大范围内快速估算频偏的方法、装置及修正方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大范围内快速估算频偏的方法，所述方法包括：发射端于T0时刻发出信号x(λ)，接收端于T1时刻得到接收信号y(λ)，通过处理器得到：通过处理器得到：Y(n)＝X(n

【技术实现步骤摘要】
大范围内快速估算频偏的方法、装置及修正方法


[0001]本专利技术涉及一种大范围内快速估算频偏的方法、装置及修正方法，属于载波


技术介绍

[0002]而在传统的并行传输系统中，整个信号带被分为多个并行的非正交的子载波，每个子载波单独调制，整个系统构成了频分复用，两个相邻的子载波之间频谱没有交叠，这样有利于消除子载波的干扰。然而，这种频分复用方式降低了频谱的利用率，为了提高频谱利用率，在20世纪60年代中期提出了并行传输和带有频谱交朴的FDM思想，即正交频分复用OFDM。
[0003]多载波技术就是把传输的带宽分成许多窄带子载波来并行传输，可以在有限的带宽中获得更高的传输速率，传统的频分复用技术中，各子载波之间互不重叠且还要加入保护间隔，频率利用率低，而OFDM技术中，各子载波间是正交的，从时域的角度指每个子载波在一个OFDM符号周期间内都有整数倍个周期，且每个相邻子载波间相差一个周期，从频域的角度指在每个子载波的中心处，其他各子载波的值为零，从而节省了宝贵的频率资源，提高了频率利用率。
[0004]在OFDM系统中，发送端调制后的数字信号经D/A变换成模拟信号，被RF中心频率调制后送入无线信道中传输，在接收端RF模拟信号首先被调节，从RF搬移到基带，再以采样率F对信号采样并数字化，最后送到OFDM解调器，但是，如果由于收发两端晶振不稳定、移动环境中多普勒效应、非线性信道中引入相位噪声等原因，导致出现载波频率偏差Δf，不仅会导致调节信号时相应信道的信号落在其它信道上，出现误码，甚至还会破坏子载波的正交性，出现子载波间的干扰。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种大范围内快速估算频偏的方法、装置及修正方法，该方法及装置不仅解决了现有技术中OFDM结构信号出现频偏后，导致信道错乱、子载波间相互干扰的问题，还解决了过往频偏修正方法中，测算量大、测算速度慢的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种大范围内快速估算频偏的方法，所述方法包括：
[0007]发射端于T0时刻发出实值信号x(λ)后；
[0008]接收端于T1时刻采集得到接收信号，记为y(λ)，x(λ)、y(λ)均为基带时域信号；
[0009]通过处理器得到：其中，τ＝T1‑
T0，f
d
为频偏；
[0010]通过处理器对接收信号做快速傅里叶变换得到：Y(n)＝X(n
‑
f
d
)e
j2πτn
，n＝1，2
……
N：
[0011]建立新函数：Y(1：N
‑
1)
·
conj(Y(2：N))＝X((1：N
‑
1)
‑
f
d
)
·
X
*
((2：N)
‑
f
d
)
·
e
j2πτ
；
[0012]筛除常数e
j2πτ
，输出X((1：N
‑
1)
‑
f
d
)
·
X
*
((2：N)
‑
f
d
)；
[0013]使用实值信号建立无频偏的新函数：X(1：N
‑
1)
·
X
*
(2：N)；
[0014]通过处理器将X(k
‑
f
d
)
·
X
*
((k+1)
‑
f
d
)及X(k)
·
X
*
(k+1)代入互相关函数，得到频偏f
d
＝B
‑
A，其中，原峰值点在A处，偏移后的峰值点在B处，输出频偏；
[0015]其中k＝1：N
‑
1，k+1＝2：N。
[0016]上述技术方案中进一步改进的方案如下：
[0017]1.上述方案中，所述接收端为麦克风或天线。
[0018]2.上述方案中，所述实值信号经由滤波器滤去实值信号外其它频率的信号。
[0019]3.上述方案中，所述实值信号与实值信号变换后的虚值信号分别通过一低通滤波器后，经由采样器下采样输出实部和虚部数据。
[0020]4.上述方案中，使用导频信号替代实值信号。
[0021]5.上述方案中，所述接收信号y(λ)为离散信号。
[0022]本专利技术还提供了一种频偏修正方法，基于得到的f
d
，y
new
(λ)为修正后的信号。
[0023]本专利技术还提供了一种大范围内快速估算频偏的装置，包括：
[0024]接收端，用于接收发射端发出的实值信号；
[0025]滤波器，用于滤去杂波，保留实值信号；
[0026]低通滤波器，用于进一步过滤杂波；
[0027]采样器，用于间隔取样；
[0028]处理器，写有频偏估算序列指令及互相关函数公式，用于驱动接收器、滤波器、低通滤波器和采样器采集频偏信号和无频偏信号，满足互相关函数，完成计算，输出频偏结果。
[0029]由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
[0030]1、本专利技术大范围内快速估算频偏的方法、装置及修正方法，基于FFT模型，筛除常数，分裂Y(n)，建立无频偏信号与频偏信号的模型，使其满足互相关函数的解算要求，实现频偏的快速测算，可广泛应用于现有无线上、下行通信系统中，解决终端之间通信时的时/频不同步问题。
[0031]2、本专利技术大范围内快速估算频偏的方法、装置及修正方法，通过优化方法模型，只需一个OFDM帧信号，即可得到频偏差值，计算量小，测算速度快，估算效率高；同时，该频偏计算法适用于全带宽，适用范围更广，精度更高。
附图说明
[0032]附图1为本专利技术大范围内快速估算频偏的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0033]本专利技术的方法及装置用于解决信号结构为OFDM，及其相似信号结构的频偏问题。
[0034]实施例1：一种大范围内快速估算频偏的方法，参照附图1，所述方法包括：
[0035]发射端于T0时刻发出信号x(λ)，使用麦克风作为接收端于T1时刻采集得到音频信号(接收信号)，记为y(λ)，x(λ)、y(λ)为基带时域信号，并将音频信号输入滤波器中，这里，滤波频率根据音频信号频率进行设置，滤去杂波，便于后续处理。
[0036]通过处理器将过滤后的音频信号(实值信号)x(λ)做相位变换，得到复数形式的解析信号：其中，τ＝T1‑
T0，f
d
为频偏。
[0037]通过处理器进一步对解析信号进行快速傅里叶变换(FFT)，从时域变换至频域，便于解析频偏，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大范围内快速估算频偏的方法，其特征在于，所述方法包括：发射端于T0时刻发出实值信号x(λ)后；接收端于T1时刻采集得到接收信号，记为y(λ)，x(λ)、y(λ)均为基带时域信号；通过处理器得到：其中，τ＝T1‑
T0，f
d
为频偏；通过处理器对接收信号做快速傅里叶变换得到：Y(n)＝X(n
‑
f
d
)e
j2πn
，n＝1，2
……
N；建立新函数：Y(1：N
‑
1)
·
conj(Y(2：N))＝X((1：N
‑
1)
‑
f
d
)
·
X
*
((2：N)
‑
f
d
)
·
e
j2πτ
；筛除常数e
j2πτ
，输出X((1：N
‑
1)
‑
f
d
)
·
X
*
((2：N)
‑
f
d
)；使用实值信号建立无频偏的新函数：X(1：N
‑
1)
·
X
*
(2：N)；通过处理器将X(k
‑
f
d
)
·
X

【专利技术属性】
技术研发人员：向玮晨，
申请(专利权)人：苏州触达信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：