信号的频偏补偿方法、终端设备及计算机可读存储介质技术

本发明专利技术公开了一种信号的频偏补偿方法、终端设备及计算机可读存储介质，包括：接收高空基站的发送信号，并对发送信号进行处理得到待补偿信号；对待补偿信号进行粗频偏估计得到粗频偏估计值，并基于粗频偏估计值对待补偿信号进行粗频偏补偿得到第一目标信号；对第一目标信号进行细频偏估计得到细频偏估计值，并基于细频偏估计值对第一目标信号进行细频偏补偿得到第二目标信号；对第二目标信号进行残留频偏估计得到残留频偏估计值，并根据粗频偏估计值、细频偏估计值及残留频偏估计值得到目标频偏估计值；基于目标频偏估计值对待补偿信号进行频偏补偿以进行下行同步。行频偏补偿以进行下行同步。行频偏补偿以进行下行同步。

【技术实现步骤摘要】
信号的频偏补偿方法、终端设备及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种信号的频偏补偿方法、终端设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]现有部署有大规模MIMO（multiple
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in multiple
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out
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多进多出）天线且具有广域覆盖和高吞吐率的基于太阳能无人机的高空基站，逐渐成为了卫星和地面通信基础设施的有效补充，然而，由于高空基站和用户终端往往都处于移动状态，因此，在HAPS
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5G（High Altitude Platform Station
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高空平台）场景下用户终端接收到高空基站发送的信号时，往往无法精准确定信号的下行频偏值从而实现下行同步。
[0003]为了解决上述的技术问题，目前技术人员主要采用基于导频或者基于循环前缀的互相关方法，或是基于高空基站发送的PSS（(Primary SynchronizationSignal
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主同步信号）信号进行自相关的方法完成下行频偏估计，然而，采用以上算法往往由于频偏估计范围受限从而出现估计精度不足的情况，如此，以上各种算法在HAPS
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5G场景下无法直接使用。
[0004]因此，如何在HAPS
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5G场景下进行精确的下行频偏值估计以实现下行同步也就成为了行业内亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种信号的频偏补偿方法、终端设备及计算机可读存储介质，旨在HAPS
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5G场景下通过对高空基站的发送信号进行多级的频偏估计以进行精确的下行频偏估计，进而实现下行同步。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种信号的频偏补偿方法，所述信号的频偏补偿方法应用于终端设备，所述终端设备与高空基站相连接，所述方法包括以下步骤：接收所述高空基站的发送信号，并对所述发送信号进行处理得到待补偿信号；对所述待补偿信号进行粗频偏估计得到粗频偏估计值，并基于所述粗频偏估计值对所述待补偿信号进行粗频偏补偿得到第一目标信号；对所述第一目标信号进行细频偏估计得到细频偏估计值，并基于所述细频偏估计值对所述第一目标信号进行细频偏补偿得到第二目标信号；对所述第二目标信号进行残留频偏估计得到残留频偏估计值，并根据所述粗频偏估计值、所述细频偏估计值及所述残留频偏估计值得到目标频偏估计值；基于所述目标频偏估计值对所述待补偿信号进行频偏补偿以进行下行同步。
[0007]进一步地，所述对所述待补偿信号进行粗频偏估计得到粗频偏估计值的步骤，包括：去除所述待补偿信号内包含的循环前缀，并将去除了所述循环前缀的待补偿信号与预设的本地共轭符号相乘得到修改后的目标待补偿信号；按照预设的傅里叶快速变换公式对所述目标待补偿信号进行处理得到粗频偏估
计值。
[0008]进一步地，所述基于所述粗频偏估计值对所述待补偿信号进行粗频偏补偿得到第一目标信号的步骤，包括：确定所述待补偿信号对应的第一信号子载波间隔，并确定所述粗频偏估计值与所述第一信号子载波间隔之间的第一比值；基于所述第一比值对所述待补偿信号进行粗频偏补偿得到第一目标信号。
[0009]进一步地，所述对所述第一目标信号进行细频偏估计得到细频偏估计值的步骤，包括：在所述傅里叶快速变换公式输出的各幅度值中确定最大幅度值，和与所述最大幅度值相邻的各相邻幅度值；基于所述最大幅度值和各所述相邻幅度值得到定义变量，并基于所述最大幅度值、各所述相邻幅度值及所述定义变量对所述第一目标信号进行细频偏估计得到细频偏估计值。
[0010]进一步地，所述基于所述细频偏估计值对所述第一目标信号进行细频偏补偿得到第二目标信号的步骤，包括：确定所述第一目标信号对应的第二信号子载波间隔，并确定所述细频偏估计值与所述第二信号子载波间隔之间的第二比值；基于所述第二比值对所述第一目标信号进行细频偏补偿得到第二目标信号。
[0011]进一步地，所述对所述第二目标信号进行残留频偏估计得到残留频偏估计值的步骤，包括：提取所述第二目标信号内包含的各频域信号，并确定各所述频域信号各自对应的无线信道传输函数；根据各所述无线信道传输函数确定各所述频域信号相互之间的相关性，并根据所述相关性对所述第二目标信号进行残留频偏估计得到残留频偏估计值。
[0012]进一步地，在所述根据所述相关性对所述第二目标信号进行残留频偏估计得到残留频偏估计值的步骤之后，所述方法还包括：基于所述残留频偏估计值对所述第二目标信号进行残留频偏补偿得到第三目标信号；所述基于所述残留频偏估计值对所述第二目标信号进行残留频偏补偿得到第三目标信号的步骤，包括：确定所述第二目标信号对应的第三信号子载波间隔，并确定所述残留频偏估计值与所述第三信号子载波间隔之间的第三比值；基于所述第三比值所述第二目标信号进行残留频偏估计补偿得到第三目标信号。
[0013]进一步地，在所述基于所述目标频偏估计值对所述待补偿信号进行频偏补偿以进行下行同步的步骤之后，所述方法还包括：在检测到与所述高空基站之间出现断网重连时，基于获取的所述目标频偏估计值对各历史频偏估计值进行更新得到更新频偏估计值；基于所述更新频偏估计值对所述高空基站发出的发送信号进行频偏补偿。
[0014]进一步地，所述基于获取的所述目标频偏估计值对各历史频偏估计值进行更新得
到更新频偏估计值的步骤，包括：确定与所述高空基站之间的相对移动速度，并根据所述相对移动速度确定时间门限；将各历史频偏估计值各自对应的记录时间分别与所述时间门限进行比对，以将各所述记录时间中大于或等于所述时间门限的目标记录时间对应的各所述历史频偏估计值进行删除；确定剩余各历史频偏估计值各自与所述目标频偏估计值之间的均方差结果，并将各所述均方差结果分别与预设的误差门限进行比对，以将各所述均方差结果中大于或等于所述误差门限的目标均方差结果对应的历史频偏估计值删除；将剩余的各历史频偏估计值与所述目标频偏估计值进行平均值计算得到平均频偏估计值，并将所述平均频偏估计值确定为更新频偏估计值。
[0015]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种终端设备，所述终端设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的信号的频偏补偿程序，所述信号的频偏补偿程序被所述处理器执行时实现如上述的信号的频偏补偿方法的步骤。
[0016]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信号的频偏补偿程序，所述信号的频偏补偿程序被处理器执行时实现如上述的信号的频偏补偿方法的步骤。
[0017]本专利技术实施例提供的信号的频偏补偿方法、终端设备及计算机可读存储介质，应用于终端设备，所述终端设备与高空基站相连接，通过接收所述高空基站的发送信号，并对所述发送信号进行处理得到待补偿信号；对所述待补偿信号进行粗频偏估计得到粗频偏估计值，并基于所述粗频偏估计值对所述待补偿信号进行粗频偏补偿得到第一目标信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信号的频偏补偿方法，其特征在于，所述信号的频偏补偿方法应用于终端设备，所述终端设备与高空基站相连接，所述方法包括以下步骤：接收所述高空基站的发送信号，并对所述发送信号进行处理得到待补偿信号；对所述待补偿信号进行粗频偏估计得到粗频偏估计值，并基于所述粗频偏估计值对所述待补偿信号进行粗频偏补偿得到第一目标信号；对所述第一目标信号进行细频偏估计得到细频偏估计值，并基于所述细频偏估计值对所述第一目标信号进行细频偏补偿得到第二目标信号；对所述第二目标信号进行残留频偏估计得到残留频偏估计值，并根据所述粗频偏估计值、所述细频偏估计值及所述残留频偏估计值得到目标频偏估计值；基于所述目标频偏估计值对所述待补偿信号进行频偏补偿以进行下行同步。2.如权利要求1所述的信号的频偏补偿方法，其特征在于，所述对所述待补偿信号进行粗频偏估计得到粗频偏估计值的步骤，包括：去除所述待补偿信号内包含的循环前缀，并将去除了所述循环前缀的待补偿信号与预设的本地共轭符号相乘得到修改后的目标待补偿信号；按照预设的傅里叶快速变换公式对所述目标待补偿信号进行处理得到粗频偏估计值。3.如权利要求2所述的信号的频偏补偿方法，其特征在于，所述基于所述粗频偏估计值对所述待补偿信号进行粗频偏补偿得到第一目标信号的步骤，包括：确定所述待补偿信号对应的第一信号子载波间隔，并确定所述粗频偏估计值与所述第一信号子载波间隔之间的第一比值；基于所述第一比值对所述待补偿信号进行粗频偏补偿得到第一目标信号。4.如权利要求3所述的信号的频偏补偿方法，其特征在于，所述对所述第一目标信号进行细频偏估计得到细频偏估计值的步骤，包括：在所述傅里叶快速变换公式输出的各幅度值中确定最大幅度值，和与所述最大幅度值相邻的各相邻幅度值；基于所述最大幅度值和各所述相邻幅度值得到定义变量，并基于所述最大幅度值、各所述相邻幅度值及所述定义变量对所述第一目标信号进行细频偏估计得到细频偏估计值。5.如权利要求4所述的信号的频偏补偿方法，其特征在于，所述基于所述细频偏估计值对所述第一目标信号进行细频偏补偿得到第二目标信号的步骤，包括：确定所述第一目标信号对应的第二信号子载波间隔，并确定所述细频偏估计值与所述第二信号子载波间隔之间的第二比值；基于所述第二比值对所述第一目标信号进行细频偏补偿得到第二目标信号。6.如权利要求5所述的信号的频偏补偿方法，其特征在于，所述对所述第二目标信号进行残留频偏估计得到残留频偏估计值的步骤，包括：提取所述第二目标信号内包含的各频域信号，并确定各所述频域信号各自...

【专利技术属性】
技术研发人员：周英，欧阳俊，黎斌，吴峰，王野，
申请(专利权)人：鹏城实验室，
类型：发明
国别省市：