CN110505172B - 一种基于离散导频辅助的频偏估计方法及装置 - Google Patents

一种基于离散导频辅助的频偏估计方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110505172B
CN110505172B CN201910630157.5A CN201910630157A CN110505172B CN 110505172 B CN110505172 B CN 110505172B CN 201910630157 A CN201910630157 A CN 201910630157A CN 110505172 B CN110505172 B CN 110505172B
Authority
CN
China
Prior art keywords
scattered pilot
module
frequency
pilot symbols
available
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910630157.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110505172A (zh
Inventor
李薿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Andi Technology Industrial Co Ltd
Original Assignee
Sichuan Andi Technology Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Andi Technology Industrial Co Ltd filed Critical Sichuan Andi Technology Industrial Co Ltd
Priority to CN201910630157.5A priority Critical patent/CN110505172B/zh
Publication of CN110505172A publication Critical patent/CN110505172A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110505172B publication Critical patent/CN110505172B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014—Carrier regulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014—Carrier regulation
    • H04L2027/0024—Carrier regulation at the receiver end
    • H04L2027/0026—Correction of carrier offset

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

一种基于离散导频辅助的频偏估计方法，从接收信号中抽取出所有可用离散导频符号；对所述可用离散导频符号进行去调制处理，获得去调制离散导频符号；对所述去调制离散导频符号进行补0处理，使其成为一个长度为2u的符号串，其中，u为整数；对所述字符串进行2u点FFT变换；计算变换后的字符串的模长；查找模长最大的点所在位置；根据所述位置计算接收信号的频偏估计。基于离散导频辅助的频偏估计装置，包括抽取模块、去调制模块、成串模块、变换模块、模长计算模块、查找模块、估计模块。本方法/装置在Es/N0为‑2dB的条件下充分的利用了离散导频的特点，仅用4096的FFT长度即可达到10^(‑5)的误差精度，效率高，计算复杂度低，利于工程实现，满足DVB‑RCS2的帧格式解调要求。

Description

一种基于离散导频辅助的频偏估计方法及装置
技术领域
本发明涉及载波同步技术，尤其涉及一种基于离散导频辅助的频偏估计方法及装置。
背景技术
在数字通信系统中，解调方式决定数字调制系统的性能。载波同步中的频率同步是数字通信系统中一个不可或缺的部分，补偿了信号在传输过程中造成的频偏损害。频偏估计精度越高，信号的解调后续步骤越简单，尤其是对于DVB-RCS2的突发通信的离散导频模式，对频偏精度的要求极高。但DVB-RCS2的前导、后导很短，当前已有的频偏估计算法仅能利用前导或者后导的符号信息，而在DVB-RCS2的帧格式条件下，这些方法计算载波频率的误差精度远不能达到要求。
发明内容
为了解决相关现有技术中提到的频偏精度的要求高等问题，本发明提供一种基于离散导频辅助的频偏估计方法及装置，适用于DVB-RCS2的离散导频帧格式，频偏估计精度高，稳定性好，计算复杂度低，易于工程化。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术：
设计思想为：
接收端在接收到符号后，将离散导频从同步信号中逐一抽出，组成一串不改变原信号特征的导频采样信号。通过本地离散导频符号对抽出的离散导频符号去调制，然后进行2u点的FFT变换，则频谱幅度最大的点在全局中的位置比例代表了两个相邻的离散导频之间的相对频偏，从而计算出接收信号中相邻符号间的相对频偏。
本发明提供的一种基于离散导频辅助的频偏估计方法，其特征在于，包括以下步骤：
从接收信号中抽取出所有可用离散导频符号；
对所述可用离散导频符号进行去调制处理，获得去调制离散导频符号；
对所述去调制离散导频符号进行补0处理，使其成为一个长度为2u的符号串，其中，u为整数；
对所述字符串进行2u点FFT变换；
计算变换后的字符串的模长；
查找模长最大的点所在位置；
根据所述位置计算接收信号的频偏估计。
进一步，所述抽取，还包括抽取前导和后导的可用点数，并于抽取后一并计入可用的离散导频符号。
进一步，所述去调制处理，是通过本地离散导频符号对所述可用离散导频符号进行去调制处理：d(k)＝z(k)·c*(k)，其中，c*(k)为本地导频符号c(k)的共轭。
进一步，查找模长最大的点所在位置，并设该位置为kmax；接收信号的频偏估计通过
Figure BDA0002128420490000021
计算。
本发明提供的一种基于离散导频辅助的频偏估计装置，其特征在于，包括：
抽取模块，用于从接收信号中抽取出所有可用离散导频符号；
去调制模块，用于对所述可用离散导频符号进行去调制处理，获得去调制离散导频符号；
成串模块，用于对所述去调制离散导频符号进行补0处理，使其成为一个长度为2u的符号串，其中，u为整数；
变换模块，用于对所述字符串进行2u点FFT变换；
模长计算模块，用于计算变换后的字符串的模长；
查找模块，用于查找模长最大的点所在位置；
估计模块，用于根据所述位置计算接收信号的频偏估计。
进一步，所述抽取模块，还用于抽取前导和后导的可用点数，并于抽取后一并计入可用的离散导频符号。
进一步，所述去调制模块，是通过本地离散导频符号对所述可用离散导频符号进行去调制处理：d(k)＝z(k)·c*(k)，其中，c*(k)为本地导频符号c(k)的共轭。
进一步，所述查找模块，用于查找模长最大的点所在位置，并设该位置为kmax；所述估计模块，通过
Figure BDA0002128420490000031
计算接收信号的频偏估计。
本发明有益效果：
在Es/N0为-2dB的条件下充分的利用了离散导频的特点，仅用4096的FFT长度即可达到10^(-5)的误差精度，效率高，计算复杂度低，利于工程实现，满足DVB-RCS2的帧格式解调要求。
附图说明
图1为DVB-RCS2离散导频帧格式图。
图2为本发明方法实施例的流程图。
图3为本发明装置实施例的结构图。
图4为本发明实施例所得的频偏误差曲线与MCRB曲线的对比图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，为DVB-RCS2离散导频帧格式图。
在实施例中：
设接收的突发信号长度为L，离散导频的间隔为d，总共有nsc个离散导频，信道条件为AWGN。
如图2所示为本发明基于离散导频辅助的频偏估计方法实施例的流程图。
第一步，抽出所有可用的离散导频符号。
除所有的离散导频点外，前导、后导还可以额外抽取离散导频,假设前导可抽点数为npr，后导可抽点数为npo。则总的可用离散导频符号点数为
n＝nsc+npr+npo。
第二步，将所有的可用离散导频符号去调制。去调制后的可用离散导频符号为
d(k)＝z(k)·c*(k)。
其中，c*(k)为本地导频符号c(k)的共轭。
第三步，对已去调制的可用离散导频符号进行补0操作，使其成为一个长度为2u的符号串，其中，u为整数。
第四步，将第三步的符号串进行2u点FFT变换。
第五步，计算第四步中变换过后的符号串的模长。
第六步，查找第五步中最大的点，设其所在位置为kmax。
第七步，接收信号的频偏估计为
Figure BDA0002128420490000051
如图3所示为本发明基于离散导频辅助的频偏估计装置实施例的结构图。
装置包括：
抽取模块，用于从接收信号中抽取出所有可用离散导频符号；所述抽取模块，还用于抽取前导和后导的可用点数，并于抽取后一并计入可用的离散导频符号；
去调制模块，用于对所述可用离散导频符号进行去调制处理，获得去调制离散导频符号；所述去调制模块，是通过本地离散导频符号对所述可用离散导频符号进行去调制处理：d(k)＝z(k)·c*(k)，其中，c*(k)为本地导频符号c(k)的共轭；
成串模块，用于对所述去调制离散导频符号进行补0处理，使其成为一个长度为2u的符号串，其中，u为整数；
变换模块，用于对所述字符串进行2u点FFT变换；
模长计算模块，用于计算变换后的字符串的模长；
查找模块，用于查找模长最大的点所在位置，并设该位置为kmax；
估计模块，用于根据所述位置计算接收信号的频偏估计，计算公式为
Figure BDA0002128420490000052
将上述实施例的方法和/或装置应用于离散导频辅助的频偏估计，可获得频偏误差曲线与MCRB曲线的对比图，如图4所示。其中，用于性能评估的物理帧格式为DVB-RCS2标准定义波形：WaveformID＝43(BPSK@1/2)。FFT长度为4096，仿真运行1000次。
本方法/本装置，在Es/N0为-2dB的条件下充分的利用了离散导频的特点，仅用4096的FFT长度即可达到10^(-5)的误差精度，效率高，计算复杂度低，利于工程实现，满足DVB-RCS2的帧格式解调要求。

Claims (6)

1.一种基于离散导频辅助的频偏估计方法，其特征在于，适用于DVB-RCS2的离散导频帧格式，包括以下步骤：
从接收信号中抽取出所有可用离散导频符号；其中，接收信号长度为L，离散导频的间隔为d，总共有nsc个离散导频，信道条件为AWGN；所有可用离散导频符号包括所述nsc个离散导频，以及前导、后导中额外可抽取的离散导频,前导可抽点数为npr，后导可抽点数为npo，所有可用离散导频符号点数为：n＝nsc+npr+npo；
对所述可用离散导频符号进行去调制处理，获得去调制离散导频符号；
对所述去调制离散导频符号进行补0处理，使其成为一个长度为2u的字符串，其中，u为整数；
对所述字符串进行2u点FFT变换；
计算变换后的字符串的模长；
查找模长最大的点所在位置，并设该位置为kmax；
根据所述位置通过
Figure FDA0003525360100000011
计算接收信号的频偏估计。
2.根据权利要求1所述的基于离散导频辅助的频偏估计方法，其特征在于，所述抽取，还包括抽取前导和后导的可用点数，并于抽取后一并计入可用的离散导频符号。
3.根据权利要求1所述的基于离散导频辅助的频偏估计方法，其特征在于，所述去调制处理，是通过本地离散导频符号对所述可用离散导频符号进行去调制处理：d(k)＝z(k)·c*(k)，其中，c*(k)为本地导频符号c(k)的共轭。
4.一种基于离散导频辅助的频偏估计装置，其特征在于，适用于DVB-RCS2的离散导频帧格式，包括：
抽取模块，用于从接收信号中抽取出所有可用离散导频符号；其中，接收信号长度为L，离散导频的间隔为d，总共有nsc个离散导频，信道条件为AWGN；所有可用离散导频符号包括所述nsc个离散导频，以及前导、后导中额外可抽取的离散导频,前导可抽点数为npr，后导可抽点数为npo，所有可用离散导频符号点数为：n＝nsc+npr+npo；
去调制模块，用于对所述可用离散导频符号进行去调制处理，获得去调制离散导频符号；
成串模块，用于对所述去调制离散导频符号进行补0处理，使其成为一个长度为2u的字符串，其中，u为整数；
变换模块，用于对所述字符串进行2u点FFT变换；
模长计算模块，用于计算变换后的字符串的模长；
查找模块，用于查找模长最大的点所在位置，并设该位置为kmax；
估计模块，用于根据所述位置通过
Figure FDA0003525360100000021
计算接收信号的频偏估计。
5.根据权利要求4所述的基于离散导频辅助的频偏估计装置，其特征在于，所述抽取模块，还用于抽取前导和后导的可用点数，并于抽取后一并计入可用的离散导频符号。
6.根据权利要求4所述的基于离散导频辅助的频偏估计装置，其特征在于，所述去调制模块，是通过本地离散导频符号对所述可用离散导频符号进行去调制处理：d(k)＝z(k)·c*(k)，其中，c*(k)为本地导频符号c(k)的共轭。
CN201910630157.5A 2019-07-12 2019-07-12 一种基于离散导频辅助的频偏估计方法及装置 Active CN110505172B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910630157.5A CN110505172B (zh) 2019-07-12 2019-07-12 一种基于离散导频辅助的频偏估计方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910630157.5A CN110505172B (zh) 2019-07-12 2019-07-12 一种基于离散导频辅助的频偏估计方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110505172A CN110505172A (zh) 2019-11-26
CN110505172B true CN110505172B (zh) 2022-04-26

Family

ID=68585950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910630157.5A Active CN110505172B (zh) 2019-07-12 2019-07-12 一种基于离散导频辅助的频偏估计方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110505172B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102014097A (zh) * 2009-09-04 2011-04-13 中兴通讯股份有限公司 一种接收终端、以及快速频偏估计的装置和方法
CN107623647A (zh) * 2017-08-15 2018-01-23 西安空间无线电技术研究所 一种基于离散导频辅助的载波同步方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4338624B2 (ja) * 2004-12-07 2009-10-07 三洋電機株式会社 周波数オフセット推定方法およびそれを利用した周波数オフセット補正装置
CN101453441B (zh) * 2007-11-29 2012-10-03 Nxp股份有限公司 鲁棒的整数倍载波频率偏移估计器
EP2290893A1 (en) * 2009-08-24 2011-03-02 Nxp B.V. Frequency Synchronization in OFDM Receiver using sliding Fourier Transform
CN103281282B (zh) * 2013-06-13 2016-04-06 湖南国科微电子股份有限公司 一种dvb-t2系统中频偏估计的方法
CN104135360B (zh) * 2014-07-25 2017-11-07 北京遥测技术研究所 一种适用于卫星通信突发传输系统的前馈定时恢复方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102014097A (zh) * 2009-09-04 2011-04-13 中兴通讯股份有限公司 一种接收终端、以及快速频偏估计的装置和方法
CN107623647A (zh) * 2017-08-15 2018-01-23 西安空间无线电技术研究所 一种基于离散导频辅助的载波同步方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于 FFT 的快速高精度载波参数联合估计算法;龚超等;《电子学报》;20100430;正文第1-3节 *
正交频分复用系统中采用离散导频的频偏估计方法;李明齐等;《上海交通大学学报》;20030830(第08期);全文 *
载波频偏估计复矢量FFT算法研究;陈大夫等;《信息工程大学学报》;20061023;正文第2节 *
龚超等.基于 FFT 的快速高精度载波参数联合估计算法.《电子学报》.2010, *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110505172A (zh) 2019-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113612527B (zh) 一种低轨卫星移动通信系统初始同步方法
CN102025671B (zh) 时间粗同步和频率精同步的时域联合估计方法
CN102932307B (zh) 一种利用cazac序列的ofdm系统时域同步方法
CN106998586B (zh) 一种高动态环境中无线通信系统的同步捕获方法
CN101277290B (zh) 一种正交频分复用系统的频率同步方法和装置
CN112671680B (zh) 一种改进误码性能的基于多倍带宽采样的LoRa解调方法
CN103178947B (zh) 基于时域相关与编码辅助的载波同步方法
CN102821071B (zh) Ofdm系统的信道和噪声方差联合估计方法
CN111132272A (zh) 一种5g nr系统小区搜索定时同步方法
CN107257324A (zh) 一种ofdm系统中的时频联合同步方法及装置
CN106059973A (zh) 频偏估计方法和系统
CN107623647B (zh) 一种基于离散导频辅助的载波同步方法
CN105610755B (zh) 一种突发信号的频偏估计方法及装置
CN103873225B (zh) 突发通信的定时估计方法
CN110505172B (zh) 一种基于离散导频辅助的频偏估计方法及装置
CN101599933A (zh) 基于组合导频的频偏估计方法和装置
CN110445738B (zh) 一种基于离散导频辅助的相位估计方法及装置
CN115102818B (zh) 一种nr5g利用pss和sss完成下行同步的方法
CN114884538B (zh) 一种nr上行控制信道的时偏估计方法和系统
CN107276953B (zh) 定时同步方法、装置和系统
CN104753559B (zh) 频率校正突发信号搜索方法和装置
CN102378351A (zh) Td-scdma中下行同步码确认方法及装置
CN107276956B (zh) 载波同步方法和装置
CN107276955B (zh) 信号处理方法和系统
CN107276943B (zh) 定时同步方法、装置和系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant