一种频偏估计方法及基站技术

本发明专利技术实施例提供一种频偏估计方法及基站，方法包括：获取针对第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的多个频偏参考值，其中第一频域信道估计值由第一导频符号估计得到，第二频域信道估计值由第二导频符号估计得到；获取多个频偏参考值中，每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果；根据每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果，从多个频偏参考值中获取载波间干扰ICI最小时所对应的目标频偏参考值；根据目标频偏参考值，确定第一频域信道估计值和第二频域信道估计值所对应的目标频偏值。本发明专利技术实施例实现了在频偏超过导频符号的鉴频范围时对频偏的估计。对频偏的估计。对频偏的估计。

【技术实现步骤摘要】
一种频偏估计方法及基站


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种频偏估计方法及基站。

技术介绍

[0002]目前在进行频偏估计时，通常是通过叉积鉴频估计出频偏，并且假设了叉积频偏方法中对应的频鉴范围，且在估计频偏时，为先估计得到两个导频间的相位差，然后基于该相位差计算得到频偏估计值，最后基于该频偏估计值进行正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)符号间的频偏补偿。
[0003]但是在通过上述过程进行频偏补偿时，频偏可能超过了两列导频的频鉴范围，从而导致频偏补偿错误，进而影响解调性能等。例如，以第五代移动通信技术(5th generation wireless systems，5G)系统中子载波间隔(subcarrier spacing，SCS)为30kHz、快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)长度(N)为4096、两列导频间隔9个符号(约0.5/14*9ms≈0.32ms)为例，对应的鉴频范围为-1563Hz≤频偏估计值＜1563Hz；以5G系统中SCS为15kHz、FFT长度为2048、两列导频间隔9个符号(约1/14*9ms≈0.64ms)为例，对应的频鉴范围为-781Hz≤频偏估计值＜781Hz。但是，在类似高铁场景下，假设移动速度为350km/h，载波频率为3.5GHz，则上行对应的最大多普勒频移为2*350/3.6/3.0e8*3.5e9＝2269Hz，下行对应的最大多普勒频移为350/3.6/3.0e8*3.5e9＝1134Hz，即都可能超过两列导频的鉴频范围，从而导致频偏补偿错误，进而影响解调性能。
[0004]另外，针对频偏补偿，由于上行一般是一个基站对多个终端，每个终端分布在不同的时频资源上，且每个终端的频偏可能都不相同，那么，上行基站侧接收到的时域数据中包含了多个终端信号的叠加，只有经过FFT后的频域数据能够区分出各终端信号，且隐含的频偏各不相同，这导致不能在时域上，即FFT之前进行频偏补偿。因此现有技术中一般对应上行，只能够做到各OFDM符号间的频偏补偿，而不能做OFDM符号内的频偏补偿。例如，以500Hz频偏影响为例，频偏会影响解调星座图，造成星座图散点，从而影响解调性能，且频偏越大，载波间干扰(Inter-Carrier Interference，ICI)越大，影响越大。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种频偏估计方法及基站，以在频偏超过导频符号鉴频范围时，能够实现对频偏值的准确估计。
[0006]本专利技术实施例提供一种频偏估计方法，包括：
[0007]获取针对第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的多个频偏参考值，其中所述第一频域信道估计值由第一导频符号估计得到，所述第二频域信道估计值由第二导频符号估计得到；
[0008]获取所述多个频偏参考值中，每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果；
[0009]根据所述每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值
的频偏补偿结果，从所述多个频偏参考值中获取载波间干扰ICI最小时所对应的目标频偏参考值；
[0010]根据所述目标频偏参考值，确定所述第一频域信道估计值和第二频域信道估计值所对应的目标频偏值。
[0011]本专利技术实施例提供一种频偏估计装置，包括：
[0012]第一获取模块，用于获取针对第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的多个频偏参考值，其中所述第一频域信道估计值由第一导频符号估计得到，所述第二频域信道估计值由第二导频符号估计得到；
[0013]第二获取模块，用于获取所述多个频偏参考值中，每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果；
[0014]第三获取模块，用于根据所述每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果，从所述多个频偏参考值中获取载波间干扰ICI最小时所对应的目标频偏参考值；
[0015]确定模块，用于根据所述目标频偏参考值，确定所述第一频域信道估计值和第二频域信道估计值所对应的目标频偏值。
[0016]本专利技术实施例提供一种基站，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如下步骤：
[0017]获取针对第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的多个频偏参考值，其中所述第一频域信道估计值由第一导频符号估计得到，所述第二频域信道估计值由第二导频符号估计得到；
[0018]获取所述多个频偏参考值中，每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果；
[0019]根据所述每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果，从所述多个频偏参考值中获取载波间干扰ICI最小时所对应的目标频偏参考值；
[0020]根据所述目标频偏参考值，确定所述第一频域信道估计值和第二频域信道估计值所对应的目标频偏值。
[0021]本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的频偏估计方法的步骤。
[0022]本专利技术实施例提供的频偏估计方法及基站，通过获取针对第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的多个频偏参考值，然后获取每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果，再然后根据每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果，从多个频偏参考值中获取ICI最小时所对应的目标频偏参考值，最后根据目标频偏参考值，确定第一频域信道估计值和第二频域信道估计值所对应的目标频偏值；从而实现了在频偏超出第一导频符号和第二导频符号的鉴频范围时，能够通过多个频偏参考值，结合频偏补偿后的ICI，确定出目标频偏值，进而使得能够进行适当的频偏补偿，提高解调性能。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例中频偏估计方法的步骤流程图；
[0025]图2为本专利技术实施例中Y
’
(k)的取值示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例中第二频偏参考值下频偏估计方法的整体流程示意图；
[0027]图4为HST SFN信道下本专利技术实施例与现有技术的性能比较示意图；
[0028]图5为本专利技术实施例中频偏估计装置的模块框图；
[0029]图6为本专利技术实施例中基站的结构示意图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种频偏估计方法，其特征在于，包括：获取针对第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的多个频偏参考值，其中所述第一频域信道估计值由第一导频符号估计得到，所述第二频域信道估计值由第二导频符号估计得到；获取所述多个频偏参考值中，每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果；根据所述每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果，从所述多个频偏参考值中获取载波间干扰ICI最小时所对应的目标频偏参考值；根据所述目标频偏参考值，确定所述第一频域信道估计值和第二频域信道估计值所对应的目标频偏值。2.根据权利要求1所述的频偏估计方法，其特征在于，所述获取针对第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的多个频偏参考值，包括：获取针对第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的多个预设频偏值，并将所述多个预设频偏值确定为多个第一频偏参考值；或者，根据所述第一导频符号和第二导频符号在时域上的时间间隔、第一频域信道估计值和第二频域信道估计值，通过下述公式，计算得到多个第二频偏参考值：其中，Δphase＝arg(h1·
h
2*
)，n∈[
…
,-2-1,0,1,2,
…
]；其中，Δf
n
表示第m个第二频偏参考值，Δt表示所述第一导频符号和第二导频符号在时域上的时间间隔，arg(*)表示相位函数，Δphase表示所述第一导频符号和所述第二导频符号之间的相位差，h1表示第一频域信道估计值，h2表示第二频域信道估计值，m与数值n之间具有对应关系。3.根据权利要求1所述的频偏估计方法，其特征在于，所述获取所述多个频偏参考值中，每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果，包括：针对每个频域信道估计值，获取每个频偏参考值所对应的频域补偿序列；通过所述每个频偏参考值所对应的频域补偿序列，对所述频域信道估计值进行频偏补偿，得到每个频偏参考值所对应的所述频域信道估计值的频偏补偿结果；其中，所述频域信道估计值包括所述第一频域信道估计值和第二频域信道估计值。4.根据权利要求3所述的频偏估计方法，其特征在于，所述针对每个频域信道估计值，获取每个频偏参考值所对应的频域补偿序列，包括：针对每个频域信道估计值，根据每个频偏参考值和所述频域信道估计值所对应的时域数据符号，通过下述公式，计算得到每个频偏参考值所对应的频域补偿序列：
其中，其中，Y(k)表示第m个频偏参考值所对应的频域补偿序列，Δf表示第m个频偏参考值，i表示时域数据符号，Δ
s
表示相邻两个时域数据符号之间的时间间隔，SCS表示子载波间隔，N表示快速傅里叶变换FFT的长度，k表示子载波序号。5.根据权利要求4所述的频偏估计方法，其特征在于，所述获取每个频偏参考值所对应的频域补偿序列之后，还包括：通过下述公式，对所述频域补偿序列进行简化运算，得到简化后的频域补偿序列：其中，当k的取值远小于N时，6.根据权利要求3所述的频偏估计方法，其特征在于，所述获取每个频偏参考值所对应的频域补偿序列之后，还包括：保存每个频偏参考值与所对应的频域补偿序列之间的对应关系。7.根据权利要求3所述的频偏估计方法，其特征在于，所述通过每个频偏参考值所对应的频域补偿序列，对所述频域信道估计值进行频偏补偿，得到每个频偏参考值所对应的所述频域信道估计值的频偏补偿结果，包括：通过每个频偏参考值所对应的频域补偿序列，通过下述公式，对所述频域信道估计值进行频偏补偿，得到每个频偏参考值所对应的频域信道估计值的频偏补偿结果：其中，A表示第m个频偏参考值所对应的频域信道估计值的频偏补偿结果，表示第m个频偏参考值所对应的频域补偿序列，FFT(x
i
)表示所述频域信道估计值。8.根据权利要求2所述的频偏估计方法，其特征在于，当所述频偏参考值为第二频偏参考值时，所述根据所述每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果，从所述多个频偏参考值中获取载波间干扰ICI最小时所对应的目标频偏参考值，包括：根据每个第二频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果，通过下述公式，计算得到每个第二频偏参考值所对应的ICI，并将ICI最小时所对应的第二频偏参考值确定为所述目标频偏参考值：其中，表示第m个第二频偏参考值所对应的ICI，h
1,n
表示第m个第二频偏参考值所对应的第一频域信道估计值的频偏补偿结果，h
2,n
表示第m个第二频偏参考值所对应的第二频域信道估计值的频偏补偿结果。
9.根据权利要求8所述的频偏估计方法，其特征在于，所述根据所述目标频偏参考值，确定所述第一频域信道估计值和第二频域信道估计值所对应的目标频偏值，包括：将所述目标频偏参考值确定为所述第一频域信道估计值和第二频域信道估计值所对应的目标频偏值。10.根据权利要求2所述的频偏估计方法，其特征在于，当所述频偏参考值为第一频偏参考值时，所述根据所述每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果，从所述多个频偏参考值中获取载波间干扰ICI最小时所对应的目标频偏参考值，包括：根据每个第一频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果，获取每个第一频偏参考值下信道中每条径所对应的功率值；其中所述信道为所述第一导频符号和第二导频符号所对应的信道；根据所述每个第一频偏参考值下信道中每条径所对应的功率值，针对第j条径，获取最大功率值所对应的第一频偏参考值，并将所述最大功率值所对应的第一频偏参考值确定为所述目标频偏参考值，j为正整数。11.根据权利要求10所述的频偏估计方法，其特征在于，所述根据所述目标频偏参考值，确定所述第一频域信道估计值和第二频域信道估计值所对应的目标频偏值，包括：获取所述信道中第j条径所对应的多个频偏估计值，并从所述多个频偏估计值中选出与所述目标频偏参考值之间相距最近的目标频偏估计值；根据所述目标频偏估计值，获取得到所述信道中每条径所对应的频偏值；根据所述信道中每条径所对应的频偏值，计算得到所述第一频域信道估计值和第二频域信道估计值所对应的目标频偏值。12.根据权利要求11所述的频偏估计方法，其特征在于，所述获取所述信道中第j条径所对应的多个频偏估计值，包括：根据所述第一导频符号和第二导频符号在时域上的时间间隔、所述目标频偏参考值下第一频域信道估计值和第二频域信道估计值中的第j个元素，通过下述频偏估计公式，计算得到所述信道中第j条径所对应的多个频偏估计值：其中，Δphase
j
＝arg(h
j,1,v
·
h
j,2,v*
)，n∈[
…
,-2-1,0,1,2,
…
]；其中，Δf
n,j
表示所述信道中第j条径所对应的第m个频偏估计值，h
j,1,v
表示所述目标频偏参考值下第一频域信道估计值中的第j个元素，h
j,2,v
表示所述目标频偏参考值下第二频域信道估计值中的第j个元素，v表示所述目标频偏参考值，arg(*)表示相位函数，Δphase
j
表示第j条径上第一导频符号和第二导频符号之间的相位差，Δt表示所述第一导频符号和第二导频符号在时域上的时间间隔。13.根据权利要求12所述的频偏估计方法，其特征在于，所述根据所述目标频偏估计值，获取得到信道中每条径所对应的频偏值，包括：根据所述目标频偏估计值，确定所述频偏估计公式中n的取值；根据所述n的取值以及所述频偏估计公式，计算得到信道中每条径所对应的频偏值。14.根据权利要求11所述的频偏估计方法，其特征在于，所述根据所述信道中每个条所
对应的频偏值，计算得到所述第一频域信道估计值和第二频域信道估计值所对应的目标频偏值，包括：根据所述信道中每条径所对应的频偏值，通过下述公式，计算得到所述第一频域信道估计值和第二频域信道估计值所对应的目标频偏值：其中，Δf表示所述目标频偏值，L表示信道中径的数量，Δf
j
表示信道中第j条径所对应的频偏值，P
j,nearest
表示第j条径上的最大功率值。15.根据权利要求1至14任一项所述的频偏估计方法，其特征在于，所述根据所述目标频偏参考值，确定所述第一频域信道估计值和第二频域信道估计值所对应的目标频偏值之后，还包括：根据所述目标频偏值，通过循环卷积算法，对所述第一频域信道估计值和所述第二频域信道估计值进行频偏补偿，得到所述第一频域信道估计值和所述第二频域信道估计值的频偏补偿结果。16.一种频偏估计装置，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取针对第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的多个频偏参考值，其中所述第一频域信道估计值由第一导频符号估计得到，所述第二频域信道估计值由第二导频符号估计得到；第二获取模块，用于获取所述多个频偏参考值中，每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果；第三获取模块，用于根据所述每个频偏参考值所对应的第一频域信道估计值和第二频域信道估计值的频偏补偿结果，从所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：金晓成，李丹妮，黄剑华，
申请(专利权)人：大唐移动通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：