CN114124628B - 窄带物联网时频偏的估计方法、装置及存储介质 - Google Patents

窄带物联网时频偏的估计方法、装置及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN114124628B
CN114124628B CN202111055844.2A CN202111055844A CN114124628B CN 114124628 B CN114124628 B CN 114124628B CN 202111055844 A CN202111055844 A CN 202111055844A CN 114124628 B CN114124628 B CN 114124628B
Authority
CN
China
Prior art keywords
autocorrelation operation
operation values
things
frequency division
orthogonal frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111055844.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114124628A (zh
Inventor
刘华东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Particle Microelectronics Co ltd
Original Assignee
Guangzhou Particle Microelectronics Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Particle Microelectronics Co ltd filed Critical Guangzhou Particle Microelectronics Co ltd
Priority to CN202111055844.2A priority Critical patent/CN114124628B/zh
Publication of CN114124628A publication Critical patent/CN114124628A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114124628B publication Critical patent/CN114124628B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014Carrier regulation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655Synchronisation arrangements
    • H04L27/2657Carrier synchronisation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655Synchronisation arrangements
    • H04L27/2668Details of algorithms
    • H04L27/2669Details of algorithms characterised by the domain of operation
    • H04L27/2671Time domain
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655Synchronisation arrangements
    • H04L27/2668Details of algorithms
    • H04L27/2669Details of algorithms characterised by the domain of operation
    • H04L27/2672Frequency domain
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014Carrier regulation
    • H04L2027/0024Carrier regulation at the receiver end
    • H04L2027/0026Correction of carrier offset

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

本申请提供一种窄带物联网时频偏的估计方法、装置及存储介质。其中,所述方法包括:至少获取一个预设采样率子帧数据;对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值;当所述若干自相关运算值符合预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值;采用频偏估计算法,对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行频偏值计算,生成窄带物联网主同步信号的频偏值;输出所述窄带物联网主同步信号的时偏值、窄带物联网主同步信号的频偏值。这样,降低窄带物联网时频偏的计算量,进而降低计算时长。

Description

窄带物联网时频偏的估计方法、装置及存储介质
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种窄带物联网时频偏的估计方法、装置及存储介质。
背景技术
现有技术中窄带物联网技术NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)基于蜂窝数据支持低功耗设备在广域网连接。窄带物联网技术具备低成本、强覆盖、低功耗、大连接的特点。窄带物联网技术广泛应用于智能表计、智慧停车、智慧路灯、智慧农业、白色家电、远程控制、健康检测、工业应用等多个方面,是5G时代下的基础联接技术之一。窄带物联网技术基于正交频分复用技术,对符号时间偏差和载波频率偏差的估计是其核心技术,这对信道估计、信号解调等有着重要意义。对于载波频率偏差,目前技术中常用的方法是使用NRS参考信号频域相关、循环前缀(Cyclic Prefix)或者NPSS主同步信号时域相关三种方法进行估计。对于符号时间偏差,目前技术中常用的方法是使用NRS参考信号频域相关以及使用NPSS主同步信号在时域滑动相关两种方法进行估计。
在实现现有技术的过程中,发明人发现:
在对窄带物联网进行符号时间偏差和载波频率偏差的估计中,需要获取大量的帧数据,并且对帧数据进行大量计算。计算过程中计算量较大,引起窄带物联网进行符号时间偏差和载波频率偏差的计算时间过长。
因此,需要提供一种运算简单的窄带物联网时频偏估计的技术方案。
发明内容
本申请实施例提供一种运算简单的窄带物联网时频偏估计的技术方案,用以解决现有技术中窄带物联网时频偏估计计算量较大引起计算时间过长的技术问题。
具体的,一种窄带物联网时频偏的估计方法,包括以下步骤:
至少获取一个预设采样率子帧数据;
对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值;
当所述若干自相关运算值符合预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值;
采用频偏估计算法,对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行频偏值计算,生成窄带物联网主同步信号的频偏值;
输出所述窄带物联网主同步信号的时偏值、窄带物联网主同步信号的频偏值。
进一步的,所述对预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值,具体包括:
对若干正交频分复用符号进行第一符号接收序列排序,生成第一序列的若干正交频分复用符号;
对所述第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值。
进一步的,所述对第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值,具体包括:
通过预设函数运算算法,对第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值;
其中,所述预设函数运算算法还设有序列算法,对生成的若干自相关运算值进行排序。
进一步的,所述当若干自相关运算值符合预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值,具体包括:
获取所述排序的若干自相关运算值中的最大值;
判断所述若干自相关运算值中的最大值前后连续序列的若干自相关运算值是否符合第一预设时偏估计条件;
当所述若干自相关运算值中的最大值前后连续序列的若干自相关运算值符合第一预设时偏估计条件时,判断若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数是否符合第二预设时偏估计条件;
当若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数符合第二预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值;
其中,所述第一预设时偏估计条件为所述获取的排序的若干自相关运算值中的最大值与若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值之差在2000以内,第二预设时偏估计条件为符合第一预设时偏条件的若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数超过8个。
进一步的,当所述若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数符合第二预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值,具体包括:
当所述若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数符合第二预设时偏估计条件时,获取符合预设时偏估计条件的、若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的起始自相关运算值;
根据所述若干自相关运算值的起始自相关运算值,确定窄带物联网主同步信号的时偏值。
进一步的,采用频偏估计算法,对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行频偏计算,生成窄带物联网主同步信号的频偏值,具体包括:
计算所述若干正交频分复用符号的相位偏移值;
根据所述预设采样率,获取单个正交频分复用符号的持续时间值;
根据所述相位偏移值、单个正交频分复用符号的持续时间值,计算窄带物联网主同步信号的频偏值。
进一步的,所述至少获取一个预设采样率子帧数据,具体包括:
至少获取一个预设采样率为240KHZ的子帧数据。
本申请实施例还提供一种窄带物联网时频偏的估计装置,包括:
获取模块,用于至少获取一个预设采样率子帧数据;
预处理模块,用于对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值;
时偏估计模块,用于当所述若干自相关运算值符合预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值;
频偏处理模块,用于采用频偏估计算法,对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行频偏值计算,生成窄带物联网主同步信号的频偏值;
输出模块,用于输出所述窄带物联网主同步信号的时偏值、窄带物联网主同步信号的频偏值。
进一步的,所述预处理模块用于对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值,具体包括:
对若干正交频分复用符号进行第一符号接收序列排序,生成第一序列的若干正交频分复用符号;
对所述第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值。
本申请实施例还提供一种存储介质。
具体的,一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被加载后,可以执行窄带物联网时频偏的估计方法中任一项所述的方法。
本申请实施例提供的技术方案,至少具有如下有益效果:
通过本申请提供的窄带物联网时频偏所采用的方法,可降低计算窄带物联网进行符号时间偏差和载波频率偏差的运算量,进而降低计算时长,节省计算所需内存。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请实施例提供的一种窄带物联网时频偏估计方法的流程图。
图2为本申请实施例提供的一种窄带物联网时频偏估计装置结构示意图。
图3为本申请实施例提供的一种窄带物联网无线帧的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本发明实施例提供了一种窄带物联网时频偏估计的方法。窄带物联网NarrowBand Internet of Things是一种基于蜂窝网络技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。窄带物联网基于正交频分复用技术(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing),对符号时间偏差和载波频率偏差进行的时频偏估计是其核心技术,对信道估计、信号解调等有着重要意义。其中,正交频分复用技术(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing)在本文中简称OFDM技术,符号时间偏差和载波频率偏差分别用时偏和频偏作为简称。如何改变窄带物联网时频偏估计计算量较大引起计算时间过长的问题,是本申请的技术方案旨在解决的技术问题。
请参照图1,为本申请实施例提供的一种窄带物联网时频偏的估计方法,具体包括以下步骤:
S110:至少获取一个预设采样率子帧数据。
具体的,在本申请提供的一种优选实施例中,窄带物联网终端在与基站进行数据同步过程中,仅需要先获取一个子帧的数据,且获取的子帧数据还需满足预设采样率下的子帧数据。
应当指出的是,窄带物联网终端获取子帧数据是为了与基站匹配特殊的子帧数据,即主同步信号NPSS(Narrowband Primary Synchronization Signal,简称NPSS)数据。主同步信号NPSS子帧数据位于每个无线帧的子帧位置5,一个无线帧为10ms,每一子帧在时域上占用1ms,在频域上占用12个子载波。无线帧的其他子帧位置中同样携带有其他信息的信号。例如,窄带物理广播信道Narrowband physical broadcast channel、窄带物理下行控制信道Narrowband physical downlink control channel、窄带物理下行共享信道Narrowband physical downlink shared channel等物理信道的信息,或者窄带参考信号Narrow band reference signal、主同步信号Narrowband Primary SynchronizationSignal、辅同步信号Narrowband Secondary Synchronization Signal等物理信号的信息。
还应当指出的是,获取的子帧数据还需满足预设采样率。即,窄带物联网终端对原始基带数据为1.92MHZ的数据进行处理,以获取到预设采样率设定的子帧数据。
可以理解的是,至少获取一个预设采样率子帧数据,即当获取到的子帧数据为主同步信号NPSS数据时,则只需获取一个子帧数据并对其进行后续时频偏的计算即可。若获取到的子帧数据非主同步信号NPSS数据时,则无法对时频偏估计值进行计算求解,需继续获取下一个子帧数据,直至获取到主同步信号NPSS数据,得出时偏值。以往在确定窄带物联网时频偏的计算中,有直接获取10个子帧或者说一个无线帧与本地预存的数据进行相关性计算,或者说时域滑动相关来确定窄带物联网时频偏的值,该方法计算过程占用内存较多,后续计算时频偏运算也较大。以往的方法相比于本申请而言,无需一次性获取过多的子帧数据,而是一个子帧一个子帧的获取,进而确定主同步信号数据NPSS子帧的时偏,并且,该方法还无需在本地预存数据,相对占用内存较小、运算量低。可以理解的是,至少可以先获取一个子帧,是为了减小后续在进行时频偏估计的计算量,从而降低计算时长。
进一步的,在本申请提供的一种优选实施例中,所述至少获取一个预设采样率子帧数据,具体包括:至少获取一个预设采样率为240KHZ的子帧数据。
具体的,获取的子帧数据的预设采样率为240KHZ,是考虑到窄带物联网终端获取的子帧数据中,每个子帧有14个OFDM符号,每个符号内有12个子载波,而每个子载波占用15KHZ的空间,即一个符号内占用180KHZ的空间。预设采样率设为240KHZ,可以确保获取到的子帧数据中每个符号的完整性,即确保每个符号内的子载波无缺漏的可能性。
应当指出的是,预设采样率设为240KHZ,即对原始基带数据进行降采样处理。在对原始基带数据进行16倍下降采样后,即可获取预设采样率子帧数据。
可以理解的是,获取的子帧数据的预设采样率为240KHZ,则子帧每个符号数据中的12个子载波数据可以由采样率为240KHZ,即采样16个子载波数据,进而确保采样的完整性。当然预设采样率也可设置为比240KHZ更高的采样率,但为了尽量减小时频偏运算,优选预设采样率为240KHZ。预设采样率也可设置为180KHZ-240KHZ之间,但考虑到确保每个符号的采样的完整性,优选预设采样率为240KHZ。
S120:对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值。
具体的,获取到的子帧数据中包含有14个正交频分复用符号,而在本申请提供的预设采样率的采样下,子帧数据中的14个正交频分复用符号中的子载波数据在原来的12个子载波数据中还额外增加4个子载波数据,即16个子载波的数据,进而确保了数据采样的完整性。对预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,即对预设采样率子帧数据中正交频分复用符号的子载波数据进行自相关运算。
值得注意的是,对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,此处所述的“若干”用于表述至少对14个正交频分复用符号中的2个正交频分复用符号进行自相关运算,也可以是对14个正交频分复用符号进行的自相关运算。在本申请提供的一种优选实施例中,为了确保所得出的数据的准确性,对子帧数据中若干正交频分复用符号进行的自相关运算,优选地,对14个正交频分复用符号进行自相关运算。
进一步的,在本申请提供的一种优选实施例中,所述对预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值,具体包括:对若干正交频分复用符号进行第一符号接收序列排序,生成第一序列的若干正交频分复用符号;对所述第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值。
具体的,对子帧数据中若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值。首先将获取的子帧的数据进行以正交频分符号为单位的接收序列进行排序,即对获取到的子帧数据进行第一符号接收序列排序,生成第一序列的若干正交频分复用符号。对其进行第一符号接收序列的排序是为了后续子帧符号内数据运算的方便,同样的,也是为了能够更快估计窄带物联网的时频偏值,即对所述第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值。
应当指出的是,此处所述的第一符号接收序列排序不仅是对子帧数据中的正交频分复用符号进行的序列排序,同样对每个正交频分复用符号中的以预设采样率240KHZ的采样率采样的16个子载波数据进行排序。在本申请提供的一种实施例中,对子帧数据进行第一符号接收序列排序生成第一序列的若干正交频分符号中,第一正交频分符号序列的子载波数据可以表示为x(n),x(n)中n的取值为0-15;第二正交频分符号序列的子载波数据也可以表示为x(n),x(n)中n的取值为15-31;依次向下排序,进而生成子帧数据中14个正交频分复用符号的排序。14个正交频分复用符号分别对应n取不同的值的x(n)。
可以理解的是,在实际应用场景中子帧数据符号内的子载波数据也可以以其他的表现形式来呈现,而不只是采用字母这一种方式。对子帧数据进行的第一符号序列的排序,是为了后期窄带物联网时频偏估算的方便性。同样也可以不对其进行子载波数据编号,但考虑到实际计算中有可能发生的错误,可以采用本实施例所提供的方式,也可以通过其他和本实施例所要实现的目的相同的方式来实现。可以理解的是,对子帧数据符号进行序列排序所采用的方式,显然不构成对本申请具体保护范围的限制。
进一步的,在本申请提供的一种优选实施例中,所述对第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值,具体包括:通过预设函数运算算法,对第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值;其中,所述预设函数运算算法还设有序列算法,对生成的若干自相关运算值进行排序。
具体的,此处所述的预设函数运算算法可根据实际情况进行调整。例如,可以对若干正交频分复用符号进行间隔1个符号子载波数据的共轭相乘,也可以是间隔2个符号的子载波数据的共轭相乘。在本申请提供的一种优选实施例中,对子帧数据内的符号进行间隔为0个正交频分复用符号的子载波数据的共轭相乘,并且以第一符号接收序列排序方式进行单向的共轭相乘。即第一正交频分符号序列的子载波数据与第二正交频分符号序列的子载波数据之间进行共轭相乘,第二正交频分符号序列的子载波数据与第三正交频分符号序列的子载波数据之间进行共轭相乘,以此生成若干共轭相乘的自相关运算值。第一正交频分符号序列的子载波数据与第二正交频分符号序列的子载波数据之间进行共轭相乘,具体可以表现为:
其中,所述x(n)用于表述子帧数据第一正交频分符号序列内的子载波的数据,所述n取0-15。x(n+16)用于表述子帧数据第一正交频分符号序列内的子载波的数据,所述n取0-15。y0表示生成的自相关运算值。
应当指出的是,对第一序列的若干正交频分复用符号的子载波进行自相关运算,生成若干自相关运算值。此处是对一个子帧数据内的14个正交频分复用符号的子载波数据在进行预设函数运算算法后,生成的若干自相关运算值。可以理解的是,一个子帧数据内的正交频分复用符号在进行上述运算后,生成的是13个自相关运算值。
可以理解的是,第一序列的若干正交频分复用符号即表述获取的子帧数据在进行第一符号接收序列排序后,生成第一序列的若干正交频分符号。第一序列的若干正交频分符号中包含有第一正交频分符号序列的子载波数据,第二正交频分符号序列的子载波数据等若干正交频分符号序列的子载波数据。
还可以理解的是,所述预设函数运算算法还设有序列算法,对生成的若干自相关运算值进行排序,即生成的若干自相关值需按序列算法进行排序。在本申请提供的一种优选实施例中,通过预设函数运算算法,将第一正交频分符号序列的子载波数据与第二正交频分符号序列的子载波数据进行自相关运算,依次运算得出若干自相关运算值,对所述自相关运算值进行序列算法的排序,是根据依次运算得出值直接进行的排序。而且,对所述若干自相关运算值进行序列算法的排序不需要对其进行从大至小或从小至大的顺序排序,而是直接根据依次进行自相关运算得出的结果进行排序。
S130:当所述若干自相关运算值符合预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值。
具体的,根据子帧内数据运算生成的自相关运算值,确定是否符合预设时偏条件,进而确定窄带物联网主同步信号的时偏值。可以理解的是,当窄带物联网终端获取一个子帧数据且恰好是主同步NPSS信号数据时,则生成13个自相关运算值。当窄带物联网终端获取多个子帧数据均非主同步NPSS信号数据时,则最多获取10个子帧数据肯定存在主同步NPSS信号数据,即需要生成139个自相关运算值。可以理解的是,一个无线帧中有10个子帧,10个子帧中肯定存在一个主同步NPSS信号数据,所以最多获取10个子帧数据,可得到主同步信号NPSS数据。
还可以理解的是,一个子帧中有14个正交频分复用符号,而主同步NPSS信号仅占用11个正交频分复用符号,即前3个正交频分符号为循环前缀,循环前缀是为了对抗多径衰落的影响,同时保证所传输的信号表现出周期性。11个正交频分复用符号在自相关运算过程中的自相关值相对于另外3个符号会相对接近。并且考虑到信号传输过程中有可能存在噪声干扰,所以通过预设条件来确定窄带物联网主同步信号NPSS的时偏值。
进一步的,在本申请提供的一种优选实施例中,所述当若干自相关运算值符合预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值,具体包括:获取所述排序的若干自相关运算值中的最大值;判断所述若干自相关运算值中的最大值前后连续序列的若干自相关运算值是否符合第一预设时偏估计条件;当所述若干自相关运算值中的最大值前后连续序列的若干自相关运算值符合第一预设时偏估计条件时,判断若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数是否符合第二预设时偏估计条件;当若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数符合第二预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值;其中,所述第一预设时偏估计条件为所述获取的排序的若干自相关运算值中的最大值与若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值之差在2000以内,第二预设时偏估计条件为为符合第一预设时偏条件的若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数超过8个。
具体的,确定窄带物联网主同步信号的时偏值,需判断生成的若干自相关运算值是否符合预设时偏估计条件。在本申请提供的一种实施例中,预设时偏估计条件需满足第一预设时偏估计条件、第二预设时偏估计条件,而在实际应用场景中预设时偏估计条件还可包含其他对自相关运算值的预设时偏估计条件。例如,设置若干自相关运算值的最大值不能大于设定值,否则排除后续时偏值的计算。若干自相关运算值确定窄带物联网主同步信号的时偏值,首先需要确定自相关运算值中的最大值,在确定自相关运算值中的最大值后,判断若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值是否符合第一预设时偏估计条件、第一预设时偏估计条件。第一预设时偏估计条件为所述获取的排序的若干自相关运算值中的最大值与若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值之差在2000以内。所述第二预设时偏估计条件为符合第一预设时偏条件的若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数超过8个。应当指出的是,第一预设时偏估计条件、第二预设时偏估计条件的设置,不仅是为了弥补子帧数据14个正交频分复用符号中用于传递信号的11个正交频分复用符号由于信号传输中噪声干扰造成的自相关运算值的一定的误差而设置的,而且还为了确定自相关运算值为主同步NPSS信号。当满足第一预设时偏估计条件、第二预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值。
在本申请提供的一种具体实施例中,通过计算得出的若干自相关运算值的数据包括:
432,5078,3701,9067,13789,14307,13009,15001,14781,14338,13755,13661,14556。
可以看出其中的最大值为15001,15001前后连续的若干自相关运算值满足第一预设时偏估计条件、第二预设时偏估计条件,则可确定其为主同步信号NPSS,进而判断主同步信号NPSS的时偏值。
进一步的,在本申请提供的一种优选实施例中,当所述若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数符合第二预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值,具体包括:当所述若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数符合第二预设时偏估计条件时,获取符合预设时偏估计条件的、若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的起始自相关运算值;根据所述若干自相关运算值的起始自相关运算值,确定窄带物联网主同步信号的时偏值。
具体的,符合预设时偏估计条件的若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的起始自相关运算值。即在若干自相关运算值中确定主同步信号NPSS的位置,也即确定主同步信号NPSS所处的时刻,进而确定窄带物联网主同步信号的时偏值。
在本申请提供的一种具体实施例中,通过计算得出的若干自相关运算值的数据包括:
432,5078,3701,9067,13789,14307,13009,15001,14781,14338,13755,13661,14556。可以确定若干自相关运算值中主同步信号NPSS的位置为13789,此处也就是主同步信号所处的时刻,进而确定窄带物联网主同步信号的时偏值。
S140:采用频偏估计算法,对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行频偏计算,生成窄带物联网主同步信号的频偏值。
进一步的,在本申请提供的一种优选实施例中,采用频偏估计算法,对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行频偏计算,生成窄带物联网主同步信号的频偏值,具体包括:计算所述若干正交频分复用符号的相位偏移值;根据所述预设采样率,获取单个正交频分复用符号的持续时间值;根据所述相位偏移值、单个正交频分复用符号的持续时间值,计算窄带物联网主同步信号的频偏值。
具体的,计算所述若干正交频分复用符号的相位偏移值可以是间隔一个正交频分复用符号进行相位偏移计算,也可以间隔多个正交频分复用符号进行相位偏移计算。正交频分复用符号进行相位偏移计算也即正交频分复用符号之间的子载波数据进行共轭相乘。
应当指出的是,以往频偏计算方法中,接收的子帧数据与若干预设接收序列符号之间为一定的函数关系。接收的子帧数据与若干预设接收序列符号可通过以下函数公式得知:
x(n)=z(n)ejεn
其中,x(n)用于表述子帧数据某一正交频分符号序列内的子载波的数据,z(n)用于表述预设接收序列符号子载波的数据。
在本申请提供的实施例中,建立了接收的子帧数据与若干预设接收序列符号之间的关系。其中,第一正交频分符号序列的子载波数据可以表示为:x(0)=z(0)ejε0、x(1)=z(1)ejε1、……x(15)=z(15)ejε15
实际的第二正交频分符号序列的子载波数据可以表示为:
x(16)=z(0)ejε0ejε16、x(17)=z(1)ejε1ε16……x(31)=z(15)ejε15ε16
可以看出,第一正交频分符号序列的子载波数据与第二正交频分符号序列的子载波数据之间进行共轭相乘,其相位偏移值为ejε16。还可以理解的是,此处所述为第一正交频分符号序列的子载波数据与第二正交频分符号序列的子载波数据之间进行的共轭相乘,还可以是若干正交频分符号中其他两个符号之间进行的共轭相乘。例如,间隔2个正交频分复用符号进行的相位偏移值计算,则其相位偏移值为2ejε16
还应当指出的是,根据所述预设采样率,获取单个正交频分复用符号的持续时间值,若子帧数据中正交频分复用符号之间进行的共轭相乘没有间隔正交频分复用的符号时,则获取单个正交频分复用符号的持续时间值,进而根据所述相位偏移值、单个正交频分复用符号的持续时间值,计算窄带物联网主同步信号的频偏值。若子帧数据中正交频分复用符号之间进行的共轭相乘间隔有2个正交频分复用的符号时,则获取单个正交频分复用符号的持续时间值,然后乘以2,进而根据2个正交频分复用符号相位偏移值、2个正交频分复用符号的持续时间值,计算窄带物联网主同步信号的频偏值。
在本申请提供的实际应用场景中,若正交频分复用符号之间无间隔进行共轭相乘,生成相位偏移值ejε16,记为A。那么可直接求单个正交频分复用符号的持续时间值Δt,所述Δt通过预设采样率的采样求解,如下:
其中,所述Δt表述单个正交频分复用符号的持续时间值。16表述在预设采样率一个正交频分复用符号采样的16个子载波。表述预设采样率为240KHZ。
那么,窄带物联网的频偏可由以下公式求解得出:
S150:输出所述窄带物联网主同步信号的时偏值、窄带物联网主同步信号的频偏值。
根据窄带物联网主同步信号的时频偏值,将窄带物联网与基站进行同步,进而进行信息的收发传递。
请参照图2,为本申请实施例提供的一种窄带物联网时频偏的估计装置,具体包括:
获取模块11,用于至少获取一个预设采样率子帧数据。
具体的,在本申请提供的一种优选实施例中,窄带物联网终端在与基站进行数据同步过程中,仅需要先获取一个子帧的数据,且获取的子帧数据还需满足预设采样率下的子帧数据。
应当指出的是,窄带物联网终端获取子帧数据是为了与基站匹配特殊的子帧数据,即主同步信号NPSS(Narrowband Primary Synchronization Signal,简称NPSS)数据。主同步信号NPSS子帧数据位于每个无线帧的子帧位置5,一个无线帧为10ms,每一子帧在时域上占用1ms,在频域上占用12个子载波。无线帧的其他子帧位置中同样携带有其他信息的信号。例如,窄带物理广播信道Narrowband physical broadcast channel、窄带物理下行控制信道Narrowband physical downlink control channel、窄带物理下行共享信道Narrowband physical downlink shared channel等物理信道的信息,或者窄带参考信号Narrow band reference signal、主同步信号Narrowband Primary SynchronizationSignal、辅同步信号Narrowband Secondary Synchronization Signal等物理信号的信息。
还应当指出的是,获取的子帧数据还需满足预设采样率。即,窄带物联网终端对原始基带数据为1.92MHZ的数据进行处理,以获取到预设采样率设定的子帧数据。
可以理解的是,至少获取一个预设采样率子帧数据,即当获取到的子帧数据为主同步信号NPSS数据时,则只需获取一个子帧数据并对其进行后续时频偏的计算即可。若获取到的子帧数据非主同步信号NPSS数据时,则无法对时频偏估计值进行计算求解,需继续获取下一个子帧数据,直至获取到主同步信号NPSS数据,得出时偏值。以往在确定窄带物联网时频偏的计算中,有直接获取10个子帧或者说一个无线帧与本地预存的数据进行相关性计算,或者说时域滑动相关来确定窄带物联网时频偏的值,该方法计算过程占用内存较多,后续计算时频偏运算也较大。以往的方法相比于本申请而言,无需一次性获取过多的子帧数据,而是一个子帧一个子帧的获取,进而确定主同步信号数据NPSS子帧的时偏,并且,该方法还无需在本地预存数据,相对占用内存较小、运算量低。可以理解的是,至少可以先获取一个子帧,是为了减小后续在进行时频偏估计的计算量,从而降低计算时长。
进一步的,在本申请提供的一种优选实施例中,所述至少获取一个预设采样率子帧数据,具体包括:至少获取一个预设采样率为240KHZ的子帧数据。
具体的,获取的子帧数据的预设采样率为240KHZ,是考虑到窄带物联网终端获取的子帧数据中,每个子帧有14个OFDM符号,每个符号内有12个子载波,而每个子载波占用15KHZ的空间,即一个符号内占用180KHZ的空间。预设采样率设为240KHZ,可以确保获取到的子帧数据中每个符号的完整性,即确保每个符号内的子载波无缺漏的可能性。
应当指出的是,预设采样率设为240KHZ,即对原始基带数据进行降采样处理。在对原始基带数据进行16倍下降采样后,即可获取预设采样率子帧数据。
可以理解的是,获取的子帧数据的预设采样率为240KHZ,则子帧每个符号数据中的12个子载波数据可以由采样率为240KHZ,即采样16个子载波数据,进而确保采样的完整性。当然预设采样率也可设置为比240KHZ更高的采样率,但为了尽量减小时频偏运算,优选预设采样率为240KHZ。预设采样率也可设置为180KHZ-240KHZ之间,但考虑到确保每个符号的采样的完整性,优选预设采样率为240KHZ。
预处理模块12,用于对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值。
具体的,获取到的子帧数据中包含有14个正交频分复用符号,而在本申请提供的预设采样率的采样下,子帧数据中的14个正交频分复用符号中的子载波数据在原来的12个子载波数据中还额外增加4个子载波数据,即16个子载波的数据,进而确保了数据采样的完整性。对预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,即对预设采样率子帧数据中正交频分复用符号的子载波数据进行自相关运算。
值得注意的是,对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,此处所述的“若干”用于表述至少对14个正交频分复用符号中的2个正交频分复用符号进行自相关运算,也可以是对14个正交频分复用符号进行的自相关运算。在本申请提供的一种优选实施例中,为了确保所得出的数据的准确性,对子帧数据中若干正交频分复用符号进行的自相关运算,优选地,对14个正交频分复用符号进行自相关运算。
进一步的,在本申请提供的一种优选实施例中,所述对预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值,具体包括:对若干正交频分复用符号进行第一符号接收序列排序,生成第一序列的若干正交频分复用符号;对所述第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值。
具体的,对子帧数据中若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值。首先将获取的子帧的数据进行以正交频分符号为单位的接收序列进行排序,即对获取到的子帧数据进行第一符号接收序列排序,生成第一序列的若干正交频分复用符号。对其进行第一符号接收序列的排序是为了后续子帧符号内数据运算的方便,同样的,也是为了能够更快估计窄带物联网的时频偏值,即对所述第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值。
应当指出的是,此处所述的第一符号接收序列排序不仅是对子帧数据中的正交频分复用符号进行的序列排序,同样对每个正交频分复用符号中的以预设采样率240KHZ的采样率采样的16个子载波数据进行排序。在本申请提供的一种实施例中,对子帧数据进行第一符号接收序列排序生成第一序列的若干正交频分符号中,第一正交频分符号序列的子载波数据可以表示为x(n),x(n)中n的取值为0-15;第二正交频分符号序列的子载波数据也可以表示为x(n),x(n)中n的取值为15-31;依次向下排序,进而生成子帧数据中14个正交频分复用符号的排序。14个正交频分复用符号分别对应n取不同的值的x(n)。
可以理解的是,在实际应用场景中子帧数据符号内的子载波数据也可以以其他的表现形式来呈现,而不只是采用字母这一种方式。对子帧数据进行的第一符号序列的排序,是为了后期窄带物联网时频偏估算的方便性。同样也可以不对其进行子载波数据编号,但考虑到实际计算中有可能发生的错误,可以采用本实施例所提供的方式,也可以通过其他和本实施例所要实现的目的相同的方式来实现。可以理解的是,对子帧数据符号进行序列排序所采用的方式,显然不构成对本申请具体保护范围的限制。
进一步的,在本申请提供的一种优选实施例中,所述对第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值,具体包括:通过预设函数运算算法,对第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值;其中,所述预设函数运算算法还设有序列算法,对生成的若干自相关运算值进行排序。
具体的,此处所述的预设函数运算算法可根据实际情况进行调整。例如,可以对若干正交频分复用符号进行间隔1个符号子载波数据的共轭相乘,也可以是间隔2个符号的子载波数据的共轭相乘。在本申请提供的一种优选实施例中,对子帧数据内的符号进行间隔为0个正交频分复用符号的子载波数据的共轭相乘,并且以第一符号接收序列排序方式进行单向的共轭相乘。即第一正交频分符号序列的子载波数据与第二正交频分符号序列的子载波数据之间进行共轭相乘,第二正交频分符号序列的子载波数据与第三正交频分符号序列的子载波数据之间进行共轭相乘,以此生成若干共轭相乘的自相关运算值。第一正交频分符号序列的子载波数据与第二正交频分符号序列的子载波数据之间进行共轭相乘,具体可以表现为:
其中,所述x(n)用于表述子帧数据第一正交频分符号序列内的子载波的数据,所述n取0-15。x(n+16)用于表述子帧数据第一正交频分符号序列内的子载波的数据,所述n取0-15。y0表示生成的自相关运算值。
应当指出的是,对第一序列的若干正交频分复用符号的子载波进行自相关运算,生成若干自相关运算值。此处是对一个子帧数据内的14个正交频分复用符号的子载波数据在进行预设函数运算算法后,生成的若干自相关运算值。可以理解的是,一个子帧数据内的正交频分复用符号在进行上述运算后,生成的是13个自相关运算值。
可以理解的是,第一序列的若干正交频分复用符号即表述获取的子帧数据在进行第一符号接收序列排序后,生成第一序列的若干正交频分符号。第一序列的若干正交频分符号中包含有第一正交频分符号序列的子载波数据,第二正交频分符号序列的子载波数据等若干正交频分符号序列的子载波数据。
还可以理解的是,所述预设函数运算算法还设有序列算法,对生成的若干自相关运算值进行排序,即生成的若干自相关值需按序列算法进行排序。在本申请提供的一种优选实施例中,通过预设函数运算算法,将第一正交频分符号序列的子载波数据与第二正交频分符号序列的子载波数据进行自相关运算,依次运算得出若干自相关运算值,对所述自相关运算值进行序列算法的排序,是根据依次运算得出值直接进行的排序。而且,对所述若干自相关运算值进行序列算法的排序不需要对其进行从大至小或从小至大的顺序排序,而是直接根据依次进行自相关运算得出的结果进行排序。
时偏估计模块13,用于当所述若干自相关运算值符合预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值。
具体的,根据子帧内数据运算生成的自相关运算值,确定是否符合预设时偏条件,进而确定窄带物联网主同步信号的时偏值。可以理解的是,当窄带物联网终端获取一个子帧数据且恰好是主同步NPSS信号数据时,则生成13个自相关运算值。当窄带物联网终端获取多个子帧数据均非主同步NPSS信号数据时,则最多获取10个子帧数据肯定存在主同步NPSS信号数据,即需要生成139个自相关运算值。可以理解的是,一个无线帧中有10个子帧,10个子帧中肯定存在一个主同步NPSS信号数据,所以最多获取10个子帧数据,可得到主同步信号NPSS数据。
还可以理解的是,一个子帧中有14个正交频分复用符号,而主同步NPSS信号仅占用11个正交频分复用符号,即前3个正交频分符号为循环前缀,循环前缀是为了对抗多径衰落的影响,同时保证所传输的信号表现出周期性。11个正交频分复用符号在自相关运算过程中的自相关值相对于另外3个符号会相对接近。并且考虑到信号传输过程中有可能存在噪声干扰,所以通过预设条件来确定窄带物联网主同步信号NPSS的时偏值。
进一步的,在本申请提供的一种优选实施例中,所述当若干自相关运算值符合预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值,具体包括:获取所述排序的若干自相关运算值中的最大值;判断所述若干自相关运算值中的最大值前后连续序列的若干自相关运算值是否符合第一预设时偏估计条件;当所述若干自相关运算值中的最大值前后连续序列的若干自相关运算值符合第一预设时偏估计条件时,判断若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数是否符合第二预设时偏估计条件;当若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数符合第二预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值;其中,所述第一预设时偏估计条件为所述获取的排序的若干自相关运算值中的最大值与若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值之差在2000以内,第二预设时偏估计条件为为符合第一预设时偏条件的若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数超过8个。
具体的,确定窄带物联网主同步信号的时偏值,需判断生成的若干自相关运算值是否符合预设时偏估计条件。在本申请提供的一种实施例中,预设时偏估计条件需满足第一预设时偏估计条件、第二预设时偏估计条件,而在实际应用场景中预设时偏估计条件还可包含其他对自相关运算值的预设时偏估计条件。例如,设置若干自相关运算值的最大值不能大于设定值,否则排除后续时偏值的计算。若干自相关运算值确定窄带物联网主同步信号的时偏值,首先需要确定自相关运算值中的最大值,在确定自相关运算值中的最大值后,判断若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值是否符合第一预设时偏估计条件、第一预设时偏估计条件。第一预设时偏估计条件为所述获取的排序的若干自相关运算值中的最大值与若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值之差在2000以内。所述第二预设时偏估计条件为符合第一预设时偏条件的若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数超过8个。应当指出的是,第一预设时偏估计条件、第二预设时偏估计条件的设置,不仅是为了弥补子帧数据14个正交频分复用符号中用于传递信号的11个正交频分复用符号由于信号传输中噪声干扰造成的自相关运算值的一定的误差而设置的,而且还为了确定自相关运算值为主同步NPSS信号。当满足第一预设时偏估计条件、第二预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值。
在本申请提供的一种具体实施例中,通过计算得出的若干自相关运算值的数据包括:
432,5078,3701,9067,13789,14307,13009,15001,14781,14338,13755,13661,14556。
可以看出其中的最大值为15001,15001前后连续的若干自相关运算值满足第一预设时偏估计条件、第二预设时偏估计条件,则可确定其为主同步信号NPSS,进而判断主同步信号NPSS的时偏值。
进一步的,在本申请提供的一种优选实施例中,当所述若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数符合第二预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值,具体包括:当所述若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数符合第二预设时偏估计条件时,获取符合预设时偏估计条件的、若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的起始自相关运算值;根据所述若干自相关运算值的起始自相关运算值,确定窄带物联网主同步信号的时偏值。
具体的,符合预设时偏估计条件的若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的起始自相关运算值。即在若干自相关运算值中确定主同步信号NPSS的位置,也即确定主同步信号NPSS所处的时刻,进而确定窄带物联网主同步信号的时偏值。
在本申请提供的一种具体实施例中,通过计算得出的若干自相关运算值的数据包括:
432,5078,3701,9067,13789,14307,13009,15001,14781,14338,13755,13661,14556。可以确定若干自相关运算值中主同步信号NPSS的位置为13789,此处也就是主同步信号所处的时刻,进而确定窄带物联网主同步信号的时偏值。
频偏处理模块14,用于采用频偏估计算法,对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行频偏值计算,生成窄带物联网主同步信号的频偏值。
进一步的,在本申请提供的一种优选实施例中,采用频偏估计算法,对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行频偏计算,生成窄带物联网主同步信号的频偏值,具体包括:计算所述若干正交频分复用符号的相位偏移值;根据所述预设采样率,获取单个正交频分复用符号的持续时间值;根据所述相位偏移值、单个正交频分复用符号的持续时间值,计算窄带物联网主同步信号的频偏值。
具体的,计算所述若干正交频分复用符号的相位偏移值可以是间隔一个正交频分复用符号进行相位偏移计算,也可以间隔多个正交频分复用符号进行相位偏移计算。正交频分复用符号进行相位偏移计算也即正交频分复用符号之间的子载波数据进行共轭相乘。
应当指出的是,以往频偏计算方法中,接收的子帧数据与若干预设接收序列符号之间为一定的函数关系。接收的子帧数据与若干预设接收序列符号可通过以下函数公式得知:
x(n)=z(n)ejεn
其中,x(n)用于表述子帧数据某一正交频分符号序列内的子载波的数据,z(n)用于表述预设接收序列符号子载波的数据。
在本申请提供的实施例中,建立了接收的子帧数据与若干预设接收序列符号之间的关系。其中,第一正交频分符号序列的子载波数据可以表示为:x(0)=z(0)ejε0、x(1)=z(1)ejε1、……x(15)=z(15)ejε15
实际的第二正交频分符号序列的子载波数据可以表示为:
x(16)=z(0)ejε0ejε16、x(17)=z(1)ejε1ε16……x(31)=z(15)ejε15ε16
可以看出,第一正交频分符号序列的子载波数据与第二正交频分符号序列的子载波数据之间进行共轭相乘,其相位偏移值为ejε16。还可以理解的是,此处所述为第一正交频分符号序列的子载波数据与第二正交频分符号序列的子载波数据之间进行的共轭相乘,还可以是若干正交频分符号中其他两个符号之间进行的共轭相乘。例如,间隔2个正交频分复用符号进行的相位偏移值计算,则其相位偏移值为2ejε16
还应当指出的是,根据所述预设采样率,获取单个正交频分复用符号的持续时间值,若子帧数据中正交频分复用符号之间进行的共轭相乘没有间隔正交频分复用的符号时,则获取单个正交频分复用符号的持续时间值,进而根据所述相位偏移值、单个正交频分复用符号的持续时间值,计算窄带物联网主同步信号的频偏值。若子帧数据中正交频分复用符号之间进行的共轭相乘间隔有2个正交频分复用的符号时,则获取单个正交频分复用符号的持续时间值,然后乘以2,进而根据2个正交频分复用符号相位偏移值、2个正交频分复用符号的持续时间值,计算窄带物联网主同步信号的频偏值。
在本申请提供的实际应用场景中,若正交频分复用符号之间无间隔进行共轭相乘,生成相位偏移值ejε16,记为A。那么可直接求单个正交频分复用符号的持续时间值Δt,所述Δt通过预设采样率的采样求解,如下:
其中,所述Δt表述单个正交频分复用符号的持续时间值。16表述在预设采样率一个正交频分复用符号采样的16个子载波。表述预设采样率为240KHZ。/>
那么,窄带物联网的频偏可由以下公式求解得出:
输出模块15,用于输出所述窄带物联网主同步信号的时偏值、窄带物联网主同步信号的频偏值。
根据窄带物联网主同步信号的时频偏值,将窄带物联网与基站进行同步,进而进行信息的收发传递。
本申请实施例还提供一种存储介质,具体的,该存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时可以执行窄带物联网时频偏的估计方法实施例中的步骤,具体实现方式可参见方法实施例,在此不再赘述。
需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,有语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种窄带物联网时频偏的估计方法,其特征在于,包括以下步骤:
至少获取一个预设采样率子帧数据;
对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值;
当所述若干自相关运算值符合预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值;
采用频偏估计算法,对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行频偏值计算,生成窄带物联网主同步信号的频偏值;
输出所述窄带物联网主同步信号的时偏值、窄带物联网主同步信号的频偏值;
其中,对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值,具体包括:对若干正交频分复用符号进行第一符号接收序列排序,生成第一序列的若干正交频分复用符号;对所述第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值;
对所述第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值,具体包括:通过预设函数运算算法,对第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值;所述预设函数运算算法还设有序列算法,对生成的若干自相关运算值进行排序;
当所述若干自相关运算值符合预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值,具体包括:
获取排序的若干自相关运算值中的最大值;
判断所述若干自相关运算值中的最大值前后连续序列的若干自相关运算值是否符合第一预设时偏估计条件;
当所述若干自相关运算值中的最大值前后连续序列的若干自相关运算值符合第一预设时偏估计条件时,判断若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数是否符合第二预设时偏估计条件;
当若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数符合第二预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值;
所述第一预设时偏估计条件为所述获取的排序的若干自相关运算值中的最大值与若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值之差在2000以内,第二预设时偏估计条件为符合第一预设时偏条件的若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数超过8个。
2.如权利要求1所述的窄带物联网时频偏的估计方法,其特征在于,当所述若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数符合第二预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值,具体包括:
当所述若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数符合第二预设时偏估计条件时,获取符合预设时偏估计条件的、若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的起始自相关运算值;
根据所述若干自相关运算值的起始自相关运算值,确定窄带物联网主同步信号的时偏值。
3.如权利要求1所述的窄带物联网时频偏的估计方法,其特征在于,采用频偏估计算法,对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行频偏计算,生成窄带物联网主同步信号的频偏值,具体包括:
计算所述若干正交频分复用符号的相位偏移值;
根据所述预设采样率,获取单个正交频分复用符号的持续时间值;
根据所述相位偏移值、单个正交频分复用符号的持续时间值,计算窄带物联网主同步信号的频偏值。
4.如权利要求1所述的窄带物联网时频偏的估计方法,其特征在于,所述至少获取一个预设采样率子帧数据,具体包括:
至少获取一个预设采样率为240KHZ的子帧数据。
5.一种窄带物联网时频偏的估计装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于至少获取一个预设采样率子帧数据;
预处理模块,用于对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值;
时偏估计模块,用于当所述若干自相关运算值符合预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值;
频偏处理模块,用于采用频偏估计算法,对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行频偏值计算,生成窄带物联网主同步信号的频偏值;
输出模块,用于输出所述窄带物联网主同步信号的时偏值、窄带物联网主同步信号的频偏值;
其中,所述预处理模块用于对所述预设采样率子帧数据中的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值,具体用于:对若干正交频分复用符号进行第一符号接收序列排序,生成第一序列的若干正交频分复用符号;对所述第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值;
所述预处理模块用于对所述第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值,具体用于:通过预设函数运算算法,对第一序列的若干正交频分复用符号进行自相关运算,生成若干自相关运算值;所述预设函数运算算法还设有序列算法,对生成的若干自相关运算值进行排序;
所述时偏估计模块用于当所述若干自相关运算值符合预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值,具体用于:
获取排序的若干自相关运算值中的最大值;
判断所述若干自相关运算值中的最大值前后连续序列的若干自相关运算值是否符合第一预设时偏估计条件;
当所述若干自相关运算值中的最大值前后连续序列的若干自相关运算值符合第一预设时偏估计条件时,判断若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数是否符合第二预设时偏估计条件;
当若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数符合第二预设时偏估计条件时,确定窄带物联网主同步信号的时偏值;
所述第一预设时偏估计条件为所述获取的排序的若干自相关运算值中的最大值与若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值之差在2000以内,第二预设时偏估计条件为符合第一预设时偏条件的若干自相关运算值中最大值前后连续序列的若干自相关运算值的个数超过8个。
6.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被加载后,可以执行权利要求1至4中任一项所述的方法。
CN202111055844.2A 2021-09-09 2021-09-09 窄带物联网时频偏的估计方法、装置及存储介质 Active CN114124628B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111055844.2A CN114124628B (zh) 2021-09-09 2021-09-09 窄带物联网时频偏的估计方法、装置及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111055844.2A CN114124628B (zh) 2021-09-09 2021-09-09 窄带物联网时频偏的估计方法、装置及存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114124628A CN114124628A (zh) 2022-03-01
CN114124628B true CN114124628B (zh) 2023-10-20

Family

ID=80441319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111055844.2A Active CN114124628B (zh) 2021-09-09 2021-09-09 窄带物联网时频偏的估计方法、装置及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114124628B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115150240B (zh) * 2022-06-27 2023-07-04 芯象半导体科技(北京)有限公司 一种基于NB-IoT系统的时频同步的方法和装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102480452A (zh) * 2010-11-26 2012-05-30 中国科学院微电子研究所 一种ofdm系统的载波频率同步电路及方法
CN109428848A (zh) * 2017-08-29 2019-03-05 苏州优尼赛信息科技有限公司 一种NB-loT系统中下行主同步信号精同步的检测和估计方法
CN109802904A (zh) * 2017-11-16 2019-05-24 中国移动通信有限公司研究院 一种窄带物联网NB-IoT的频偏估计方法及终端
CN110677364A (zh) * 2019-09-17 2020-01-10 广州粒子微电子有限公司 一种检测主同步信号的方法及检测装置
CN112039811A (zh) * 2020-07-01 2020-12-04 武汉梦芯科技有限公司 一种时间频率同步过程中的计算方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7027429B2 (en) * 2001-06-19 2006-04-11 Flarion Technologies, Inc. Method and apparatus for time and frequency synchronization of OFDM communication systems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102480452A (zh) * 2010-11-26 2012-05-30 中国科学院微电子研究所 一种ofdm系统的载波频率同步电路及方法
CN109428848A (zh) * 2017-08-29 2019-03-05 苏州优尼赛信息科技有限公司 一种NB-loT系统中下行主同步信号精同步的检测和估计方法
CN109802904A (zh) * 2017-11-16 2019-05-24 中国移动通信有限公司研究院 一种窄带物联网NB-IoT的频偏估计方法及终端
CN110677364A (zh) * 2019-09-17 2020-01-10 广州粒子微电子有限公司 一种检测主同步信号的方法及检测装置
CN112039811A (zh) * 2020-07-01 2020-12-04 武汉梦芯科技有限公司 一种时间频率同步过程中的计算方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种改进的MIMO-OFDM系统频偏估计方法;李萌;王革思;张勇;何煜;;应用科技(06);17-18 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114124628A (zh) 2022-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8842601B2 (en) Method and device for detecting primary synchronization signal and generating sequence in long term evolution (LTE) system
AU749912B2 (en) Frame structure and frame synchronization for multicarrier systems
US7778153B2 (en) Method for estimating transmission delay and receiver using the same
KR100719111B1 (ko) Ofdm 시스템에 적용되는 위상잡음 보상장치 및 그 방법
US10542511B2 (en) Method and apparatus for primary synchronization in internet of things
JP2008061214A (ja) 無線送信機、無線受信機、無線通信システム、及び無線信号制御方法
KR20010022578A (ko) F 클래스의 다중 캐리어 전송 시스템에서 데이타 블록 및 캐리어 주파수 쉬프트의 시작에 대한 조합 측정 방법 및장치
CN112422473B (zh) 联合频偏估计策略的系统及方法
CN101567870B (zh) 信道响应起始位置、峰值位置和结束位置检测方法及装置
US7586976B1 (en) Initial ranging detection for OFDMA systems
JP2009520429A (ja) Ofdmシステムで信号を受信する方法及び装置
CN108989259B (zh) 无线综测仪窄带物理上行共享信道的时偏估计方法及系统
CN106792778B (zh) 一种测量lte系统中上行srs信号功率的方法及装置
KR101392807B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 동기 획득과 셀 아이디 탐색을 위한장치 및 방법
CN114124628B (zh) 窄带物联网时频偏的估计方法、装置及存储介质
JP3915247B2 (ja) 受信方法及び受信装置
US20100046359A1 (en) Wireless Terminal, Base Station and Channel Characteristic Estimating Method
US20100182899A1 (en) OFDM Time Basis Matching With Pre-FFT Cyclic Shift
CN113784421B (zh) 一种基于5g运营信号的信道录制方法、装置、介质和终端
CN101043503B (zh) 正交频分复用符号精同步的方法及其装置
CN113422748B (zh) 窄带物联网时频偏的估计方法、装置及存储介质
CN101170812A (zh) 一种基站接收机的信号接收方法
CN108718289B (zh) 一种基于zc序列的频偏估计和信道估计方法
KR20180016956A (ko) 사물 인터넷에서 주동기화 방법 및 장치
KR102005616B1 (ko) Ofdm 기반의 dab 시스템 및 그것을 이용한 모드 및 프레임 동기 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant