用于復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒估計(jì)采樣頻率偏差的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字通信技術(shù)，特別是涉及一種用于復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒估計(jì)采樣頻率偏差的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]采樣頻偏是指接收機(jī)的時鐘與發(fā)射機(jī)時鐘頻率的偏差。通常是由接收機(jī)中所使用的晶體震蕩器諧振頻率不準(zhǔn)確造成的。采樣頻偏的存在會影響接收機(jī)的性能，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致無法工作。另一方面，晶體震蕩器諧振頻率的準(zhǔn)確程度和晶體的加工精度有關(guān)，頻率準(zhǔn)確度要求越高對晶體加工精度越高，由此帶來的是高昂的成本。因此實(shí)際終端設(shè)備通常采用較為低廉的加工精度不高的晶體，從而降低芯片外的Β0Μ(物料清單)成本，但這樣對終端設(shè)備的采樣頻偏糾正能力提出了較高的要求。
[0003]通常，有兩種處理方式:
[0004]I)可根據(jù)相鄰兩次時域信道沖激響應(yīng)的模值(可以通過前導(dǎo)序列粗信道估計(jì)獲得)，取最強(qiáng)徑位置的偏移量來估計(jì)采樣頻偏，如圖1所示。根據(jù)偏移的方向(是提前還是滯后)可以知道采樣頻率是偏大還是偏??；根據(jù)偏移量的大小可以估算出采樣頻率偏差的具體數(shù)值。
[0005]但是，由于地面無線傳輸環(huán)境復(fù)雜多變(尤其是在城市中)，特別是在CMMB(ChinaMobile Multimedia Broadcasting,中國移動多媒體廣播電視系統(tǒng))中，因?yàn)椴捎肧FN(單頻網(wǎng))方式布網(wǎng)，接收機(jī)可能同時接收到來自多個強(qiáng)度接近的發(fā)射站或轉(zhuǎn)發(fā)站的信號，如圖2所示。此外，對于像CMMB這樣的移動通信接收系統(tǒng)，信道會隨時間變化，因此相鄰兩次時域信道沖激響應(yīng)也有可能發(fā)生最強(qiáng)徑位置的變化，如圖3所示。在這些復(fù)雜信道環(huán)境下，如果仍采用最強(qiáng)徑位置，會把信道自身的最強(qiáng)徑位置的變化誤認(rèn)為是采樣頻率偏差所致，造成采樣頻率偏差估計(jì)錯誤，使得整個接收機(jī)無法正常工作。
[0006]2)若系統(tǒng)為同源鐘，即發(fā)端和收端的AD器件的采樣鐘和LO (本振)信號都來自于同一晶振源的倍頻，則可以根據(jù)數(shù)據(jù)獲取的載波頻偏來獲取采樣頻偏。
[0007]地面廣播系統(tǒng)，目前絕大多數(shù)，RF Tuner都是有獨(dú)立時鐘的(如Sharp CAN tuner為4MHz晶體)，即為非同源鐘。
[0008]這就需要一種能在復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒地估計(jì)采樣頻率偏差的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，能夠在復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒地估計(jì)采樣頻率偏差。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的用于復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒估計(jì)采樣頻率偏差的裝置，其首先對相鄰兩次時域信道沖激響應(yīng)的模值進(jìn)行循環(huán)卷積運(yùn)算，然后查找循環(huán)卷積結(jié)果的最大值的位置，并根據(jù)循環(huán)卷積結(jié)果的最大值位置估算采樣頻率偏差。
[0011]較佳的，用于復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒估計(jì)采樣頻率偏差的裝置，包括第一 FFT模塊、第二 FFT模塊、倒序操作模塊、乘法器、IFFT模塊、查找最大值模塊；
[0012]所述第一 FFT模塊，用于對相鄰兩次信道時域沖激響應(yīng)模值中的一個Ihl⑴I，進(jìn)行快速傅立葉變換，輸出記為Cl (i)，i=0, 1...N-1, N為快速傅立葉變換點(diǎn)數(shù)；
[0013]所述倒序操作模塊，用于對相鄰兩次信道時域沖激響應(yīng)模值中的另一個|h2(i) I，經(jīng)過倒序后輸出，輸出記為|h2(N-l-1)| ；
[0014]所述第二 FFT模塊，用于對所述倒序操作模塊的輸出I h2 (N-1-1) |，進(jìn)行快速傅立葉變換，輸出記為C2(i)；
[0015]所述乘法器，用于將所述第一 FFT模塊的輸出Cl (i)和第二 FFT模塊的輸出C2 (i)相乘，輸出記為Cl(i)*C2(i)；
[0016]所述IFFT模塊，用于將所述乘法器輸出的計(jì)算結(jié)果Cl (i) *C2 (i)，進(jìn)行快速逆傅立葉變換，輸出記為|h3(i) I ；
[0017]所述查找最大值模塊，用于根據(jù)所述IFFT模塊的輸出|h3(i) I中最大值的位置，估算米樣頻率偏差。
[0018]較佳的，所述查找最大值模塊，根據(jù)所述IFFT模塊的輸出|h3(i) I中的最大值的位置比預(yù)期值偏移的提前還是滯后，判斷采樣頻率是偏大還是偏小；根據(jù)偏移的大小，估算出采樣頻率偏差的具體數(shù)值。
[0019]較佳的，所述的用于復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒估計(jì)采樣頻率偏差的裝置，應(yīng)用于CMMB接收系統(tǒng)，信道時域沖激響應(yīng)的長度N為2048。
[0020]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的用于復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒估計(jì)采樣頻率偏差的方法，首先對相鄰兩次時域信道沖激響應(yīng)的模值進(jìn)行循環(huán)卷積運(yùn)算，然后查找循環(huán)卷積結(jié)果的最大值位置，并根據(jù)循環(huán)卷積結(jié)果的最大值位置估算采樣頻率偏差。
[0021]較佳的，所述用于復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒估計(jì)采樣頻率偏差的方法，包括以下步驟:
[0022]一、獲取相鄰兩次信道時域沖激響應(yīng)模值，記為|hl(i)|和|h2(i)|，其中i=0, 1...N-1, N為快速傅立葉變換點(diǎn)數(shù)；
[0023]二、將|h2(i) I進(jìn)行倒序操作后輸出，即按照|h2(N-l_i) I輸出，i=0, 1...N-1 ；
[0024]三、將|hl⑴I和|h2(N-l_i) I分別作N點(diǎn)快速傅立葉變換操作，得到Cl⑴和C2(i)，i=0, 1...N-1 ；
[0025]四、對每個i，i=0，1...N-1，將 Cl(i)和 C2 ⑴相乘；
[0026]五、對步驟四中Cl (i)和C2(i)相乘的結(jié)果再進(jìn)行N點(diǎn)快速逆傅立葉變換操作，獲得I h3⑴I ;
[0027]六、查找|h3(i) I中最大值的位置，以此作為參考來估算采樣頻率偏差。
[0028]較佳的，步驟六中，根據(jù)|h3(i) I中最大值的位置比預(yù)期值偏移的提前還是滯后，判斷采樣頻率是偏大還是偏??；根據(jù)偏移的大小，估算出采樣頻率偏差的具體數(shù)值。
[0029]較佳的，所述的用于復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒估計(jì)采樣頻率偏差的方法，應(yīng)用于CMMB接收系統(tǒng)，信道時域沖激響應(yīng)的長度N為2048。
[0030]本發(fā)明的用于復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒估計(jì)采樣頻率偏差的裝置及方法，首先對相鄰兩次時域信道沖激響應(yīng)的模值進(jìn)行循環(huán)卷積運(yùn)算，然后查找循環(huán)卷積結(jié)果的最大值位置，并以此估計(jì)采樣頻偏，能夠在復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒地估計(jì)采樣頻率偏差，特別對于像CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting,中國移動多媒體廣播電視系統(tǒng))這樣的OFDM系統(tǒng)，IFFT模塊和FFT模塊還用于OFDM符號的解調(diào)，因此可以復(fù)用硬件資源，從而降低了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，減少了芯片面積，降低實(shí)現(xiàn)成本。
【附圖說明】
[0031]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面對本發(fā)明所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0032]圖1是普通信道環(huán)境下取最強(qiáng)徑位置的偏移量來估計(jì)采樣頻偏示意圖；
[0033]圖2是同時接收到來自多個強(qiáng)度接近的信號示意圖；
[0034]圖3是相鄰兩次時域彳目道沖激響應(yīng)發(fā)生最強(qiáng)徑位置的變化不意圖；
[0035]圖4是本發(fā)明的用于復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒估計(jì)采樣頻率偏差的裝置一實(shí)施例示意圖；
[0036]圖5是本發(fā)明的用于復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒估計(jì)采樣頻率偏差的裝置應(yīng)用于CMMB的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0038]實(shí)施例一
[0039]用于復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒估計(jì)采樣頻率偏差的裝置，首先對相鄰兩次時域信道沖激響應(yīng)的模值進(jìn)行循環(huán)卷積運(yùn)算，然后查找循環(huán)卷積結(jié)果的最大值的位置，并根據(jù)循環(huán)卷積結(jié)果的最大值位置估算采樣頻率偏差。
[0040]較佳的，用于復(fù)雜信道環(huán)境下魯棒估計(jì)采樣頻率偏差的裝置，如圖4所示，包括:第一 FFT (快速傅立葉變換)模塊、第二 FFT模塊、倒序操作模塊、乘法器、IFFT (快速逆傅立葉變換)模塊、查找最大值模塊。
[0041]所述第一 FFT模塊，用于對相鄰兩次信道時域沖激響應(yīng)模值中的一個|hl (i) I，進(jìn)行快速傅立葉變換，輸出記為Cl (i)，i=0, 1...N-1, N為快速傅立葉變換點(diǎn)數(shù)；
[0042]所述倒序操作模塊，用于對相鄰兩次信道時域沖激響應(yīng)模值中的另一個|h2(i) I，經(jīng)過倒序后輸出，輸出記為|h2(N-l-1)| ；
[0043]所述第二 FFT模塊，用于對所述倒序操作模塊的輸出I h2 (N-1-1) |，進(jìn)行快速傅立葉變換，輸出記為C2(i)；
[0044]所述乘法器，用于將所述第一 FFT模塊的輸出Cl⑴和第二 FFT模塊的輸出C2⑴相乘，輸出記為Cl(i)*C2(i)；
[0045]所述IFFT模塊，用于將所述乘法器輸出的計(jì)算結(jié)果Cl (i) *C2 (i)，進(jìn)行快速逆傅立葉變換，輸出記為|h3(i) I ；
[0046]所述查找最大值模塊，用于根據(jù)所述IFFT模塊的輸出|h3(i) |中最大值的位置，估算采樣頻率偏差。
[0047]較佳的，所述查