CN114338325A - 载波频偏和采样频偏的确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种载波频偏和采样频偏的确定方法、装置、计算机可读存储介质及处理器，该方法包括获取初始载波频偏序列和初始载波频偏值；根据初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子；根据斜率因子确定初始采样频偏值；至少采用斜率因子对初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值，由于是通过初始载波频偏序列确定的斜率因子，进而根据斜率因子确定初始采样频偏值，进而采用斜率因子对初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值，使得本方案不仅适用于晶振同源OFDM系统又适用于晶振不同源的OFDM系统。

Description

载波频偏和采样频偏的确定方法及装置

技术领域

本申请涉及通信系统技术领域，具体而言，涉及一种载波频偏和采样频偏的确定方法、装置、计算机可读存储介质及处理器。

背景技术

在通信系统中，为了消除频率选择性衰落，使用多载波技术将整个带宽分成不同的子信道，每个子信道对应一个调制子载波，不同的子载波并行传输。正交频分复用(OFDM)是一种典型的多载波调制技术，根据不同子载波间的正交性并利用傅里叶变换/离散傅里叶变换(DFT/IDFT)实现多载波调制和解调。

在OFDM系统中由于无线环境和电子元器件的影响，导致信号在数模转换过程中出现较大载波频偏以及在混频过程中出现采样频偏，破坏了子载波的正交性，引入了载波间干扰，从而降低了信号的信噪比和接收机的解调性能。OFDM系统为了增强接收性能，往往需要对信号的载波频偏和采样频偏进行估计和补偿。目前，常采用重复序列自相关直接估计方法对载波频偏和采样频偏进行估计，估计得到的载波频偏和采样频偏的准确率较低。

OFDM系统既包括由晶振同源构成的通信链路，也包括由不同晶振构成的通信链路。

对于一个晶振同源的OFDM系统，可以根据采样频偏和载波频偏的绑定关系进行补偿计算。对于一个不同晶振的OFDM通信链路，不同晶振器的差异带来的校准问题，需要分别对载波频偏和采样频偏进行估计，根据采样频偏和载波频偏的绑定关系进行补偿计算的方法不再适用。

因此，对于一个OFDM系统，需要一种能够普遍适用的实时高效进行载波频偏和采样频偏补偿的方法。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种载波频偏和采样频偏的确定方法、装置、计算机可读存储介质及处理器，以解决现有技术中缺乏一种既适用于晶振同源又适用于晶振不同源的OFDM系统的载波频偏和采样频偏的补偿方法的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种载波频偏和采样频偏的确定方法，该方法包括：获取初始载波频偏序列和初始载波频偏值；根据所述初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子；根据所述斜率因子确定初始采样频偏值；至少采用所述斜率因子对所述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值。

进一步地，至少采用所述斜率因子对所述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值之后，所述方法还包括：计算所述初始载波频偏值和所述补偿后的载波频偏值的频偏差值；在所述频偏差值大于预定差值的情况下，采用所述初始采样频偏值对所述初始载波频偏序列中的每一个子载波的相位进行补偿，得到补偿后的载波频偏序列。

进一步地，采用所述初始采样频偏值对所述初始载波频偏序列中的每一个子载波的相位进行补偿，得到补偿后的载波频偏序列之后，所述方法还包括：采用所述补偿后的载波频偏序列确定补偿后的斜率因子；采用所述补偿后的斜率因子确定补偿后的采样频偏值。

进一步地，根据所述初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子，包括：将所述初始载波频偏序列拟合为一次函数；将所述一次函数的斜率确定为所述斜率因子。

进一步地，根据所述斜率因子确定初始采样频偏值包括：采用第一公式

确定所述初始采样频偏值，其中，slope表示所述斜率因子，sfoOffsetPpm表示所述初始采样频偏值。

进一步地，至少采用所述斜率因子对所述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值包括：获取子载波偏移量和带宽信息；采用第二公式freFix＝freInitial+(NOffset*slope)/(2π*T)确定所述补偿后的载波频偏值，其中，freFix表示所述补偿后的载波频偏值，freInitial表示所述初始载波频偏值，NOffset表示所述子载波偏移量，slope表示所述斜率因子，T表示一个OFDM符号的持续时间。

进一步地，获取初始载波频偏序列包括：提取频带信号中的每一个子载波的第一OFDM符号和第二OFDM符号，所述第一OFDM符号和所述第二OFDM符号具有相关性；将所述第一OFDM符号和所述第二OFDM符号做自相关运算，得到相关结果；根据多个所述相关结果构建所述初始载波频偏序列。

根据本申请的另一方面，提供了一种载波频偏和采样频偏的确定装置，该装置包括：获取单元、第一确定单元、第二确定单元和补偿单元，获取单元用于获取初始载波频偏序列和初始载波频偏值；第一确定单元用于根据所述初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子；第二确定单元用于根据所述斜率因子确定初始采样频偏值；补偿单元用于至少采用所述斜率因子对所述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值。

根据本申请的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一种所述的方法。

根据本申请的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述任意一种所述的方法。

应用本申请的技术方案，通过获取初始载波频偏序列和初始载波频偏值；根据初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子；根据斜率因子确定初始采样频偏值；至少采用斜率因子对初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值，由于是通过初始载波频偏序列确定的斜率因子，进而根据斜率因子确定初始采样频偏值，进而采用斜率因子对初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值，使得本方案不仅适用于晶振同源OFDM系统又适用于晶振不同源的OFDM系统。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，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示出了根据本申请实施例的载波频偏和采样频偏的确定方法的流程图；

图2示出了根据本申请实施例的载波频偏和采样频偏的确定装置的示意图；

图3示出了根据本申请的实施例的一种晶振同源的OFDM系统中载波频偏和采样频偏的相位补偿方案流程图；

图4示出了根据本申请的实施例的160MHz所有子载波上的L-LTF初始载波频偏序列示意图；

图5示出了根据本申请的实施例的160MHz有效子载波上的L-LTF初始载波频偏序列示意图；

图6示出了根据本申请的实施例的160MHz有效子载波上的L-LTF初始载波频偏序列为基础的第一次拟合序列示意图；

图7示出了根据本申请的实施例的20MHz信号在160MHz频带下整个子载波上的L-LTF初始载波频偏序列示意图；

图8示出了根据本申请的实施例的20MHz本方案载频估计过程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

为了便于描述，以下对本申请实施例涉及的部分名词或术语进行说明：

LTF(long training field)：长训练字段，用于信道估计和更精确的频率偏移及时间同步，由两个3.2μs的长训练码元及其前边的1.6μs的循环前缀组成。

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)：正交频分复用技术，正交频分复用(OFDM)技术因其高频谱利用率被广泛地应用于现代无线通信系统中，已经被IEEE802.11a，IEEE 802.16a，DVB-T以及DRM等多个通信协议采用。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中采用LTF直接估计方法估计得到的载波频偏和采样频偏的准确率较低的问题，为了解决得到的载波频偏和采样频偏的准确率较低的问题，本申请的实施例提供了一种载波频偏和采样频偏的确定方法、装置、计算机可读存储介质及处理器。

根据本申请的实施例，提供了一种载波频偏和采样频偏的确定方法。

图1示出了根据本申请实施例的载波频偏和采样频偏的确定方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，获取初始载波频偏序列和初始载波频偏值；

步骤S102，根据上述初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子；

步骤S103，根据上述斜率因子确定初始采样频偏值；

步骤S104，至少采用上述斜率因子对上述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值。

上述步骤，首先获取初始载波频偏序列和初始载波频偏值，再根据上述初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子，再根据上述斜率因子确定初始采样频偏值，最后采用上述斜率因子对上述初始载波频偏值进行补偿，从而得到补偿后的载波频偏值，由于是通过初始载波频偏序列确定的斜率因子，进而根据斜率因子确定初始采样频偏值，进而采用斜率因子对上述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值，使得本方案不仅适用于晶振同源OFDM系统又适用于晶振不同源的OFDM系统。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本申请的一种实施例中，至少采用上述斜率因子对上述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值之后，上述方法还包括：计算上述初始载波频偏值和上述补偿后的载波频偏值的频偏差值；在上述频偏差值大于预定差值的情况下，采用上述初始采样频偏值对上述初始载波频偏序列中的每一个子载波的相位进行补偿，得到补偿后的载波频偏序列。即在初始载波频偏值与补偿后的载波频偏值的频偏差值较大的情况下，确定载波频偏估计的并不准确，此时，采用上述初始采样频偏值对上述初始载波频偏序列中的每一个子载波的相位进行补偿，得到补偿后的载波频偏序列，也就是说采用初始采样频偏值对初始载波频偏序列中的每一个子载波进行修正，以抵消采样频偏导致的相位偏转，也就是说抵消采样频偏对载波频偏的影响。

本申请的一种实施例中，采用上述初始采样频偏值对上述初始载波频偏序列中的每一个子载波的相位进行补偿，得到补偿后的载波频偏序列之后，上述方法还包括：采用上述补偿后的载波频偏序列确定补偿后的斜率因子；采用上述补偿后的斜率因子确定补偿后的采样频偏值，通过上述补偿后的载波频偏序列确定补偿后的斜率因子，之后采用上述补偿后的斜率因子确定补偿后的采样频偏值，从而提高了补偿后的采样频偏值的精确度。

具体地，采用上述补偿后的载波频偏序列确定补偿后的斜率因子；采用上述补偿后的斜率因子确定补偿后的采样频偏值，然后再采用所述斜率因子对所述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值，进而计算两次得到的载波频偏值的频偏差值，直到频偏差值小于预定差值，即通过不断迭代得到精确的载波频偏值和采样频偏值。

本申请的一种实施例中，根据上述初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子，包括：将上述初始载波频偏序列拟合为一次函数；将上述一次函数的斜率确定为上述斜率因子。具体地，将上述初始载波频偏序列拟合为一次函数ax+b，从而将一次函数ax+b的斜率a确定为上述斜率因子slope，达到确定斜率因子的目的。

本申请的一种实施例中，根据上述斜率因子确定初始采样频偏值包括：采用第一公式

确定上述初始采样频偏值，其中，slope表示上述斜率因子，sfoOffsetPpm表示上述初始采样频偏值，通过第一公式确定初始采样频偏，这样得到的初始采样频偏有助于补偿后的载波频偏值的精确度的提高。

本申请的一种实施例中，至少采用上述斜率因子对上述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值包括：获取子载波偏移量和带宽信息；采用第二公式freFix＝freInitial+(NOffset*slope)/(2π*T)确定上述补偿后的载波频偏值，其中，freFix表示上述补偿后的载波频偏值，freInitial表示上述初始载波频偏值，NOffset表示上述子载波偏移量，slope表示上述斜率因子，T表示上述带宽信息，通过采用第二公式来确定上述补偿后的载波频偏值，从而提高了补偿后的载波频偏值的精确度。

本申请的一种实施例中，获取初始载波频偏序列包括：提取频带信号中的每一个子载波的第一OFDM符号和第二OFDM符号，上述第一OFDM符号和上述第二OFDM符号具有相关性；将上述第一OFDM符号和上述第二OFDM符号做自相关运算，得到相关结果；根据多个上述相关结果构建上述初始载波频偏序列，通过将上述第一OFDM符号和上述第二OFDM符号做自相关运算，来达到构建上述初始载波频偏序列的目的，有助于提高后续得到的载波频偏和采样频偏的准确度。

本申请实施例还提供了一种载波频偏和采样频偏的确定装置，需要说明的是，本申请实施例的载波频偏和采样频偏的确定装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于载波频偏和采样频偏的确定方法。以下对本申请实施例提供的载波频偏和采样频偏的确定装置进行介绍。

图2示出了根据本申请实施例的载波频偏和采样频偏的确定装置的示意图。如图2所示，该装置包括：获取单元10、第一确定单元20、第二确定单元30和补偿单元40，获取单元10用于获取初始载波频偏序列和初始载波频偏值；第一确定单元20用于根据上述初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子；第二确定单元30用于根据上述斜率因子确定初始采样频偏值；补偿单元40用于至少采用上述斜率因子对上述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值。

上述装置，获取单元获取初始载波频偏序列和初始载波频偏值，第一确定单元根据上述初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子，第二确定单元根据上述斜率因子确定初始采样频偏值，最后通过补偿单元采用上述斜率因子对上述初始载波频偏值进行补偿，从而得到补偿后的载波频偏值，由于是通过初始载波频偏序列确定的斜率因子，进而根据斜率因子确定初始采样频偏值，进而采用斜率因子对上述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值，使得本方案不仅适用于晶振同源OFDM系统又适用于晶振不同源的OFDM系统。

本申请的一种实施例中，上述装置还包括计算单元和处理单元，计算单元用于在至少采用上述斜率因子对上述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值之后，计算上述初始载波频偏值和上述补偿后的载波频偏值的频偏差值；处理单元用于在上述频偏差值大于预定差值的情况下，采用上述初始采样频偏值对上述初始载波频偏序列中的每一个子载波的相位进行补偿，得到补偿后的载波频偏序列。具体地，即在初始载波频偏值与补偿后的载波频偏值的频偏差值较大的情况下，确定载波频偏估计的并不准确，此时，采用上述初始采样频偏值对上述初始载波频偏序列中的每一个子载波的相位进行补偿，得到补偿后的载波频偏序列，也就是说采用初始采样频偏值对初始载波频偏序列中的每一个子载波进行修正，以抵消采样频偏导致的相位偏转，也就是说抵消采样频偏对载波频偏的影响。

本申请的一种实施例中，上述装置还包括第三确定单元和第四确定单元，第三确定单元用于在采用上述初始采样频偏值对上述初始载波频偏序列中的每一个子载波的相位进行补偿，得到补偿后的载波频偏序列之后，采用上述补偿后的载波频偏序列确定补偿后的斜率因子；第四确定单元用于采用上述补偿后的斜率因子确定补偿后的采样频偏值，通过上述补偿后的载波频偏序列确定补偿后的斜率因子，之后采用上述补偿后的斜率因子确定补偿后的采样频偏值，从而提高了补偿后的采样频偏值的精确度。具体地，通过上述补偿后的载波频偏序列确定补偿后的斜率因子，之后采用上述补偿后的斜率因子确定补偿后的采样频偏值，从而提高了补偿后的采样频偏值的精确度。

本申请的一种实施例中，第一确定单元包括处理模块和第一确定模块，处理模块用于将上述初始载波频偏序列拟合为一次函数；第一确定模块用于将上述一次函数的斜率确定为上述斜率因子。

具体地，将上述初始载波频偏序列拟合为一次函数y＝ax+b，从而将一次函数y＝ax+b的斜率a确定为上述斜率因子slope，达到确定斜率因子的目的。

本申请的一种实施例中，第二确定单元包括第二确定模块，第二确定模块用于采用第一公式

确定上述初始采样频偏值，其中，slope表示上述斜率因子，sfoOffsetPpm表示上述初始采样频偏值，通过第一公式确定初始采样频偏，这样得到的初始采样频偏有助于补偿后的载波频偏值的精确度的提高。

本申请的一种实施例中，补偿单元包括获取模块和第三确定模块，获取模块用于获取子载波偏移量和带宽信息；第三确定模块用于采用第二公式freFix＝freInitial+(NOffset*slope)/(2π*T)确定上述补偿后的载波频偏值，其中，freFix表示上述补偿后的载波频偏值，freInitial表示上述初始载波频偏值，NOffset表示上述子载波偏移量，slope表示上述斜率因子，T表示一个OFDM符号的持续时间，通过采用第二公式来确定上述补偿后的载波频偏值，从而提高了补偿后的载波频偏值的精确度。

本申请的一种实施例中，获取单元包括提取模块、计算模块和构建模块，提取模块用于提取频带信号中的每一个子载波的第一OFDM符号和第二OFDM符号，上述第一OFDM符号和上述第二OFDM符号具有相关性；计算模块用于将上述第一OFDM符号和上述第二OFDM符号做自相关运算，得到相关结果；构建模块用于根据多个上述相关结果构建上述初始载波频偏序列，通过将上述第一OFDM符号和上述第二OFDM符号做自相关运算，来达到构建上述初始载波频偏序列的目的，有助于提高后续得到的载波频偏和采样频偏的准确度。

所述载波频偏和采样频偏的确定装置包括处理器和存储器，获取单元、第一确定单元、第二确定单元和补偿单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中缺乏一种既适用于晶振同源又适用于晶振不同源的OFDM系统的载波频偏和采样频偏的补偿方法的问题。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行所述载波频偏和采样频偏的确定方法。

本发明实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述载波频偏和采样频偏的确定方法。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：获取初始载波频偏序列和初始载波频偏值；根据所述初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子；根据所述斜率因子确定初始采样频偏值；至少采用所述斜率因子对所述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值。本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：获取初始载波频偏序列和初始载波频偏值；根据所述初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子；根据所述斜率因子确定初始采样频偏值；至少采用所述斜率因子对所述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，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，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例

图3示出了根据本申请的实施例的一种晶振同源的OFDM系统中载波频偏和采样频偏的相位补偿方案流程图，如图3所示：

基于WLAN系统作为一种特殊的OFDM系统，以下内容均以WLAN系统为基础进行说明，对于WLAN系统，接收机对接收到的WLAN信号的载频补偿方法，即本实施例涉及一种晶振同源的OFDM系统采样频偏和载波频偏快速估计方案，该方案包括如下步骤：

步骤1：对接收信号进行功率检测、同步分析，并提取LTF域的前后两个符号相关进行载频初估计，得到初始载波频偏序列fre(k)和初始载波频偏值freInitial：

freInitial＝mean(fre(k))

其中，LTF₁和LTF₂分别为接收到的第一个和第二个LTF序列时域符号，T为一个OFDM符号时间，k为子载波序号，angel表示求角度的含义，mean是求均值的含义。

注：上述初始载波频偏序列fre(k)需要去掉L-LTF序列的零子载波以及其他操作带来的干扰影响，具体过程将在后续的实际仿真中进行分析，其中，L-LTF序列是802.11协议中定义的构成L-LTF域的序列，用于信号的精同步，精频偏估计等，此处取L-LTF域用于频偏估计。

步骤2：首先输入的补偿后的载波频偏序列freFix(k)由步骤1得到的补偿后的载波频偏序列freFix(k)或步骤7得到的补偿后的载波频偏序列freSfoFix(k)生成，其生成方法下式所示：

根据输入序列freFix(k)对载频进行线性拟合，计算出采样频偏对载频的斜率因子slope；

步骤3：根据斜率因子计算出初始采样频偏值sfoOffsetPpm：

步骤4：根据步骤1中得到的初始载波频偏值freInitial对WLAN前导进行频率补偿；

步骤5：根据步骤1中的同步位置对和步骤2中处理后的WLAN前导进行帧类型判断和SIG域译码，得到带宽信息、信号中心频点和主20M信道中心频点的子载波偏移量NOffset，其中，SIG域为WLAN信号中携带带宽、调制编码信息等用于DATA域解调的重要字段，根据帧格式，固定在信号的某个位置。

步骤6：根据步骤2中的斜率因子slope对步骤1中估计的初始载波频偏值freInitial进行补偿得到补偿后的载频估计值freFix：

freFix＝freInitial+(NOffset*slope)/(2π*T)

其中，NOffset为子载波偏移量，整个带宽信号中心频点相对于主20M中心频点的偏移量；

步骤7：计算补偿前后的频偏差值freFix-freInitial，并与设定门限值进行比较。大于门限值时，根据估计的初始采样频偏值sfoOffsetPpm对每一个步骤1中初始载波频偏序列fre(k)的每一个子载波的相位进行补偿得到补偿后的载波频偏序列freSfoFix(k)，重复步骤2、3、6、7；否则，输出补偿后的载波频偏值freFix。

以下结果为WLAN信号在MATLAB中仿真结果，其载波频偏和采样频偏不同源。

160MHz下使用VHT传输的信号，加入载频偏移量为300KHz，加入采样频偏50ppm，信道号为48，信道带宽为160MHz：

图4示出了根据本申请的实施例的160MHz所有子载波上的L-LTF初始载波频偏序列示意图，如图4所示，可以看出零子载波和DC子载波上的初始载波频偏值(虚线圈表示)和由于接收信号搬移到零中频滤波导致的噪声影响后的初始载波频偏值(实现圈表示)对初始载波频偏影响较大，需要除去该在子载波对应的值。

图5示出了根据本申请的实施例的160MHz有效子载波上的L-LTF初始载波频偏序列示意图，如图5所示，使用直接载频估计方法估计初始载波频偏值，以及加入载频偏移的理论值。图5中可以看出，由于直接估计忽略了信号中心频点和主20M信道中心频点的子载波偏移量，导致估计出的载频比实际加入载频低。

图6示出了根据本申请的实施例的160MHz有效子载波上的L-LTF初始载波频偏序列为基础的第一次拟合序列示意图，在此基础上补偿采样频偏影响以及信号中心频点和主20M信道中心频点的子载波偏移量NOffset得到第二次拟合序列，以及由此得到的本方法载频估计值。从图6可以看出本方案载频估计值较为精确，与理论值误差极小。

在此基础上也可以通过缩小步骤7中的频偏差值的域值，进行多次迭代来进一步减少误差。

20MHz下使用VHT传输的信号，加入载频偏移量为300KHz，加入采样频偏50ppm，信道号为48，信道带宽为160MHz：

图7示出了根据本申请的实施例的20MHz信号在160MHz频带下整个子载波上的L-LTF初始载波频偏序列示意图，如图7所示，在20MHz处理过程中，需要取20MHz对应的有效子载波上的载频序列，再进行载频估计，其整个160MHz对应子载波的初始载波频偏序列如图7所示。

图8示出了根据本申请的实施例的20MHz本方案载频估计过程示意图，如图8所示，使用本方案进行载频估计效果明显优于载频直接估计方法。由于带宽较小，其用于拟合的子载波数较少，通过初始载波频偏序列拟合得到的曲线可能会出现较大的误差。即本方案在带宽较大时，最终得到的初始载波频偏值会更精确。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请的载波频偏和采样频偏的确定方法，首先获取初始载波频偏序列和初始载波频偏值，再根据所述初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子，再根据所述斜率因子确定初始采样频偏值，最后采用所述斜率因子对所述初始载波频偏值进行补偿，从而得到补偿后的载波频偏值，由于是通过初始载波频偏序列确定的斜率因子，进而根据斜率因子确定初始采样频偏值，进而采用斜率因子对所述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值，使得本方案不仅适用于晶振同源OFDM系统又适用于晶振不同源的OFDM系统，通过迭代比起二维穷搜更易实现实际仿真结果。

2)、本申请的载波频偏和采样频偏的确定装置，获取单元获取初始载波频偏序列和初始载波频偏值，第一确定单元根据所述初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子，第二确定单元根据所述斜率因子确定初始采样频偏值，补偿单元采用所述斜率因子对所述初始载波频偏值进行补偿，从而得到补偿后的载波频偏值，由于是通过初始载波频偏序列确定的斜率因子，进而根据斜率因子确定初始采样频偏值，进而采用斜率因子对所述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值，使得本方案不仅适用于晶振同源OFDM系统又适用于晶振不同源的OFDM系统。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种载波频偏和采样频偏的确定方法，其特征在于，包括：

获取初始载波频偏序列和初始载波频偏值；

根据所述初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子；

根据所述斜率因子确定初始采样频偏值；

至少采用所述斜率因子对所述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少采用所述斜率因子对所述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值之后，所述方法还包括：

计算所述初始载波频偏值和所述补偿后的载波频偏值的频偏差值；

在所述频偏差值大于预定差值的情况下，采用所述初始采样频偏值对所述初始载波频偏序列中的每一个子载波的相位进行补偿，得到补偿后的载波频偏序列。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用所述初始采样频偏值对所述初始载波频偏序列中的每一个子载波的相位进行补偿，得到补偿后的载波频偏序列之后，所述方法还包括：

采用所述补偿后的载波频偏序列确定补偿后的斜率因子；

采用所述补偿后的斜率因子确定补偿后的采样频偏值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子，包括：

将所述初始载波频偏序列拟合为一次函数；

将所述一次函数的斜率确定为所述斜率因子。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述斜率因子确定初始采样频偏值，包括：

采用第一公式

确定所述初始采样频偏值，其中，slope表示所述斜率因子，sfoOffsetPpm表示所述初始采样频偏值。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，至少采用所述斜率因子对所述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值，包括：

获取子载波偏移量和带宽信息；

采用第二公式freFix＝freInitial+(NOffset*slope)/(2π*T)确定所述补偿后的载波频偏值，其中，freFix表示所述补偿后的载波频偏值，freInitial表示所述初始载波频偏值，NOffset表示所述子载波偏移量，slope表示所述斜率因子，T表示一个OFDM符号的持续时间。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，获取初始载波频偏序列，包括：

提取频带信号中的每一个子载波的第一OFDM符号和第二OFDM符号，所述第一OFDM符号和所述第二OFDM符号具有相关性；

将所述第一OFDM符号和所述第二OFDM符号做自相关运算，得到相关结果；

根据多个所述相关结果构建所述初始载波频偏序列。

8.一种载波频偏和采样频偏的确定装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取初始载波频偏序列和初始载波频偏值；

第一确定单元，用于根据所述初始载波频偏序列确定采样频偏相对于载波频偏的斜率因子；

第二确定单元，用于根据所述斜率因子确定初始采样频偏值；

补偿单元，用于至少采用所述斜率因子对所述初始载波频偏值进行补偿，得到补偿后的载波频偏值。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。

10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。

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