頻率同步方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種頻率同步方法及裝置。一種頻率同步方法，包括：在突發(fā)信號(hào)中提取突發(fā)頭；對(duì)所述突發(fā)頭進(jìn)行頻率偏差估計(jì)和相位偏差估計(jì)；使用所述頻率偏差估計(jì)對(duì)接收到的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行頻率偏差補(bǔ)償，使用所屬相位偏差估計(jì)對(duì)接收到的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位偏差補(bǔ)償；從所述相位偏差補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)中提取獨(dú)特字；使用所述獨(dú)特字對(duì)相位補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位模糊消除，進(jìn)行頻率同步。一種頻率同步裝置，包括：第一提取模塊、估計(jì)模塊、第一補(bǔ)償模塊、第二提取模塊及處理模塊。通過(guò)本發(fā)明，采用非數(shù)據(jù)輔助的方法進(jìn)行頻率和相位偏差估計(jì)，而不需要使用獨(dú)特字，解決了獨(dú)特字符號(hào)數(shù)較少時(shí)估計(jì)準(zhǔn)確度較低的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】頻率同步方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種頻率同步方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國(guó)地面移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)比較發(fā)達(dá)。然而，由于我國(guó)幅員遼闊、地理環(huán)境多樣、人口分布不均，地面移動(dòng)通信系統(tǒng)只覆蓋了我國(guó)30%的國(guó)土面積，還剩下70%的國(guó)土面積缺少基礎(chǔ)通信保障。衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)則可以通過(guò)衛(wèi)星有效的擴(kuò)展其覆蓋范圍，以至可以在全球范圍內(nèi)將用戶終端接入公共或?qū)Ｓ猛ㄐ啪W(wǎng)。因此，衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)作為信息通信業(yè)的一個(gè)重要組成部分，在國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、提升國(guó)家防災(zāi)應(yīng)急能力、維護(hù)國(guó)家全球政治經(jīng)濟(jì)利益等方面具有重要地位。
[0003]在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中，由于本地晶振頻率的不穩(wěn)定性，以及終端與衛(wèi)星之間的相對(duì)移動(dòng)引起的多普勒頻移，會(huì)導(dǎo)致接收信號(hào)的頻率與本地晶振的頻率之間存在一定的偏差。特別是航空終端，其移動(dòng)速度最大可達(dá)到1000公里/小時(shí)，從而導(dǎo)致較大的頻率偏差。只有準(zhǔn)確的估計(jì)出該頻率偏差并進(jìn)行補(bǔ)償，才能進(jìn)行正常的解調(diào)和譯碼。因此，在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中，頻率同步是實(shí)現(xiàn)正常接收的前提和提高系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。
[0004]針對(duì)相關(guān)技術(shù)中頻率同步的精度比較低的問(wèn)題，至今未提出解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的提供了 一種頻率同步方法及裝置。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種頻率同步方法，包括在突發(fā)信號(hào)中提取突發(fā)頭；對(duì)所述突發(fā)頭進(jìn)行頻率偏差估計(jì)和相位偏差估計(jì)；使用所述頻率偏差估計(jì)對(duì)接收到的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行頻率偏差補(bǔ)償，使用所屬相位偏差估計(jì)對(duì)接收到的所述突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位偏差補(bǔ)償；從所述相位偏差補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)中提取獨(dú)特字；使用所述獨(dú)特字對(duì)相位補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位模糊消除，進(jìn)行頻率同步。
[0007]優(yōu)選地，在使用所述頻率偏差估計(jì)對(duì)接收到的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行頻率補(bǔ)償之后，還包括:使用非數(shù)據(jù)輔助的方法對(duì)所述進(jìn)行頻率補(bǔ)償之后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位偏差估計(jì)；使用所屬相位偏差估計(jì)對(duì)所屬頻率偏差補(bǔ)償之后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位偏差補(bǔ)償。
[0008]優(yōu)選地，使用所述獨(dú)特字對(duì)相位補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位模糊消除，進(jìn)行頻率同步包括:將提取的所述獨(dú)特字和本地獨(dú)特字進(jìn)行相關(guān)處理得到相位模糊檢測(cè)值；使用所述相位模糊檢測(cè)值對(duì)所述相位偏差補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位模糊消除。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例提供一種頻率同步裝置，包括:第一提取模塊，用于在突發(fā)信號(hào)中提取突發(fā)頭；估計(jì)模塊，用于對(duì)所述突發(fā)頭進(jìn)行頻率偏差估計(jì)和相位偏差估計(jì)；第一補(bǔ)償模塊，用于使用所述頻率偏差估計(jì)對(duì)接收到的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行頻率偏差補(bǔ)償，使用所屬相位偏差估計(jì)對(duì)接收到的所述突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位偏差補(bǔ)償；第二提取模塊，用于從所述相位偏差補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)中提取獨(dú)特字；處理模塊，用于使用所述獨(dú)特字對(duì)相位補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位模糊消除，進(jìn)行頻率同步。[0010]優(yōu)選地，所述的裝置，還包括:估計(jì)模塊，用于使用非數(shù)據(jù)輔助的方法對(duì)所述進(jìn)行頻率補(bǔ)償之后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位偏差估計(jì)；第二補(bǔ)償模塊，用于使用所屬相位偏差估計(jì)對(duì)所屬頻率偏差補(bǔ)償之后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位偏差補(bǔ)償。
[0011]優(yōu)選地，所屬處理模塊包括:第一處理單元，用于將提取的所述獨(dú)特字和本地獨(dú)特字進(jìn)行相關(guān)處理得到相位模糊檢測(cè)值；第二處理單元，用于使用所述相位模糊檢測(cè)值對(duì)所述相位偏差補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位模糊消除。
[0012]通過(guò)本發(fā)明，采用非數(shù)據(jù)輔助的方法進(jìn)行頻率和相位偏差估計(jì)，而不需要使用獨(dú)特字，解決了獨(dú)特字符號(hào)數(shù)較少時(shí)估計(jì)準(zhǔn)確度較低的問(wèn)題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明的頻率同步方法的流程圖；
[0015]圖2是根據(jù)本發(fā)明的PNB2(5，3)突發(fā)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是根據(jù)本發(fā)明的仿真結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018]下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]本優(yōu)選實(shí)施例提供了一種頻率同步方法，圖1是根據(jù)本發(fā)明的頻率同步方法的流程圖，如圖1所示，該方法包括如下步驟SlOl至步驟S108。
[0020]S101，突發(fā)頭提取:從突發(fā)信號(hào)中提取出突發(fā)頭，用于頻率和相位偏差估計(jì)。
[0021]S102，頻率偏差估計(jì):利用突發(fā)頭，采用非數(shù)據(jù)輔助的方法進(jìn)行頻率偏差估計(jì)。
[0022]S103,頻率偏差補(bǔ)償:根據(jù)頻率偏差估計(jì)值，對(duì)接收的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行頻率偏差補(bǔ)
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[0023]S104，相位偏差估計(jì):由于頻率偏差補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)仍存在隨機(jī)相位偏差，利用突發(fā)頭，采用非數(shù)據(jù)輔助的方法進(jìn)行相位偏差估計(jì)。
[0024]S105，相位偏差補(bǔ)償:根據(jù)相位偏差估計(jì)值，對(duì)頻率偏差補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位偏差補(bǔ)償。
[0025]S106，獨(dú)特字提取:對(duì)相位偏差補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)中的獨(dú)特字進(jìn)行提取，用于相位模糊估計(jì)。
[0026]S107，相位模糊檢測(cè):由于相位偏差補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)可能存在相位模糊，利用獨(dú)特字，采用與本地獨(dú)特字相關(guān)的方法進(jìn)行相位模糊檢測(cè)。
[0027]S108，相位模糊消除:根據(jù)相位模糊檢測(cè)值，對(duì)相位偏差補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位模糊消除，從而準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)頻率同步。
[0028]本優(yōu)選實(shí)施例提供了一種頻率同步方法，該優(yōu)選實(shí)施例中的場(chǎng)景如下:在某同步地球軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中，信號(hào)幀采用時(shí)分復(fù)用(TDMA)的結(jié)構(gòu)。每個(gè)超幀包含4個(gè)復(fù)幀，每個(gè)復(fù)幀包含16個(gè)TDMA幀，每個(gè)TDMA幀又包含24個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙包含39個(gè)符號(hào)。
[0029]不同的邏輯信道采用不同的突發(fā)。例如，分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道PDTCH2 (5，3)占用5個(gè)子載波、3個(gè)時(shí)隙，采用的PNB2 (5，3)突發(fā)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中，突發(fā)頭(Burst Header)在前，包括保護(hù)間隔(Guard)、獨(dú)特字(UW)、公共信息(ΡΠ )和突發(fā)過(guò)渡(TR)，剩余部分包括私人信息(PRI)、獨(dú)特字(UW)和保護(hù)間隔(Guard)。突發(fā)頭采用QPSK調(diào)制，私人信息(PRI)根據(jù)系統(tǒng)需求可以采用QPSK、16APSK或32APSK調(diào)制。
[0030]下面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0031]步驟S201，突發(fā)頭提取
[0032]從突發(fā)信號(hào)中提取出突發(fā)頭，用于頻率和相位偏差估計(jì)。
[0033]設(shè)接收的突發(fā)信號(hào)為r(k)，k=0，I,..., K-1,從突發(fā)信號(hào)r(k)提取的突發(fā)頭為x(n),n=0, 1，...，N-1，其中K為突發(fā)信號(hào)符號(hào)數(shù)，N為突發(fā)頭符號(hào)數(shù)。對(duì)于PNB2 (5，3)突發(fā)，K=585, Ν=66。
[0034]步驟S202，頻率偏差估計(jì)
[0035]利用突發(fā)頭，采用非數(shù)據(jù)輔助的方法進(jìn)行頻率偏差估計(jì)。
[0036]對(duì)突發(fā)頭χ(η)進(jìn)行1次方處理，得到/(11)，11=0，1，...，1由于突發(fā)頭采用QPSK調(diào)制，Μ=4，可以有效降低計(jì)算的復(fù)雜度。
[0037]對(duì)χΜ(η)進(jìn)行前后自相關(guān)，得到自相關(guān)函數(shù)
[0038]
【權(quán)利要求】
1.一種頻率同步方法，其特征在于，包括: 在突發(fā)信號(hào)中提取突發(fā)頭； 對(duì)所述突發(fā)頭進(jìn)行頻率偏差估計(jì)和相位偏差估計(jì)； 使用所述頻率偏差估計(jì)對(duì)接收到的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行頻率偏差補(bǔ)償，使用所屬相位偏差估計(jì)對(duì)接收到的所述突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位偏差補(bǔ)償； 從所述相位偏差補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)中提取獨(dú)特字； 使用所述獨(dú)特字對(duì)相位補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位模糊消除，進(jìn)行頻率同步。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在使用所述頻率偏差估計(jì)對(duì)接收到的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行頻率補(bǔ)償之后，還包括: 使用非數(shù)據(jù)輔助的方法對(duì)所述進(jìn)行頻率補(bǔ)償之后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位偏差估計(jì)； 使用所屬相位偏差估計(jì)對(duì)所屬頻率偏差補(bǔ)償之后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位偏差補(bǔ)償。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用所述獨(dú)特字對(duì)相位補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位模糊消除，進(jìn)行頻率同步包括: 將提取的所述獨(dú)特字和本地獨(dú)特字進(jìn)行相關(guān)處理得到相位模糊檢測(cè)值； 使用所述相位模糊檢測(cè)值對(duì)所述相位偏差補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位模糊消除。
4.一種頻率同步裝置，其特征在于，包括: 第一提取模塊，用于在突發(fā)信號(hào)中提取突發(fā)頭； 估計(jì)模塊，用于對(duì)所述突發(fā)頭進(jìn)行頻率偏差估計(jì)和相位偏差估計(jì)； 第一補(bǔ)償模塊，用于使用所述頻率偏差估計(jì)對(duì)接收到的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行頻率偏差補(bǔ)償，使用所屬相位偏差估計(jì)對(duì)接收到的所述突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位偏差補(bǔ)償； 第二提取模塊，用于從所述相位偏差補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)中提取獨(dú)特字； 處理模塊，用于使用所述獨(dú)特字對(duì)相位補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位模糊消除，進(jìn)行頻率同步。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括: 估計(jì)模塊，用于使用非數(shù)據(jù)輔助的方法對(duì)所述進(jìn)行頻率補(bǔ)償之后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位偏差估計(jì)； 第二補(bǔ)償模塊，用于使用所屬相位偏差估計(jì)對(duì)所屬頻率偏差補(bǔ)償之后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位偏差補(bǔ)償。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所屬處理模塊包括: 第一處理單元，用于將提取的所述獨(dú)特字和本地獨(dú)特字進(jìn)行相關(guān)處理得到相位模糊檢測(cè)值； 第二處理單元，用于使用所述相位模糊檢測(cè)值對(duì)所述相位偏差補(bǔ)償后的突發(fā)信號(hào)進(jìn)行相位模糊消除。
【文檔編號(hào)】H04W56/00GK103747517SQ201410033403
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】劉解華, 劉斌彬, 張克儉, 劉凱 申請(qǐng)人:北京華力創(chuàng)通科技股份有限公司