CN110933009B - 频偏估计方法、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents

频偏估计方法、系统、电子设备及存储介质 Download PDF

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    • H04L27/2657—Carrier synchronisation

Abstract

本发明公开了一种频偏估计方法、系统、电子设备及存储介质。频偏估计方法包括：接收下行物理信道的子帧样本；基于所述子帧样本计算信号功率信息和扰声功率信息；基于所述信号功率信息和所述扰声功率信息计算估计频偏值。本发明将扰声因素加权到估计频偏值的计算过程中，通过信号与扰声彼此之间的权重关系自适应的加权输出估计结果的大小，在提升输出结果的置信度的同时，无需对估计值进行其它的后处理，能够灵活地适合于各种场景。

Description

频偏估计方法、系统、电子设备及存储介质
技术领域
本发明属于通信领域，尤其涉及一种频偏估计方法、系统、电子设备及存储介质。
背景技术
伴随着消费者应用需求差异化的日益明显，移动终端应用场景差异化也越来越大，很难有一种技术模式能够在各种应用场景下表现为能力与效率的最优折衷。因此针对不同应用场景需求，移动通信演化出三大类场景及其应用技术：增强移动宽带(eMBB)、海量机器类通信(mMTC)和超可靠低时延(uRLLC)。其中，mMTC、eMTC(超大连接物联网)、NBIOT(窄带物联网)则是物联网的应用场景，而该应用场景最为显著的两个特点是增强覆盖与低功耗。其中，低功耗直接决定了接收终端所采用的技术方案不能采用过于复杂的消除噪声技术以提高估计性能。而增强覆盖(sinr＝-15db甚至更低)这一特点则要求终端在低功耗的前提下，却必须保证接收性能，这就该频偏估计技术带来了很大的挑战。常规频偏技术方案在sinr＝-15db时很难工作，体现为此时输出估计结果估计方差很大，性能很难满足。如果此时想通过增加消噪处理技术细节来升级常规方案提升覆盖性能，而这又是低功耗低成本终端所难以接收的。因此一种低实现代价高性能输出的方案便显得尤为迫切。
通信系统中，由于各种因素的影响，会造成接收机与发射机之间存在频率偏差，体现为接收信号携带频偏干扰，该干扰不止影响接收信号的解析，严重的时候会导致整个接收机运行状态瘫痪，出现掉网问题。因此在接收端需要设计针对性的频偏估计方案，以估计接收机与发射机之间存在的频率偏差，然后在接收端进行对应的纠正补偿，以保证接收机性能。
已有的频偏估计方案有相位差方案，即利用不同OFDM符号之间信道估计所携带的相位差异进行频偏估计。该方案在弱信号场景下，特别像eMTC以及NBIOT等增强覆盖场景下估计性能较差，体现为估计结果样本之间方差较大，在对估计结果的整体运用中如果不区分对待各次估计结果之间的差异性，而采取统一的处理方式，难免会造成劣质样本对整体估计性能的影响，明显的体现为，若其中的某次估计结果异常后，会错误的进行RF(射频)调整，而该次调整可能导致下次估计频偏时，残留的频偏超出估计方案的估计范围，从而使得频偏再也难以收敛。
为应对弱信号场景下的估计方差问题，现阶段主要采用的改善措施为设计估计结果的后处理机制。由于弱信号场景下，频偏估计结果存在概率性的大方差，因此需对估计频偏进行特殊处理，其中的处理方式包括限制调整步长或者采用alpha滤波等机制，显然在一定程度上此类措施可以限制劣质估计样本对估计性能造成的毁灭性影响。但是此类设计都较为僵化，其方案用一套参数来框定所有信号场景的设计不能在所有场景下表现出最优的性能。比如其在弱信号下的参数在好信号下的表现就是有损的。如果想通过在不同信号质量下设置不同的参数，这难度同样很大，首先划定参数的工作量很大，其次界定其差异的难度也很大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中在频偏估计过程中，尤其是在弱信号场景下，对估计结果的后处理机制僵化、难以设定所有场景通用的标准参数的缺陷，提供一种频偏估计方法、系统、电子设备及存储介质。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
一种频偏估计方法，包括：
接收下行物理信道的子帧样本；
基于所述子帧样本计算信号功率信息和扰声功率信息；
基于所述信号功率信息和所述扰声功率信息计算估计频偏值。
较佳地，基于所述子帧样本计算信号功率信息和扰声功率信息的步骤包括：
将所述子帧样本中的时域接收数据进行时频转换，得到所述子帧样本中携带物理信号的各个OFDM(正交频分复用)符号对应的频域接收物理信号；
重构所述OFDM对应的本地物理信号；
根据所述频域接收物理信号和所述本地物理信号，计算所述OFDM对应的频域信道冲激响应；
根据所述频域信道冲激响应计算信道相位差信息和扰声功率信息；
根据所述信道相位差信息计算信号功率信息。
较佳地，所述频偏估计方法还包括在接收下行物理信道的子帧样本之后，对接收到的子帧样本的总数进行计数；
当接收到的子帧样本的总数等于1时，所述估计频偏值的计算公式为：
Figure BDA0002288834820000031
其中，FreqEst表示估计频偏值，PhasePara表示所述信道相位差信息，NosiePara表示所述扰声功率信息，Δt表示用于计算所述信道相位差信息的两个OFDM对应的频域信道冲激响应之间的时间间隔；
当接收到的子帧样本的总数大于1时，所述估计频偏值的计算公式为：
Figure BDA0002288834820000032
其中，FreqEst表示估计频偏值，PhaseParaSlide表示平滑信道相位差信息，所述平滑信道相位差信息等于基于最新接收到的子帧样本计算的信道相位差信息与基于之前接收到的子帧样本计算的平滑信道相位差信息之和，NosieParaSlide表示平滑扰声功率信息，所述平滑扰声功率信息等于基于最新接收到的子帧样本计算的扰声功率信息与基于之前接收的子帧样本计算的平滑扰声功率信息之和，Δt表示用于计算所述信道相位差信息的两个OFDM对应的频域信道冲激响应之间的时间间隔。
较佳地，所述物理信号为CRS(小区参考信号)、PSS(主同步信号)、SSS(辅同步信号)、NRS(窄带参考信号)和DMRS(解调参考信号)中的任意一种。
一种频偏估计系统，包括：
样本接收模块，用于接收下行物理信道的子帧样本；
信息计算模块，用于基于所述子帧样本计算信号功率信息和扰声功率信息；
频偏估计模块，用于基于所述信号功率信息和所述扰声功率信息计算估计频偏值。
较佳地，所述信息计算模块包括：
信号转换子模块，用于将所述子帧样本中的时域接收数据进行时频转换，得到所述子帧样本中携带物理信号的各个OFDM符号对应的频域接收物理信号；
信号重构子模块，用于重构所述OFDM对应的本地物理信号；
冲激响应子模块，用于根据所述频域接收物理信号和所述本地物理信号，计算所述OFDM对应的频域信道冲激响应；
相位差计算子模块，用于根据所述频域信道冲激响应计算信道相位差信息；
扰声计算子模块，用于根据所述频域信道冲激响应计算扰声功率信息；
功率计算子模块，用于根据所述信道相位差信息计算信号功率信息。
较佳地，所述样本接收模块还用于在接收下行物理信道的子帧样本之后，对接收到的子帧样本的总数进行计数；
当接收到的子帧样本的总数等于1时，所述估计频偏值的计算公式为：
Figure BDA0002288834820000041
其中，FreqEst表示估计频偏值，PhasePara表示所述信道相位差信息，NosiePara表示所述扰声功率信息，Δt表示用于计算所述信道相位差信息的两个OFDM对应的频域信道冲激响应之间的时间间隔；
当接收到的子帧样本的总数大于1时，所述估计频偏值的计算公式为：
Figure BDA0002288834820000042
其中，FreqEst表示估计频偏值，PhaseParaSlide表示平滑信道相位差信息，所述平滑信道相位差信息等于基于最新接收到的子帧样本计算的信道相位差信息与基于之前接收到的子帧样本计算的平滑信道相位差信息之和，NosieParaSlide表示平滑扰声功率信息，所述平滑扰声功率信息等于基于最新接收到的子帧样本计算的扰声功率信息与基于之前接收的子帧样本计算的平滑扰声功率信息之和，Δt表示用于计算所述信道相位差信息的两个OFDM对应的频域信道冲激响应之间的时间间隔。
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的频偏估计方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上所述的频偏估计方法的步骤。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：本发明将扰声因素加权到估计频偏值的计算过程中，通过信号与扰声彼此之间的权重关系自适应的加权输出估计结果的大小，在提升输出结果的置信度的同时，无需对估计值进行其它的后处理，能够灵活地适合于各种场景。
附图说明
图1为本发明实施例1的一种频偏估计方法的流程图；
图2为本发明实施例2的一种频偏估计方法中步骤12的具体流程图；
图3为本发明实施例2的一种频偏估计方法中计算估计频偏值的原理图；
图4为本发明实施例3的一种频偏估计系统的示意框图；
图5为本发明实施例4的一种频偏估计系统的示意框图；
图6为本发明实施例5的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
图1示出了一种频偏估计方法。所述频偏估计方法适用于多种通信系统中对接收机与发射机之间的频率差异进行估计，尤其适用于信号质量较差时的频率差异估计。所述频偏估计方法包括以下步骤：
步骤11：接收下行物理信道的子帧样本。
步骤12：基于所述子帧样本计算信号功率信息和扰声功率信息。
步骤13：基于所述信号功率信息和所述扰声功率信息计算估计频偏值。
传统的频偏估计方法通常只考虑信号因素，而不考虑扰声因素对频偏估计带来的影响。本实施例的所述频偏估计方法将扰声因素加权到估计频偏值的计算过程中，通过信号与扰声彼此之间的权重关系自适应的加权输出估计结果的大小，在提升输出结果的置信度的同时，无需对估计值进行其它的后处理，能够灵活地适合于各种场景。
实施例2
本实施例是在实施例1上的进一步说明。本实施例的频偏估计方法给出了一种计算信号功率信息和扰声功率信息的具体过程，如图2所示，步骤12具体包括：
步骤121：将所述子帧样本中的时域接收数据进行时频转换，得到所述子帧样本中携带物理信号的各个OFDM符号对应的频域接收物理信号。
步骤122：重构所述OFDM对应的本地物理信号。
步骤123：根据所述频域接收物理信号和所述本地物理信号，计算所述OFDM对应的频域信道冲激响应。
步骤124：根据所述频域信道冲激响应计算信道相位差信息和扰声功率信息。
步骤125：根据所述信道相位差信息计算信号功率信息。
本实施例仅是给出了步骤12的一种具体流程，在上述流程的基础上可以在不改变基本原理的原则下对步骤进行拆分或改变步骤的执行顺序，例如将步骤124至125修改为，先根据所述频域信道冲激响应计算信道相位差信息，然后根据所述信道相位差信息计算信号功率信息，再根据所述频域信道冲激响应计算扰声功率信息。当然计算所述信号功率信息和所述扰声功率信息的具体过程并不局限于此，例如可以利用上述过程计算信号功率信息而利用其它方法计算扰声功率信息，或利用上述过程计算扰声功率信息而利用其它方法计算信号功率信息。
上述的步骤121至125，基于所述子帧样本中携带的物理信号计算信号功率信息和扰声功率信息，使得计算结果在可靠性和实时性上都得到了保障。其中，信号功率信息与扰声功率信息之比也可以用于衡量信号质量的好坏。当估计样本劣质时，步骤13保守的输出估计结果，如果估计样本较好，估计样本是可信的，则可直接输出可行的估计结果直接使用，而不是僵化的去对估计结果进行处理。
本实施例中，针对子帧样本数量的不同，步骤13计算估计频偏值的公式可以有所不同。具体地，本实施例的频偏估计方法的步骤11中，还可以包括在接收下行物理信道的子帧样本之后，对接收到的子帧样本的总数进行计数。所述子帧样本的总数初始值为0，每新接收到一个子帧样本，总数加1。
当接收到的子帧样本的总数等于1时，所述估计频偏值的计算公式为：
Figure BDA0002288834820000071
其中，FreqEst表示估计频偏值，PhasePara表示所述信道相位差信息，NosiePara表示所述扰声功率信息，Δt表示用于计算所述信道相位差信息的两个OFDM对应的频域信道冲激响应之间的时间间隔；
当接收到的子帧样本的总数大于1时，所述估计频偏值的计算公式为：
Figure BDA0002288834820000081
其中，FreqEst表示估计频偏值，PhaseParaSlide表示平滑信道相位差信息，所述平滑信道相位差信息等于基于最新接收到的子帧样本计算的信道相位差信息与基于之前接收到的子帧样本计算的平滑信道相位差信息之和，NosieParaSlide表示平滑扰声功率信息，所述平滑扰声功率信息等于基于最新接收到的子帧样本计算的扰声功率信息与基于之前接收的子帧样本计算的平滑扰声功率信息之和，Δt表示用于计算所述信道相位差信息的两个OFDM对应的频域信道冲激响应之间的时间间隔。
其中，此处及之后文字所出现的之前接收的子帧样本，均是指所有的已接收到的子帧样本中，排除最新接收到的子帧样本后剩余的子帧样本。至于计算平滑信号功率信息、计算平滑扰声功率信息、平滑信道相位差信息的具体方式可以为多种，例如求之前接收的子帧样本的信号功率平均值、扰声功率平均值、信道相位差平均值。
上述计算估计频偏值的公式的实现核心原理如图3所示。图中，θ1为angle(PhasePara)对应的相位，而θ2为angle(PhasePara+NosiePara)对应的相位。θ2相较θ1其相位的实部增加了扰声因子，如果信号质量较好，在该操作体现为所述信号功率信息与所述扰声功率信息之比(即SignalPara/NosiePara)较大或者说NosiePara相较SignalPara所占权重较小，因此θ2就会接近θ1，最后体现的结果就是估计结果接近真实值。如果信号质量较差，在该操作体现为SignalPara/NosiePara较小或者说NosiePara相较SignalPara所占权重较大，因此θ2相对θ1就会变小，最终的体现即为估计结果相对减小，该估计结果的可信度就降低，其中信号质量越差，该因素的影响越明显，体现为估计结果的置信度降低，直接作用输出估计频偏较小，避免错误的输出较大值对整体的影响。
本实施例的方法适用于多种通信系统，如LTE、eMTC、NBIOT、NR等，针对不同的通信系统，可以选择不同的物理信号，如CRS、PSS、SSS、NRS和DMRS中的任意一种。
下面以eMTC系统中CRS作为估计样本为例，对本实施例的方法做具体说明：
步骤11中，接收下行物理信道的子帧样本；
步骤121中，将所述子帧样本中的时域接收数据进行FFT(快速傅里叶变换)时频转换，得到所述子帧样本中携带CRS的各个OFDM符号对应的接收频域CRS信号RecCRSl，k，其中l代表携带CRS的ofdm符号，取值为0，1，2，3；k代表CRS频域索引，取值为0，1，......，11；
步骤122中，重构所述OFDM对应的本地CRS信号LocalCRSl，k；重构的过程需要结合小区ID、该接收下行子帧号、CP(循环前缀)类型等信息，具体为：
本地CRS的产生如下所示：
Figure BDA0002288834820000091
ns标识一个无线帧中时隙号，l标识一个时隙中的OFDM符号；
c(i)的产生如下所示：
Figure BDA0002288834820000092
其中，
Figure BDA0002288834820000093
标识小区号；
如果CP类型为常规CP，则Ncp等于1，如果CP类型为扩展CP，则Ncp等于0。
步骤123中，根据RecCRSl，k和LocalCRSl，k计算各个CRS资源单元映射位置频域信道冲激响应FHl，k的公式为：
FHl，k＝LocalCRSl，k*conj(RecCRSl，k)
步骤124中，根据FHl,k计算信道相位差信息PhasePara和扰声功率信息NosiePara的公式为：
Figure BDA0002288834820000101
Figure BDA0002288834820000102
步骤125中，根据PhasePara计算信号功率信息SignalPara的公式为：
SignalPara＝abs(real(PhasePara))
步骤13中，当接收到的子帧样本的总数等于1时，所述估计频偏值的计算公式为：
Figure BDA0002288834820000103
当接收到的子帧样本的总数大于1时，所述估计频偏值的计算公式为：
Figure BDA0002288834820000104
其中，FreqEst表示估计频偏值，PhasePara表示所述信道相位差信息，NosiePara表示所述扰声功率信息，Δt在本实施例中为FH0,k与FH2,k对应的时间间隔。
需要说明的是，若使用其他系统或物理信号在实现本实施例的频偏估计方法时可能在计算接收频域物理信号和重构本地物理信号的过程中有所变化，但整体过程类同操作，故不再赘述。
本实施例的频偏估计方法为避免劣质样本对估计结果偏差的影响，通过扰声功率信息加权相位因素，使所获取频偏相位带有信号质量因素，所估计频偏自适应的受信号质量控制，在信号质量好的时候可以快速获取准确的估计频偏值，在信号质量差的时候，通过信号质量因素作为置信度加权输出估计频偏输出值，从而控制估计方差。
实施例3
图4示出了本实施例的一种频偏估计系统。所述频偏估计系统适用于多种通信系统中对接收机与发射机之间的频率差异进行估计，尤其适用于信号质量较差时的频率差异估计。所述频偏估计系统包括：样本接收模块21、信息计算模块22和频偏估计模块23。
所述样本接收模块21用于接收下行物理信道的子帧样本；
所述信息计算模块22用于基于所述子帧样本计算信号功率信息和扰声功率信息；
所述频偏估计模块23用于基于所述信号功率信息和所述扰声功率信息计算估计频偏值。
传统的频偏估计系统通常只考虑信号因素，而不考虑扰声因素对频偏估计带来的影响。本实施例的所述频偏估计系统将扰声因素加权到估计频偏值的计算过程中，通过信号与扰声彼此之间的权重关系自适应的加权输出估计结果的大小，在提升输出结果的置信度的同时，无需对估计值进行其它的后处理，能够灵活地适合于各种场景。
实施例4
本实施例是在实施例3上的进一步说明。本实施例的频偏估计系统给出了一种计算信号功率信息和扰声功率信息的具体过程，如图5所示，所述信息计算模块22包括信号转换子模块221、信号重构子模块222、冲激响应子模块223、相位差计算子模块224、扰声计算子模块225和功率计算子模块226。
所述信号转换子模块221用于将所述子帧样本中的时域接收数据进行时频转换，得到所述子帧样本中携带物理信号的各个OFDM符号对应的频域接收物理信号；
所述信号重构子模块222用于重构所述OFDM对应的本地物理信号；
所述冲激响应子模块223用于根据所述频域接收物理信号和所述本地物理信号，计算所述OFDM对应的频域信道冲激响应；
所述相位差计算子模块224用于根据所述频域信道冲激响应计算信道相位差信息；
所述扰声计算子模块225用于根据所述频域信道冲激响应计算扰声功率信息；
所述功率计算子模块226用于根据所述信道相位差信息计算信号功率信息。
上述的子模块，基于所述子帧样本中携带的物理信号、由此计算的信号功率信息和扰声功率信息来衡量信号质量的好坏，使得计算结果在可靠性和实时性上都得到了保障。其中，信号功率信息与扰声功率信息之比也可以用于衡量信号质量的好坏。当估计样本劣质时，所述频偏估计模块23保守的输出估计结果，如果估计样本较好，估计样本是可信的，则可直接输出可行的估计结果直接使用，而不是僵化的去对估计结果进行处理。
本实施例中，针对子帧样本数量的不同，所述频偏估计模块23所使用的计算公式可以有所不同。具体地，所述样本接收模块还用于在接收下行物理信道的子帧样本之后，对接收到的子帧样本的总数进行计数；
当接收到的子帧样本的总数等于1时，所述估计频偏值的计算公式为：
Figure BDA0002288834820000121
其中，FreqEst表示估计频偏值，PhasePara表示所述信道相位差信息，NosiePara表示所述扰声功率信息，Δt表示用于计算所述信道相位差信息的两个OFDM对应的频域信道冲激响应之间的时间间隔；
当接收到的子帧样本的总数大于1时，所述估计频偏值的计算公式为：
Figure BDA0002288834820000122
其中，FreqEst表示估计频偏值，PhaseParaSlide表示平滑信道相位差信息，所述平滑信道相位差信息等于基于最新接收到的子帧样本计算的信道相位差信息与基于之前接收到的子帧样本计算的平滑信道相位差信息之和，NosieParaSlide表示平滑扰声功率信息，所述平滑扰声功率信息等于基于最新接收到的子帧样本计算的扰声功率信息与基于之前接收的子帧样本计算的平滑扰声功率信息之和，Δt表示用于计算所述信道相位差信息的两个OFDM对应的频域信道冲激响应之间的时间间隔。
本实施例的系统适用于多种通信系统，如LTE、eMTC、NBIOT、NR等，针对不同的通信系统，可以选择不同的物理信号，例如CRS、PSS、SSS、NRS和DMRS中的任意一种。
本实施例的频偏估计系统为避免劣质样本对估计结果偏差的影响，通过扰声功率信息加权相位因素，使所获取频偏相位带有信号质量因素，所估计频偏自适应的受信号质量控制，在信号质量好的时候可以快速获取准确的估计频偏值，在信号质量差的时候，通过信号质量因素作为置信度加权输出估计频偏输出值，从而控制估计方差。
实施例5
图6为本发明实施例5提供的一种电子设备的结构示意图。所述电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现实施例1或2的频偏估计方法。图6显示的电子设备40仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，电子设备40可以以通用计算设备的形式表现，例如其可以为服务器设备。电子设备40的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器41、上述至少一个存储器42、连接不同系统组件(包括存储器42和处理器41)的总线43。
总线43包括数据总线、地址总线和控制总线。
存储器42可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)421和/或高速缓存存储器422，还可以进一步包括只读存储器(ROM)423。
存储器42还可以包括具有一组(至少一个)程序模块424的程序/实用工具425，这样的程序模块424包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
处理器41通过运行存储在存储器42中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如本发明实施例1或2所提供的频偏估计方法。
电子设备40也可以与一个或多个外部设备44(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口45进行。并且，模型生成的设备40还可以通过网络适配器46与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图6所示，网络适配器46通过总线43与模型生成的设备40的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合模型生成的设备40使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了电子设备的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。
实施例6
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现实施例1或2所提供的频偏估计方法的步骤。
其中，可读存储介质可以采用的更具体可以包括但不限于：便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。
在可能的实施方式中，本发明还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行实现实施例1或2所述的频偏估计方法中的步骤。
其中，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码，所述程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种频偏估计方法，其特征在于，包括：
接收下行物理信道的子帧样本；
基于所述子帧样本计算信号功率信息和扰声功率信息；
基于所述信号功率信息和所述扰声功率信息计算估计频偏值；
基于所述子帧样本计算信号功率信息和扰声功率信息的步骤包括：
将所述子帧样本中的时域接收数据进行时频转换，得到所述子帧样本中携带物理信号的各个OFDM符号对应的频域接收物理信号；
重构所述OFDM对应的本地物理信号；
根据所述频域接收物理信号和所述本地物理信号，计算所述OFDM对应的频域信道冲激响应；
根据所述频域信道冲激响应计算信道相位差信息和扰声功率信息；
根据所述信道相位差信息计算信号功率信息。
2.如权利要求1所述的频偏估计方法，其特征在于，所述频偏估计方法还包括在接收下行物理信道的子帧样本之后，对接收到的子帧样本的总数进行计数；
当接收到的子帧样本的总数等于1时，所述估计频偏值的计算公式为：
Figure FDA0003519320000000011
其中，FreqEst表示估计频偏值，PhasePara表示所述信道相位差信息，NosiePara表示所述扰声功率信息，Δt表示用于计算所述信道相位差信息的两个OFDM对应的频域信道冲激响应之间的时间间隔；
当接收到的子帧样本的总数大于1时，所述估计频偏值的计算公式为：
Figure FDA0003519320000000012
其中，FreqEst表示估计频偏值，PhaseParaSlide表示平滑信道相位差信息，所述平滑信道相位差信息等于基于最新接收到的子帧样本计算的信道相位差信息与基于之前接收到的子帧样本计算的平滑信道相位差信息之和，NosieParaSlide表示平滑扰声功率信息，所述平滑扰声功率信息等于基于最新接收到的子帧样本计算的扰声功率信息与基于之前接收的子帧样本计算的平滑扰声功率信息之和，Δt表示用于计算所述信道相位差信息的两个OFDM对应的频域信道冲激响应之间的时间间隔。
3.如权利要求1所述的频偏估计方法，其特征在于，所述物理信号为CRS、PSS、SSS、NRS和DMRS中的任意一种。
4.一种频偏估计系统，其特征在于，包括：
样本接收模块，用于接收下行物理信道的子帧样本；
信息计算模块，用于基于所述子帧样本计算信号功率信息和扰声功率信息；
频偏估计模块，用于基于所述信号功率信息和所述扰声功率信息计算估计频偏值；
所述信息计算模块包括：
信号转换子模块，用于将所述子帧样本中的时域接收数据进行时频转换，得到所述子帧样本中携带物理信号的各个OFDM符号对应的频域接收物理信号；
信号重构子模块，用于重构所述OFDM对应的本地物理信号；
冲激响应子模块，用于根据所述频域接收物理信号和所述本地物理信号，计算所述OFDM对应的频域信道冲激响应；
相位差计算子模块，用于根据所述频域信道冲激响应计算信道相位差信息；
扰声计算子模块，用于根据所述频域信道冲激响应计算扰声功率信息；
功率计算子模块，用于根据所述信道相位差信息计算信号功率信息。
5.如权利要求4所述的频偏估计系统，其特征在于，所述样本接收模块还用于在接收下行物理信道的子帧样本之后，对接收到的子帧样本的总数进行计数；
当接收到的子帧样本的总数等于1时，所述估计频偏值的计算公式为：
Figure FDA0003519320000000031
其中，FreqEst表示估计频偏值，PhasePara表示所述信道相位差信息，NosiePara表示所述扰声功率信息，Δt表示用于计算所述信道相位差信息的两个OFDM对应的频域信道冲激响应之间的时间间隔；
当接收到的子帧样本的总数大于1时，所述估计频偏值的计算公式为：
Figure FDA0003519320000000032
其中，FreqEst表示估计频偏值，PhaseParaSlide表示平滑信道相位差信息，所述平滑信道相位差信息等于基于最新接收到的子帧样本计算的信道相位差信息与基于之前接收到的子帧样本计算的平滑信道相位差信息之和，NosieParaSlide表示平滑扰声功率信息，所述平滑扰声功率信息等于基于最新接收到的子帧样本计算的扰声功率信息与基于之前接收的子帧样本计算的平滑扰声功率信息之和，Δt表示用于计算所述信道相位差信息的两个OFDM对应的频域信道冲激响应之间的时间间隔。
6.如权利要求4所述的频偏估计系统，其特征在于，所述物理信号为CRS、PSS、SSS、NRS和DMRS中的任意一种。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至3中任一项所述的频偏估计方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述的频偏估计方法的步骤。
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