式确定第一序列：
其中，表示所述控制信道上的第kaR天线上检测到的第nRS导频信号的频域导频序列，表示与对应的预设频域导频序列；kaR表示天线编号，取值范围为[0,KaR]，nRS表示频域导频序列的编号，取值范围为[0,NRS-1]，m表示子载波编号，取值范围为[0,MSC-1]，n为预设值，取值为[-k,k]，k为大于等于0的整数；abs()表示取绝对值，ifft()表示进行IFFT运算，conj()表示共轭运算。
可选地，所述控制信道为物理直通链路控制信道PSCCH，所述数据信道为物理直通链路共享信道PSSCH。
第三方面，提供一种通信装置，包括：处理器、存储器、收发机以及总线接口；所述处理器，用于读取存储器中的程序，执行第一方面中任一项所述的方法。
第四方面，提供一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行第一方面中任一项所述的方法。
本申请的上述实施例中，一方面，在确定控制信道频率偏移时，首先根据控制信道上的导频信号的频域导频序列或者根据所述控制信道上的导频信号的频域导频序列和时域导频序列，确定所述控制信道的第一频率偏移，如果该第一频率偏移小于第一设定阈值，则再次根据控制信道上的导频信号的时域导频序列确定控制信道的第二频率偏移，并将所述第二频率偏移确定为所述控制信道的频率偏移。由于针对控制信道采用两级频率偏移确定过程，可以在第一频率偏移不满足性能要求时(或者说在采用的频率偏移估计方法与使用场景不相匹配时)，使用能够获得较高性能的频率偏移估计方法再次进行频率偏移计算，从而采用与使用环境相匹配的频率偏移估计方法进行频率偏移估计以获得较优的性能以及较低的复杂度。另一方面，在对数据信道进行频率偏移估计时，可根据控制信道的频率偏移估计结果对当前的使用场景进行判决，从而采用与当前使用场景相匹配的频率偏移估计方法进行频率偏移估计，以获得较优的性能以及较低的复杂度。
附图说明
图1为现有技术中PSSCH/PSCCH上的导频位置示意图；
图2为本申请实施例提供的控制信道的频率偏移确定流程示意图；
图3为本申请实施例提供的数据信道的频率偏移确定流程示意图；
图4为本申请实施例中的频域频率偏移估计法的流程示意图；
图5为本申请实施例中的时域频率偏移估计法的流程示意图；
图6为本申请实施例中的变换域频率偏移估计法的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的频率偏移确定装置的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的通信装置的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提出了一种根据使用环境采用相匹配的频率偏移确定方法进行频率偏移估计的方案。具体地，可根据使用环境，从时域频率偏移确定方法、频域频率偏移确定方法和变换域频率偏移确定方法中选择一种方法进行频率偏移估计。其中，本申请提出了两级频率偏移估计的方法，首先可进行粗略的频率偏移估计，然后根据该频率偏移估计结果确定使用环境，从而根据使用环境选择相匹配的频率偏移估计方法，以获得较优的性能以及较低的复杂度。
一般情况下，控制信道占用的频率资源少于数据信道占用的频率资源，比如，在LTE-V系统中，物理直通链路控制信道(physical sidelink control channel，PSCCH)的子载波数少于物理直通链路共享信道(physical sidelink shared channel，PSSCH)占用的子载波数量，具体地，PSCCH占用两个物理资源块(physical resource block，PRB)，对应的PSSCH占用18个PRB。基于此，本申请实施例中，可先计算控制信道(如PSCCH)的频率偏移值，再基于控制信道的频率偏移值确定数据信道(如PSSCH)的频率偏移算法。
本申请实施例可适用于LTE-V系统或者其演进系统，或者其他通信系统。
以将本申请实施例应用于LTE-V系统为例，上述控制信道可以是PSSCH，上述数据信道可以是PSCCH。在同一子帧，PSSCH与PSCCH一一对应，且通常情况下，PSSCH所占用的PRB数量多于PSCCH占用的PRB数量。
基于上述特点，本申请实施例中，可先针对PSCCH采用可估计频率偏移范围较大的算法(比如“频域频率偏移估计法”或“变换域频率偏移估计法”)计算第一频率偏移如果则可采用时域频率偏移估计法对PSCCH重新进行频率偏移估计，得到第二频率偏移并根据对PSCCH进行频率校正，以提高频率偏移估计精度。进一步地，利用LTE-V系统中PSCCH与PSSCH在同一子帧出现的特征，以PSCCH的频率偏移作为PSSCH的第一频率偏移来确定针对PSSCH所使用的频率偏移估计方法并进行频率偏移估计。具体地，如果则采用时域频率偏移估计法进行PSSCH的频率偏移估计以提高频率偏移估计精度，以得到第二频率偏移否则，使用“变换域频率偏移估计法”或“频域频率偏移估计法”进行PSSCH的频率偏移估计，以得到第二频率偏移根据第二频率偏移对PSSCH进行频率校正。
表1示例性地示出了不同频率偏移估计方法的使用场景。
表1
在LTE-V系统中，频域频率偏移估计法与变换域频率偏移估计法作用相当，当通信设备中有较多的快速傅里叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform，IFFT)硬件加速器时，可优选变换域频率偏移估计法，否则优选频域频率偏移估计法。
本申请实施例中，信号发送端可将导频序列映射到频域(比如子载波上)，并通过物理信道进行发送。图1以车联网为例，示例性地示出了一种PSSCH或PSCCH上的导频信号的时域位置。如图所示，在发送PSSCH和/或PSCCH的一个子帧中，在第3、6、9、12个符号上发送导频信号(图中的一个方格代表一个符号，标识有R0的方格为发送导频信号的符号)。
为清楚起见，首先对本申请实施例中所涉及的参数表示法进行说明：
表示接收的频域导频信号，具体表示在第kaR天线上检测得到的第m子载波上的编号为nRS的频域导频信号，其中：
kaR表示接收天线编号，取值为0,…,KaR-1,KaR表示接收天线个数；
nRS表示导频信号的编号，取值为0,…,NRS-1，其中，NRS表示导频信号的数量，如在图1所示的例子中，NRS＝4。
m表示子载波的编号，取值为0,…,MSC-1,MSC是导频符号所包含的子载波个数。
表示第nRS个导频信号对应的预设的频域序列(也即本地导频序列)。在一些例子中，mod(A,B)表示A对B取模。
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
参见图2，为本申请实施例提供的控制信道的频率偏移确定流程示意图。该流程可由频率偏移确定装置执行。在一些例子中，频率偏移确定装置可以是信号接收设备，比如终端。如果信号接收设备为终端，则该终端可根据网络设备发送的导频信号进行频率偏移估计。
其中，终端又称之为用户设备(user equipment，UE)、移动台(mobile station，MS)、移动终端(mobile terminal，MT)等，是一种向用户提供语音和/或数据连通性的设备，例如，具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。目前，一些终端的举例为：手机(mobile phone)、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobile internetdevice，MID)、可穿戴设备，虚拟现实(virtual reality，VR)设备、增强现实(augmentedreality，AR)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(selfdriving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、车联网中的无线终端等。
所述网络设备是网络中将终端接入到无线网络的部分。所述网络设备可以是基站。目前，一些基站的举例为：gNB、传输接收点(transmission reception point，TRP)、演进型节点B(evolved Node B，eNB)、无线网络控制器(radio network controller，RNC)、节点B(Node B，NB)、基站控制器(base station controller，BSC)、基站收发台(basetransceiver station,BTS)、家庭基站(例如，home evolved NodeB，或home Node B，HNB)、基带单元(base band unit，BBU)，或无线保真(wireless fidelity，Wifi)接入点(accesspoint，AP)等。
当然，本申请实施例对导频信号的发送设备和接收设备不进行限制。
如图2所示，该流程可包括：
S201：根据控制信道上的导频信号，确定该控制信道的第一频率偏移。其中，第一频率偏移可采用“频域频率偏移估计法”确定得到，即，根据控制信道上的导频信号的频域导频序列确定该控制信道的第一频率偏移。第一频率偏移也可采用“变换域频率偏移估计法”确定得到，即，根据控制信道上的导频信号的频域导频序列和时域导频序列确定该控制信道的第一频率偏移。
该步骤中，可对接收到的时域信号变换为频域信号，然后从频域信号中检测出导频信号的时域导频序列，将该时域导频序列进行时域到频域的变换，得到该导频信号的频域导频序列。并完成多用户信号的分离。
S202：判断该控制信道的第一频率偏移是否小于第一设定阈值，若是，则转入S203；否则转入S204。
该步骤中，若该控制信道的频率偏移小于第一设定阈值，则表明信号频率可能较低，此种情况下，基于表1所列出的各频率偏移估计方法的使用范围，采用时域频率偏移估计方法可以获得较高的性能(即获得较准确的频率偏移)，因此可以转入S203，采用时域频率偏移估计方法对该控制信道的频率偏移进行估计。若该控制信道的频率偏移阈值大于或等于该第一设定阈值，则表明信号频率可能较高，此种情况下，基于表1所列出的各频率偏移估计方法的使用范围，采用频域频率偏移估计方法或变换域频率偏移估计方法可以获得较高的性能(即获得较准确的频率偏移)，因此可以转入S204，将上述计算得到的第一频率偏移确定该控制信道的频率偏移。
其中，所述第一设定阈值可预先约定，也可由系统配置，比如由网络设备将该第一设定阈值通知给终端。该第一设定阈值的取值大小可基于系统特性(比如，系统中载频的大小、系统支持的速度动态范围等)与频率偏移大小的关系，并进一步结合系统仿真来确定。以在LTE-V系统中应用为例，在信号频率为小于2KHz的情况下，频率偏移最大不超过1KHz，在信号频率较高的情况下，比如7.5KHz或以上，频率偏移可能在1KHz以上。因此，该第一设定阈值可取值为1KHz。
S203：根据该控制信道上的导频信号的时域导频序列确定该控制信道的第二频率偏移，并将该第二频率偏移确定为该控制信道的频率偏移。
S204：将该控制信道的第一频率偏移确定为该控制信道的频率偏移。
进一步地，上述流程中还可包括：
S205：根据该控制信道的频率偏移对该控制信道进行频率校正。
进一步地，考虑到控制信道需要进行盲检，且盲检次数可能较高，比如，对于LTE-V系统中的PSCCH，盲检次数可能达到20次。另一方面，一个子帧中实际激活的控制信道数量通常较少，比如，对于LTE-V系统中的PSCCH，一个子帧中可能仅有几个激活的PSCCH(即一个子帧中仅存在几个PSCCH)，对于未激活的PSCCH，无需进行频率偏移估计和校正。因此，本申请实施例中，可通过激活检测来判断控制信道是否激活，若控制信道激活，则对其进行频率偏移估计，否则可不对其进行频率偏移估计，从而节省处理开销。
可选地，在本申请实施例提供的一种激活检测过程中，可首先使用S201中计算得到的第一频率偏移对控制信道上的导频信号的频域导频序列进行频率校正，然后确定校正后的频域导频序列与相应的预设频域导频序列(所述预设频域导频序列即为本地频域导频序列)之间的相关性，根据该相关性判断该控制信道是否激活。若用于衡量相关性大小的计算结果值较大，则可认为该控制信道激活，若用于衡量相关性大小的计算结果值较小，则可认为该控制信道未激活。该方法可适用于S201采用频域频率偏移估计法确定第一频率偏移的情况。
上述激活检测过程可按照以下公式实现：
根据以下公式确定两者之间的相关性：
其中，AcF为相关性度量值，k为大于等于0的整数，比如，k的取值可以是3。corF(n)表示所述频域导频序列与预设的频域导频序列循环移n位后进行相关运算所得到的相关结果，corF(n)可按照以下公式计算得到：
其中，abs()表示取绝对值。上述公式(2)中的可按照以下公式计算得到：
其中，针对在第kaR天线上检测得到的第m子载波上的编号为nRS的频域导频序列，表示使用第一频率偏移进行相位补偿后的频域导频序列。表示第(m+n)子载波上第nRS个导频信号对应的预设频域导频序列。sqrt()表示取平方根，conj()表示共轭运算。
可选地，在本申请实施例提供的另一种激活检测过程中，可根据控制信道上接收的导频信号的频域导频序列，以及对应的预设频域导频序列，确定两者之间的频域相关结果，将频域相关结果进行频域到时域的变换，得到对应的时域相关结果；然后，根据时域相关结果确定第一序列，该第一序列可用于反映所述控制信道上的导频信号在不同子载波上的功率，并根据该序列的最大值与该序列的平均值之间的比值，判断控制信道是否激活。若判定所述控制信道未激活，则放弃对所述控制信道进行频率偏移的确定。上述激活检测过程可发生在S201之前或S201与S202之间。该方法可适用于S201采用变换域频率偏移估计法确定第一频率偏移的情况。
以控制信道为PSCCH为例，上述激活过程可根据以下公式实现：
首先，按照以下公式，针对PSCCH上第kaR天线接收到的第m子载波上的第nRS导频信号，计算其频域导频序列与相应本地频域导频序列的相关结果：
其中，表示PSCCH上的频域导频序列，表示为本地的PSCCH频域导频序列。
然后，按照以下公式进行IFFT变换，得到所有子载波上的时域序列
其中，ifft()表示IFFT运算，ifft长度为Nfft1＝64。
之后，按照以下公式计算得到序列
最后，按照以下公式计算用于反映峰值功率与平均功率的比值：
其中，是序列的最大值， 是在序列中的序号，取值为0～Nfft1-1。
如果则认为PSCCH信道激活，然后按照本申请实施例提供的方法进行频率校正；否则，终止该PSCCH的频率偏移确定的后续处理。其中，是功率门限值，可选地，可取值为4。
参见图3，为本申请实施例提供的数据信道的频率偏移确定流程示意图。该流程可由频率偏移确定装置执行。在一些例子中，频率偏移确定装置可以是信号接收设备，比如终端。如果信号接收设备为终端，则该终端可根据网络设备发送的导频信号进行频率偏移估计。
如图所示，该流程可包括：
S301：获取控制信道的频率偏移。
其中，控制信道的频率偏移可根据图2所示的流程确定得到。当然，控制信道的频率偏移也可以是通过其他方法确定出来的，本申请实施例对此不作限制。
S302：判断该控制信道的频率偏移是否小于第二设定阈值，若是，则转入S303，否则转入S304。
其中，所述第二设定阈值与所述第一设定阈值可以相同也可以不同。
以第二设定阈值与第一设定阈值相同为例，该步骤中，若控制信道的频率偏移小于第二设定阈值，则表明信号频率可能较低，此种情况下，基于表1所列出的各频率偏移估计方法的使用范围，采用时域频率偏移估计方法可以获得较高的性能(即获得较准确的频率偏移)，因此可以转入S303，采用时域频率偏移估计方法对数据信道的频率偏移进行估计。若控制信道的频率偏移阈值大于或等于该第二设定阈值，则表明信号频率可能较高，此种情况下，基于表1所列出的各频率偏移估计方法的使用范围，采用频域频率偏移估计方法或变换域频率偏移估计方法可以获得较高的性能(即获得较准确的频率偏移)，因此可以转入S304，采用频域频率偏移估计方法或变换域频率偏移估计方法对数据信道的频率偏移进行估计。
S303：根据数据信道上的导频信号的时域导频序列确定该数据信道的频率偏移。即，采用时域频率偏移估计法确定该数据信道的频率偏移。
S304：根据所述数据信道上的导频信号的频域导频序列或根据所述数据信道上的导频信号的频域导频序列和时域导频序列，确定所述数据信道的频率偏移。即，采用频域频率偏移估计方法或变换域频率偏移估计方法，确定该数据信道的频率偏移。
进一步地，上述流程中还可包括：
S305：根据该数据信道的频率偏移对该数据信道进行频率校正。
在本申请上述的一些实施例中，在低速场景下，针对PSCCH采用两级频率偏移估计方法，针对PSSCH仅采用处理复杂度较低的“时域频率偏移估计算法”。不仅可以保证低速下的频率偏移估计性能，同时还可降低低速时的处理复杂度。在本申请上述的一些实施例中，在高速场景下，PSCCH与PSSCH均采用“变换域频率偏移估计法”或“频域频率偏移估计法”进行频率偏移估计。
进一步地，本申请实施例无论在高速场景下还是低速场景下，均采用激活检测算法以判断信道是否激活，以便确定是否需要进行频率偏移估计，从而可以进一步降低盲检运算量。
本申请实施例中涉及的“频域频率偏移估计法”、“时域频率偏移估计法”以及“变换域频率偏移估计法”，可采用多种方式实现，本申请实施例对此不作限制。
下面分别对“频域频率偏移估计法”、“时域频率偏移估计法”以及“变换域频率偏移估计法”，示出了一种具体实现方法。
参见图4，为本申请实施例提供的频域频率偏移估计法的流程图，如图所示，该流程可包括：
S401：将接收到的时域信号转换为频域信号，从所述频域信号中检测得到频域导频序列。
该步骤中，可对接收到的时域信号进行FFT变换以变换为频域信号，然后从频域信号中取出待检测的频域导频序列，完成多用户信号的分离。
S402：确定检测得到的频域导频序列在频域上的相位偏移，根据该相位偏移对该频域导频信号序列相位补偿。
该步骤中，可首先根据以下公式确定设定间隔的子载波上的频域导频信号的相位差：
其中，epF(m)表示设定间隔的子载波上的频域导频信号的相位差，sΔ表示预设的子载波间隔，sΔ为大于等于1的整数。在LTE-V系统中，系统的同步机制可保证时间偏移不会超过循环前缀(cyclic prefix,CP)长度，基于该特性，sΔ的取值可以为6。conj()表示共轭运算。
然后可基于计算出的epF(m)，根据以下公式确定频域导频序列在的频域上的相位偏移：
其中，pha表示频域导频序列在的频域上的相位偏移，表示第m子载波上的第nRS频域导频序列对应的本地频域导频序列。其中，本地频域导频序列为预设的，具体可以是预先约定的或系统配置的。
在确定出相位偏移pha后，可根据该相位偏移pha，并按照以下公式对频域导频序列进行相位补偿：
其中，针对在第kaR天线上检测得到的第m子载波上的编号为nRS的频域导频序列，表示相位补偿后的频域导频序列，表示相位补偿前的频域导频序列。
S403：根据补偿后的频域导频序列与预设的频域导频序列之间的相关性，确定频率偏移。
本申请实施例中，可预先设置相关比值与频率偏移之间的对应关系表。上述对应关系表中，随着频率偏移绝对值的提升，CbF逐渐变大。可通过仿真预先计算不同频率偏移值所对应的CbF值，建立频率偏移绝对值与CbF值的对应关系表，该表中，频率偏移值可以100Hz为粒度设置。
S403中，可首先确定相位补偿后的频域导频序列与预设的频域导频序列的2k+1个(k为大于等于0的整数)相关结果，然后根据这2k+1个相关结果确定相关比值，该相关比值可用于反映最强相关峰值与信号总功率的比值，最后根据该相关比值查询预设的上述对应关系表，得到与该相关比值对应的频率偏移，所查询到的频率偏移即为根据导频信号确定出的频率偏移。
上述过程中，可根据如下公式进行相关运算：
公式(4)中的可按照如下公式计算得到：
其中，corF(n)表示检测出的频域导频序列与预设的频域导频序列循环移n位后得到的序列进行相关运算所得到的相关结果。abs()表示取绝对值，sqrt()表示取平方根，conj()表示共轭运算。
其中，n为预设值，取值为[-k,k]，k为正整数。以LTE-V系统为例，通常频率偏移的绝对值小于2.8KHz，因此绝大部分能量集中在n＝0附近，基于此，本步骤中可只计算n＝-k,…,-3,-2,-1,0,1,2,3,…,k对应的相关值。
上述过程中的相关比值可按照如下公式计算：
上述过程中的相关比值，也可按照如下公式计算：
根据上述公式计算出的CbF近似等效为最强相关峰值与信号总功率的比值。2k+1个相关结果绝对值之和，与导频信号功率相对应。频率偏移越大，该比值越大。
在计算出CbF值后，可根据计算得到的CbF查找上述对应关系表中与CbF最接近的相关比值，该相关比值对应的频率偏移值即为接收信号频率偏移值的绝对值。
进一步地，如果则确定接收信号的频率偏移为正值，否者为负值。
参见图5，为本申请实施例提供的时域频率偏移估计法的流程示意图，如图所示，该流程可包括：
S501：计算同一天线接收的同一子载波上的不同导频信号的相关值。
具体地，可按照如下公式计算相关值corTF：
其中，表示第kaR天线上检测到的第m子载波上的第nRS导频信号的频域导频序列，表示第kaR天线上检测到的第m子载波上的第nRS+1导频信号的频域导频序列。
在LTE-V系统中，根据PSCCH上的导频信号进行频率偏移估计时，m取值可以是0～MSC-1,MSC＝24；根据PSSCH上的导频信号进行频率偏移估计时，m取值可以是0～MSC-1,MSC＝216。
S502：根据计算得到的相关值确定频率偏移。
具体地，可根据以下公式确定频率偏移：
fΔ＝angle(corTF)/(Ndis·Ts)………………………………………[17]
其中，Ts是LTE-V系统时隙采样点周期，Ndis是LTE-V系统中相邻两个符号间隔的Ts数。angle()表示求四象限辐角。
参见图6，为本申请实施例提供的变换域频率偏移估计法的流程示意图，如图所示，该流程可包括：
S601：根据接收的导频信号以及对应的本地导频序列进行定时估计。即，估计接收信号的到达时间，计算与本地基准接收时间的时间差。
具体地，可首先按照以下公式确定接收的导频信号的频域导频序列，与该导频信号对应的本地频域导频序列之间的的频域相关值
其中，表示第kaR天线上检测到的第m子载波上的第nRS导频信号的频域导频序列，表示与第m子载波上的第nRS导频信号对应的本地频域导频序列。
然后，根据以下公式将频域相关值变换为时域相关值
其中，ifft长度为Nfft1。Nfft1可取值为64。
之后，根据以下公式基于时域相关值进行定时估计：
其中， 是序列的最大值，是在序列中的序号，取值为0～Nfft1-1。
S602：根据定时估计结果，对本地时域导频序列进行循环移位。
具体地，可首先根据以下公式将本地频域导频序列转换为本地时域导频序列：
其中，ifft长度为Nfft1。
然后，根据以下公式根据时域的定时估计结果，对本地时域导频序列进行循环移位：
其中，表示循环移位后的序列，mod()表示取模运算。
S603：计算时域导频序列与本地时域导频序列的共轭序列的相关值。
具体地，首先根据以下公式将频域导频序列变换为时域导频序列：
其中，ifft长度为Nfft1。
然后，基于循环移位后的本地频域导频序列，并根据以下公式计算相关值corT：
S604：根据计算出的相关值corT，计算频率偏移。
具体地，可根据以下公式计算频率偏移：
fΔ＝angle(corT)/(Nfft1/2·Ts)…………………………………[27]
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种频率偏移确定装置，该装置可对控制信道的频率偏移进行估计。
参见图7，为本申请实施例提供的频率偏移确定装置的结构示意图。该装置可包括：控制信道频率偏移确定模块、数据信道频率偏于确定模块。控制信道频率偏移确定模块中可包括：第一频率偏移确定单元701、第一判断单元702、第二频率偏移确定单元703，数据信道频率偏于确定模块中可包括：第二判断单元704、第三频率偏移确定单元705，其中：
第一频率偏移确定单元701用于根据控制信道上的导频信号的频域导频序列或者根据所述控制信道上的导频信号的频域导频序列和时域导频序列，确定所述控制信道的第一频率偏移；
第一判断单元702用于判断所述第一频率偏移是否小于第一设定阈值；
第二频率偏移确定单元703用于在第一判断单元702判定为是时，根据所述控制信道上的导频信号的时域导频序列确定所述控制信道的第二频率偏移，并将所述第二频率偏移确定为所述控制信道的频率偏移；在第一判断单元702判定为否时，将所述第一频率偏移确定为所述控制信道的频率偏移；
第二判断单元704用于判断所述控制信道的频率偏移是否小于第二设定阈值；
第三频率偏移确定单元705用于在第二判断单元704判定为是时，根据数据信道上的导频信号的时域导频序列确定所述数据信道的频率偏移，在第二判断单元704判定为否时，根据所述数据信道上的导频信号的频域导频序列或根据所述数据信道上的导频信号的频域导频序列和时域导频序列，确定所述数据信道的频率偏移。
可选地，第一频率偏移确定单元701还用于：在确定所述控制信道的第一频率偏移之后，执行：根据使用所述第一频率偏移对所述控制信道上的导频信号的频域导频序列进行频率校正后的频域导频序列，以及预设频域导频序列，确定两者之间的相关性；根据所述两者之间的相关性，判断所述控制信道是否激活；若判定所述控制信道未激活，则放弃对所述控制信道进行频率偏移的确定。
可选地，第一频率偏移确定单元701可根据上述公式(1)、公式(2)、公式(3)确定两者之间的相关性。
可选地，第一频率偏移确定单元701还可在确定所述控制信道的第一频率偏移之前或之后，执行：根据所述控制信道上接收的导频信号的频域导频序列，以及对应的预设频域导频序列，确定两者之间的频域相关结果；将所述频域相关结果进行频域到时域的变换，得到对应的时域相关结果；根据所述时域相关结果，确定第一序列，所述第一序列用于反映所述控制信道上的导频信号在不同子载波上的功率；根据所述序列的最大值与所述序列的平均值之间的比值，判断所述控制信道是否激活；若判定所述控制信道未激活，则放弃对所述控制信道进行频率偏移的确定。
可选地，第一频率偏移确定单元701可根据公式(4)、公式(5)、公式(6)确定所述相关结果。
可选地，所述控制信道为物理直通链路控制信道PSCCH，所述数据信道为物理直通链路共享信道PSSCH。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种通信装置。参见图8，为本申请实施例提供的通信装置的结构示意图。该通信装置可以是终端。如图所示，该通信装置可包括：处理器801、存储器802、收发机803以及总线接口。
处理器801负责管理总线架构和通常的处理，存储器802可以存储处理器801在执行操作时所使用的数据。收发机803用于在处理器801的控制下接收和发送数据。
总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器801代表的一个或多个处理器和存储器802代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。处理器801负责管理总线架构和通常的处理，存储器802可以存储处理器801在执行操作时所使用的数据。
本发明实施例揭示的流程，可以应用于处理器801中，或者由处理器801实现。在实现过程中，信号处理流程的各步骤可以通过处理器801中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。处理器801可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器802，处理器801读取存储器802中的信息，结合其硬件完成信号处理流程的步骤。
具体地，处理器801，用于读取存储器802中的程序，执行如图2至图6中任一示意图所描述的频率偏移确定流程。上述流程的具体实现过程可参见前述实施例的描述，在此不再重复。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种计算机存储介质。所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行前述实施例所描述的频率偏移确定流程。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种频率偏移确定方法，其特征在于，包括：
根据控制信道上的导频信号的频域导频序列或者根据所述控制信道上的导频信号的频域导频序列和时域导频序列，确定所述控制信道的第一频率偏移；
判断所述第一频率偏移是否小于第一设定阈值，若是，则根据所述控制信道上的导频信号的时域导频序列确定所述控制信道的第二频率偏移，并将所述第二频率偏移确定为所述控制信道的频率偏移；否则，将所述第一频率偏移确定为所述控制信道的频率偏移；
判断所述控制信道的频率偏移是否小于第二设定阈值，若是，则根据数据信道上的导频信号的时域导频序列确定所述数据信道的频率偏移，否则，根据所述数据信道上的导频信号的频域导频序列或根据所述数据信道上的导频信号的频域导频序列和时域导频序列，确定所述数据信道的频率偏移。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述控制信道的第一频率偏移之后，还包括：
根据使用所述第一频率偏移对所述控制信道上的导频信号的频域导频序列进行频率校正后的频域导频序列，以及预设频域导频序列，确定两者之间的相关性；
根据所述两者之间的相关性，判断所述控制信道是否激活；
若判定所述控制信道未激活，则放弃对所述控制信道进行频率偏移的确定。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据以下公式确定两者之间的相关性：
其中，
其中，AcF为相关性度量值，corF(n)表示所述频域导频序列与预设的频域导频序列循环移n位后进行相关运算所得到的相关结果；针对在第kaR天线上检测得到的第m子载波上的编号为nRS的频域导频序列，表示使用所述第一频率偏移进行相位补偿后的频域导频序列，表示第(m+n)子载波上第nRS个导频信号对应的预设频域导频序列，其中，kaR表示天线编号，取值范围为[0,KaR]，nRS表示频域导频序列的编号，取值范围为[0,NRS-1]，m表示子载波编号，取值范围为[0,MSC-1]，n为预设值，取值为[-k,k]，k为大于等于0的整数；abs()表示取绝对值，sqrt()表示取平方根，conj()表示共轭运算。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述控制信道的第一频率偏移之前或之后，还包括：
根据所述控制信道上接收的导频信号的频域导频序列，以及对应的预设频域导频序列，确定两者之间的频域相关结果；
将所述频域相关结果进行频域到时域的变换，得到对应的时域相关结果；
根据所述时域相关结果，确定第一序列，所述第一序列用于反映所述控制信道上的导频信号在不同子载波上的功率；
根据所述序列的最大值与所述序列的平均值之间的比值，判断所述控制信道是否激活；
若判定所述控制信道未激活，则放弃对所述控制信道进行频率偏移的确定。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据以下公式确定所述相关结果：
根据以下公式确定第一序列：
其中，表示所述控制信道上的第kaR天线上检测到的第nRS导频信号的频域导频序列，表示与对应的预设频域导频序列；kaR表示天线编号，取值范围为[0,KaR]，nRS表示频域导频序列的编号，取值范围为[0,NRS-1]，m表示子载波编号，取值范围为[0,MSC-1]，n为预设值，取值为[-k,k]，k为大于等于0的整数；abs()表示取绝对值，ifft()表示进行IFFT运算，conj()表示共轭运算。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制信道为物理直通链路控制信道PSCCH，所述数据信道为物理直通链路共享信道PSSCH。
7.一种频率偏移确定装置，其特征在于，包括：控制信道频率偏移确定模块、数据信道频率偏于确定模块；
所述控制信道频率偏移确定模块包括：
第一频率偏移确定单元，用于根据控制信道上的导频信号的频域导频序列或者根据所述控制信道上的导频信号的频域导频序列和时域导频序列，确定所述控制信道的第一频率偏移；
第一判断单元，用于判断所述第一频率偏移是否小于第一设定阈值；
第二频率偏移确定单元，用于在所述第一判断单元判定为是时，根据所述控制信道上的导频信号的时域导频序列确定所述控制信道的第二频率偏移，并将所述第二频率偏移确定为所述控制信道的频率偏移；在所述第一判断单元判定为否时，将所述第一频率偏移确定为所述控制信道的频率偏移；
所述数据信道频率偏移确定模块包括：
第二判断单元，用于判断所述控制信道的频率偏移是否小于第二设定阈值；
第三频率偏移确定单元，用于在所述第二判断单元判定为是时，根据数据信道上的导频信号的时域导频序列确定所述数据信道的频率偏移，在所述第二判断单元判定为否时，根据所述数据信道上的导频信号的频域导频序列或根据所述数据信道上的导频信号的频域导频序列和时域导频序列，确定所述数据信道的频率偏移。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一频率偏移确定单元还用于：在确定所述控制信道的第一频率偏移之后，执行：
根据使用所述第一频率偏移对所述控制信道上的导频信号的频域导频序列进行频率校正后的频域导频序列，以及预设频域导频序列，确定两者之间的相关性；
根据所述两者之间的相关性，判断所述控制信道是否激活；
若判定所述控制信道未激活，则放弃对所述控制信道进行频率偏移的确定。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一频率偏移确定单元具体用于：根据以下公式确定两者之间的相关性：
其中，
其中，AcF为相关性度量值，corF(n)表示所述频域导频序列与预设的频域导频序列循环移n位后进行相关运算所得到的相关结果；针对在第kaR天线上检测得到的第m子载波上的编号为nRS的频域导频序列，表示使用所述第一频率偏移进行相位补偿后的频域导频序列，表示第(m+n)子载波上第nRS个导频信号对应的预设频域导频序列，其中，kaR表示天线编号，取值范围为[0,KaR]，nRS表示频域导频序列的编号，取值范围为[0,NRS-1]，m表示子载波编号，取值范围为[0,MSC-1]，n为预设值，取值为[-k,k]，k为大于等于0的整数；abs()表示取绝对值，sqrt()表示取平方根，conj()表示共轭运算。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一频率偏移确定单元还用于：在确定所述控制信道的第一频率偏移之前或之后，执行：
根据所述控制信道上接收的导频信号的频域导频序列，以及对应的预设频域导频序列，确定两者之间的频域相关结果；
将所述频域相关结果进行频域到时域的变换，得到对应的时域相关结果；
根据所述时域相关结果，确定第一序列，所述第一序列用于反映所述控制信道上的导频信号在不同子载波上的功率；
根据所述序列的最大值与所述序列的平均值之间的比值，判断所述控制信道是否激活；
若判定所述控制信道未激活，则放弃对所述控制信道进行频率偏移的确定。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一频率偏移确定单元具体用于：根据以下公式确定所述相关结果：
根据以下公式确定第一序列：
其中，表示所述控制信道上的第kaR天线上检测到的第nRS导频信号的频域导频序列，表示与对应的预设频域导频序列；kaR表示天线编号，取值范围为[0,KaR]，nRS表示频域导频序列的编号，取值范围为[0,NRS-1]，m表示子载波编号，取值范围为[0,MSC-1]，n为预设值，取值为[-k,k]，k为大于等于0的整数；abs()表示取绝对值，ifft()表示进行IFFT运算，conj()表示共轭运算。
12.如权利要求7至11中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制信道为物理直通链路控制信道PSCCH，所述数据信道为物理直通链路共享信道PSSCH。
13.一种通信装置，其特征在于，包括：处理器、存储器、收发机以及总线接口；所述处理器，用于读取存储器中的程序，执行如权利要求1至6中任一项所述的方法。
14.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行如权利要求1至6中任一项所述的方法。
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