一種載波頻偏估計(jì)方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體的設(shè)及一種載波頻偏估計(jì)方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 載波同步是通信系統(tǒng)中的重點(diǎn)技術(shù)之一，尤其對(duì)于0FDM((lrthogonal Frequent Division Multiplexing,正交頻分多路復(fù)用技術(shù))體制的通信網(wǎng)絡(luò)，載波同步技術(shù)是整個(gè) 通信系統(tǒng)能否正常運(yùn)行、各終端是否能夠正常交互的關(guān)鍵所在。
[0003] 在單用戶系統(tǒng)中只存在一個(gè)載波頻率偏移，接收端可W直接通過分析接收信號(hào)的 連續(xù)相移對(duì)其進(jìn)行估計(jì)。例如在時(shí)域上分析一個(gè)符號(hào)末尾處的信號(hào)相對(duì)于循環(huán)前綴的相 移，或在頻域上分析相鄰符號(hào)之間導(dǎo)頻點(diǎn)上接收信號(hào)的相移。
[0004] 然而在MU-MIMO(Multi-User Multiple-I噸ut Multiple-Output,多用戶多入多 出技術(shù))0FDM上行鏈路中，接收端需要同步多個(gè)用戶各自不同的載波頻偏。為了補(bǔ)償多個(gè)用 戶各自的載波頻偏，接收端首先需要根據(jù)信道信息來分離各用戶信號(hào)，再分別對(duì)各自的載 波頻偏進(jìn)行補(bǔ)償。因此MU-MIM0 OFDM上行鏈路中的補(bǔ)償無在頻域上的信道估計(jì)和載波頻偏 跟蹤會(huì)一直受到載波間干擾的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引有鑒于此，本發(fā)明提供了一種載波頻偏估計(jì)方法和系統(tǒng)，W解決現(xiàn)有技術(shù)中接收 端首先需要根據(jù)信道信息來分離各用戶信號(hào)，再分別對(duì)各自的載波頻偏進(jìn)行補(bǔ)償。因此MU-MIM0 OFDM上行鏈路中的補(bǔ)償無在頻域上的信道估計(jì)和載波頻偏跟蹤會(huì)一直受到載波間干 擾的影響問題，其技術(shù)方案如下：
[0006] -種載波頻偏估計(jì)方法，應(yīng)用于上行鏈路多用戶多入多出正交頻分多路復(fù)用技術(shù) MU-MIM0 0抑Μ系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括接收端W及無線臺(tái)站，所述接收端包括Nr個(gè)接收天線，所 述無線臺(tái)站包括N個(gè)發(fā)射機(jī)，N為大于等于1的正整數(shù)，Nr為大于等于N的正整數(shù)，所述載波頻 偏估計(jì)方法包括：
[0007] 第i發(fā)射機(jī)依據(jù)與其對(duì)應(yīng)的下行鏈路的載波頻偏估計(jì)對(duì)待發(fā)送的第i OFDM信號(hào)進(jìn) 行載波頻偏預(yù)矯正，所述第i 0抑Μ信號(hào)中承載有導(dǎo)頻子載波，i為大于等于1小于等于N的正 整數(shù)，N個(gè)所述發(fā)射機(jī)待發(fā)送的N個(gè)OFDM信號(hào)中承載的導(dǎo)頻子載波相同；
[0008] 接收端依據(jù)實(shí)際接收到的所述N個(gè)OFDM信號(hào)中的導(dǎo)頻子載波W及所述N個(gè)所述發(fā) 射機(jī)待發(fā)送的OFDM信號(hào)中原始的導(dǎo)頻子載波估計(jì)出N個(gè)OFDM信號(hào)的公共殘留載波頻偏ξ = (1'1)-11^，其中（=陽(yáng)1(則^，其中狂=6"*，1(為大于等于1小于等于加勺正整數(shù)，其中，所 述估計(jì)公共殘留載波頻偏ξ = (Μ'ΜΓ?Μν的方法包括：
[0009] 確定第q個(gè)發(fā)射機(jī)對(duì)應(yīng)的接收導(dǎo)頻)',,=巧,其中Xq = diag(Xq,i, Xq,2，K，Xq,N)為來自N路發(fā)射機(jī)的第q個(gè)導(dǎo)頻圖案的聯(lián)合導(dǎo)頻信號(hào)矩陣，Hq是所述第q個(gè)導(dǎo)頻 圖案的聯(lián)合信道，nq為第q個(gè)導(dǎo)頻圖案的噪聲，q為大于等于1小于等于Q的正整數(shù)；
[0010] 對(duì)所有Q個(gè)導(dǎo)頻圖案的公共相位誤差進(jìn)行聯(lián)合估計(jì)，所述Q個(gè)導(dǎo)頻圖案的輸入輸出 關(guān)系為y = M.p+n，其中，= [乂記L誠(chéng)]是全部接收導(dǎo)頻圖案，時(shí);訂,旬是與全部導(dǎo) 頻圖案對(duì)應(yīng)的噪聲，M=[化ιΧι)τ，化2X2)t，K化qXq)t]t是包含了信道響應(yīng)和導(dǎo)頻信號(hào)的聯(lián)合 矩陣，Q為大于等于1的正整數(shù)；
[0011] 確定出公共殘留載波頻偏C = (M'MriM'y。
[0012] 其中，所述第i發(fā)射機(jī)依據(jù)與其對(duì)應(yīng)的下行鏈路的載波頻偏估計(jì)對(duì)待發(fā)送的第i 0抑Μ信號(hào)進(jìn)行載波頻偏預(yù)矯正包括：
[0013] 所述第i發(fā)射機(jī)估計(jì)相對(duì)于所述接收端的載波頻偏δ;
[0014] 確定出所述載波頻偏δ與所述第i個(gè)OFDM信號(hào)的連續(xù)時(shí)間信號(hào)的關(guān)系為
其中，xi[n]是所述第i個(gè)OFDM信號(hào)的第η個(gè)時(shí)域樣 本，Κ是FFT的點(diǎn)數(shù)，L是(FDM信號(hào)的長(zhǎng)度，Ts是采樣時(shí)間，η為大于等于1小于等于L的正整數(shù)， L，K均為大于等于1的正整數(shù)；
[0015] 依據(jù)
確定出所述第i個(gè)OFDM信號(hào)的第k個(gè)子載波 受載波頻偏影響得到的所述接收端接收到的信號(hào)
[0016] 依據(jù)所述
對(duì)所述待發(fā)送的OFDM信號(hào) 進(jìn)行載波頻偏預(yù)矯正。
[0017] 其中，還包括；
[0018] 所述接收端依據(jù)所述公共殘留載波頻偏ξ = (1'1)-11'7對(duì)接收的信號(hào)
進(jìn)行補(bǔ)償，得到最終補(bǔ)償?shù)男盘?hào)Yi,kC。
[0019] -種應(yīng)用于上行鏈路多用戶多入多出正交頻分多路復(fù)用技術(shù)MU-MIM0 OFDM系統(tǒng)， 所述系統(tǒng)包括接收端W及無線臺(tái)站，所述接收端包括Nr個(gè)接收天線，所述無線臺(tái)站包括N個(gè) 發(fā)射機(jī)，N為大于等于1的正整數(shù)，Nr為大于等于N的正整數(shù)；
[0020] 所述發(fā)射機(jī)包括預(yù)矯正模塊，所述預(yù)矯正模塊用于依據(jù)與其對(duì)應(yīng)的下行鏈路的載 波頻偏估計(jì)對(duì)待發(fā)送的第i 0抑Μ信號(hào)進(jìn)行載波頻偏預(yù)矯正，所述第i (FDM信號(hào)中承載有導(dǎo) 頻子載波，i為大于等于1小于等于N的正整數(shù)，N個(gè)所述發(fā)射機(jī)待發(fā)送的N個(gè)OFDM信號(hào)中承載 的導(dǎo)頻子載波相同；
[0021] 所述接收端包括估計(jì)模塊，所述估計(jì)模塊用于依據(jù)實(shí)際接收到的所述N個(gè)OFDM信 號(hào)中的導(dǎo)頻子載波W及所述N個(gè)所述發(fā)射機(jī)待發(fā)送的OFDM信號(hào)中原始的導(dǎo)頻子載波估計(jì)出 N個(gè)(FDM信號(hào)的公共殘留載波頻偏寫=(1'1廠^^，其中（=指1(如\其中篡=6^'6^，1(為大 于等于1小于等于N的正整數(shù)，其中，所述估計(jì)模塊包括：
[002引第一確定單元，用于確定第9路接收導(dǎo)頻六=馬^'€ + '，*，^9，其中乂。= (11曰邑 (Xq,l，Xq,2，K，Xq,N)為來自N路發(fā)射機(jī)的第q個(gè)導(dǎo)頻圖案的聯(lián)合導(dǎo)頻信號(hào)矩陣，Hq是所述第q個(gè) 導(dǎo)頻圖案的聯(lián)合信道，nq為第q個(gè)導(dǎo)頻圖案的噪聲，q為大于等于1小于等于Q的正整數(shù)；
[0023] 聯(lián)合估計(jì)單元，用于對(duì)所有Q個(gè)導(dǎo)頻圖案的公共相位誤差進(jìn)行聯(lián)合估計(jì)，所述Q個(gè) 導(dǎo)頻圖案的輸入輸出關(guān)系為y = M . p+n，其中，
是全部接收導(dǎo)頻圖案，
是與全部導(dǎo)頻圖案對(duì)應(yīng)的噪聲，M=[化ιΧι)τ，化2拉)τ，Κ化qXq)t]t是包含了信 道響應(yīng)和導(dǎo)頻信號(hào)的聯(lián)合矩陣，Q為大于等于1的正整數(shù)；
[0024] 第二確定單元，用于確定出公共殘留載波頻偏C = (M'MriM'y。
[0025] 其中，其特征在于，所述預(yù)矯正模塊包括：
[0026] 載波頻偏估計(jì)單元，用于所述第i發(fā)射機(jī)估計(jì)相對(duì)于所述接收端的載波頻偏δ ;
[0027] 第Ξ確定單元，用于確定出所述載波頻偏δ與所述第i個(gè)OFDM信號(hào)的連續(xù)時(shí)間信號(hào) 的關(guān)系為
其中，xi[n]是所述第i個(gè)OFDM信號(hào)的第η 個(gè)時(shí)域樣本，Κ是FFT的點(diǎn)數(shù)，L是OFDM信號(hào)的長(zhǎng)度，Ts是采樣時(shí)間，η為大于等于1小于等于L 的正整數(shù)，L，Κ均為大于等于1的正整數(shù)；
[002引第四確定單元，用于依據(jù)
確定出，所述第i 個(gè)OFDM信號(hào)的第k個(gè)子載波受載波頻偏影響得到的所述接收端接收到的信號(hào)Yi,k，
[0029] 預(yù)矯正單元，用于依據(jù)所述
對(duì)所述待 發(fā)送的(FDM信號(hào)進(jìn)行載波頻偏預(yù)矯正。
[0030] 其中，所述接收端還包括：
[0031] 補(bǔ)償模塊，用于依據(jù)所述公共殘留載波頻偏ξ=(M'MΓlM'y對(duì)接收的信號(hào)
進(jìn)行補(bǔ)償，得到最終補(bǔ)償?shù)男盘?hào)Yi,kC。
[0032] 上述技術(shù)方案具有如下有益效果：
[0033] 對(duì)于來自不同發(fā)射機(jī)的多個(gè)上行鏈路發(fā)射的情況，由于存在多路載波頻偏，一個(gè) 載波頻偏對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)射機(jī)，在運(yùn)種情況下很難在接收端對(duì)載波頻偏進(jìn)行估計(jì)和校正。原因 就在于接收端的復(fù)合時(shí)域信號(hào)是一個(gè)關(guān)于載波頻偏的高度非線性函數(shù)。因此，為了降低復(fù) 雜度，本發(fā)明實(shí)施例提供的載波頻偏估計(jì)方法在發(fā)送OFDM信號(hào)前對(duì)載波頻偏進(jìn)行校正，目 的是在接收端唯一需要校正的偏差是一個(gè)公共殘留載波頻偏。運(yùn)樣接收端可W對(duì)接收到的 N個(gè)OFDM信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一的公共殘留載波頻偏補(bǔ)償即可，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不需要根據(jù)信道信 息來分離各用戶信號(hào)，再分別對(duì)各自的載波頻偏進(jìn)行補(bǔ)償，因此不存在信道估計(jì)和載波頻 偏跟蹤會(huì)一直受到載波間干擾的影響的現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0034] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種載波頻偏估計(jì)方法的一種實(shí)現(xiàn)方式的方法流程示 意圖；
[0035] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種載波頻偏估計(jì)方法中的第i發(fā)射機(jī)依據(jù)與其對(duì)應(yīng) 的下行鏈路的載波頻偏估計(jì)對(duì)待發(fā)送的第i OFDM信號(hào)進(jìn)行載波頻偏預(yù)矯正的一種實(shí)現(xiàn)方 式的方法流程示意圖；
[0036] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提