專利名稱：用于對(duì)通信系統(tǒng)中的殘留頻率誤差進(jìn)行估計(jì)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及數(shù)字通信系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體地，涉及用于對(duì)通信系統(tǒng)中的殘留 頻率誤差進(jìn)行估計(jì)的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
多載波數(shù)字和/或模擬通信系統(tǒng)(例如，有線、無(wú)線或光系統(tǒng))的一個(gè)主要缺點(diǎn)是 其對(duì)頻率以及抽樣頻率同步誤差的敏感性。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的頻率偏移或頻率失配通 常導(dǎo)致在接收信號(hào)被解調(diào)之前的頻率偏移。在例如正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)中，頻率失配 增加了載波間干擾(ICI)，并且此外，針對(duì)每個(gè)接收到的符號(hào)引入了恒定的相位旋轉(zhuǎn)。這樣 的損傷導(dǎo)致接收機(jī)性能的退化。在Pollet等題為"HieBER Performance of OFDM System using Non-Synchronised Sampling，， (IEEE Global Telecommunication Conference 1994，pp253-257)的公布中，示出了針對(duì)64QAM(正交幅度調(diào)制)中可忽略的0. 5dB損耗， 可以容忍相對(duì)于OFDM符號(hào)中的子載波間距的的頻率失配，而QPSK(正交相移鍵控)調(diào) 制可以容忍最多5%的誤差，并且就此而言，要求跟蹤抽樣頻率偏移。頻率偏移還導(dǎo)致接收 機(jī)處的DC(直流)偏移和時(shí)間同步器算法的性能退化。此外，特別在將多個(gè)信號(hào)或多個(gè)符 號(hào)合并在一起以產(chǎn)生信道估計(jì)的系統(tǒng)中，經(jīng)歷了對(duì)經(jīng)由其接收信號(hào)的信道的估計(jì)的退化， 這樣的系統(tǒng)例如空時(shí)分組碼(STBC)、空分復(fù)用(SDM)和多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)。如較早提到的，多載波系統(tǒng)還對(duì)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的抽樣頻率誤差或失配敏 感。在例如OFDM系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的抽樣頻率失配可導(dǎo)致子載波之間的正交 性損失，這導(dǎo)致ICI增加。此外，引入了增加的相位旋轉(zhuǎn)，當(dāng)子載波頻率增加時(shí)，相位旋轉(zhuǎn) 成正比例地增加(即，外側(cè)的子載波比內(nèi)側(cè)的子載波更受影響)，以及同樣地當(dāng)接收到連續(xù) 的OFDM符號(hào)時(shí)，相位旋轉(zhuǎn)成正比例地增加。損傷繼續(xù)增加，直到接收機(jī)不再能對(duì)接收信號(hào) 進(jìn)行正確解碼，并且就此而言，要求跟蹤抽樣頻率偏移。在Heiskala&Terry的題為“0FDM Wireless LANS :theoretical andpractical guide"(Chapter 2,SAMS,December 2001)的 公布中，已經(jīng)示出了針對(duì)很長(zhǎng)的OFDM分組，抽樣頻率失配可以將最佳時(shí)間同步點(diǎn)提前或延 后整數(shù)抽樣周期或更多時(shí)間?？梢酝ㄟ^(guò)在以上提到的公布中所建議的已存在的同步算法來(lái)估計(jì)發(fā)射機(jī)和接收 機(jī)之間的頻率失配和抽樣頻率失配。作為示例，可以基于嵌入到發(fā)射信號(hào)中的已知訓(xùn)練信 息(例如，前同步序列碼和導(dǎo)頻子載波)或者基于對(duì)接收信號(hào)的分析或基于接收信號(hào)的固 有特征(例如，在接收到OFDM信號(hào)的情況下，循環(huán)前綴)，來(lái)估計(jì)頻率失配。然而，在實(shí)際的實(shí)現(xiàn)中，因?yàn)榘l(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的噪聲和模擬損傷分量對(duì)估計(jì) 算法的影響，所估計(jì)的頻率偏移通常不等于實(shí)際的頻率誤差。因此，存在被定義為估計(jì)頻率 誤差和實(shí)際頻率誤差之差的殘留頻率誤差。殘留頻率誤差的存在將在接收機(jī)的信噪比的減 小和星座圖的旋轉(zhuǎn)方面影響到系統(tǒng)性能。星座圖旋轉(zhuǎn)根據(jù)以下的近似與殘留頻率誤差相 關(guān)每符號(hào)星座圖旋轉(zhuǎn) 360XfresidualXTs(度)，其中，Ts是例如OFDM符號(hào)的周期。諸如 64QAM的高階調(diào)制對(duì)星座圖的選擇特別敏感，因?yàn)樽虞d波星座圖以被旋轉(zhuǎn)到判決邊界而結(jié)
6束，從而正確的解調(diào)變得更加困難。殘留頻率誤差對(duì)于具有較長(zhǎng)分組長(zhǎng)度的低階調(diào)制也可 以是顯著的。長(zhǎng)的分組長(zhǎng)度允許星座圖隨時(shí)間漸進(jìn)地旋轉(zhuǎn)，直到子載波星座圖最終旋轉(zhuǎn)跨 過(guò)判決邊界，這使得正確解調(diào)更困難。在現(xiàn)有技術(shù)中，殘留頻率失配的量(或精確度)通常取決于所使用的算法。可以在 V. S. Abhayawardhana 等的公布"Residual FrequencyOffset Correction forCoherently Modulated OFDM systems in WirelessCommunication，，(Vehicular Technology Conference,2002. VTC Spring2002. IEEE 55th, Volume 2，6_9May 2002Page (s) 777-781vol)中找到這樣的現(xiàn)有技術(shù)的示例。在該現(xiàn)有技術(shù)中，使用殘留頻率校正算法來(lái)持 續(xù)地跟蹤和補(bǔ)償殘留頻率誤差，該殘留頻率誤差是在使用另一已知為khmidl及Cox算法 (SCA)的算法獲得對(duì)頻率誤差的估計(jì)后呈現(xiàn)的。通過(guò)在快速傅里葉變換(FFT)運(yùn)算之后在 頻域均衡器(FEQ)的輸出處對(duì)相位變化率進(jìn)行跟蹤，對(duì)殘留頻率誤差進(jìn)行估計(jì)。然而，殘留 頻率誤差的估計(jì)可以受到具有低SNR的子信道的嚴(yán)重影響，該低SNR由信道響應(yīng)中的譜零 (spectral null)所導(dǎo)致。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，引入閾值來(lái)選擇幅度高于該閾值的子信道。 從而，沒(méi)有用到所有的可用信息，并且就此而言，取決于所選擇的閾值等級(jí)，性能將退化。因 此可以說(shuō)該現(xiàn)有技術(shù)遭受了閾值影響。在 M Sliskovic 的"Sampling Frequency Offset Estimation andCorrection in OFDM systems，， (The 8th IEEE International Conferenceon Electronics, Circuits and Systems, 2001. Volume l,2-5Sept. 2001Page(s) :437-440)中描述的另一技術(shù)中，將連 續(xù)符號(hào)之間的相位差用來(lái)估計(jì)頻率偏移，其可等價(jià)地被用來(lái)估計(jì)殘留頻率誤差。所提出的 技術(shù)涉及在所有子載波上的數(shù)據(jù)符號(hào)重復(fù)和連續(xù)重復(fù)符號(hào)之間的相位比較。在現(xiàn)有技術(shù) 中，當(dāng)相位差很小(小于1度)時(shí)，以線性函數(shù)對(duì)正切(或余切)函數(shù)進(jìn)行近似，例如α = arg(a+jb) = arctan9b/a) ^ b/a或sin Q π x) ^ 2 π χ。使用這樣的近似的問(wèn)題在于當(dāng)角 度變大時(shí)，近似變差，并且該結(jié)果將導(dǎo)致更差質(zhì)量的殘留頻率估計(jì)，這將意味著所應(yīng)用的校 正將出錯(cuò)。對(duì)于64QAM星座圖來(lái)說(shuō)，這更加顯著，在64QAM中，度等級(jí)(order)的誤差將使 接收機(jī)性能退化。此外，不將角度限制在小角度(可將其示出為位于O和360度之間的任意 位置)，因?yàn)槠淙Q于信道模型(SNR和延遲擴(kuò)展)和系統(tǒng)中損傷的量(相位噪聲、相位和幅 度不平衡、DC偏移、晶體容限等等)，并就此而言，小的角度近似導(dǎo)致不正確的估計(jì)和校正， 這將導(dǎo)致接收機(jī)性能的退化。現(xiàn)有技術(shù)還介紹了通過(guò)將每個(gè)子載波的相位誤差和與SNR成 正比的值加權(quán)來(lái)避免該閾值影響的技術(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)在此被表示為的信道估計(jì)的平方 來(lái)估計(jì)每個(gè)子載波的SNR。然而，在低的SNR處，信道估計(jì)的平方不精確。在上述現(xiàn)有技術(shù)中已進(jìn)行了近似，其中，假定抽樣頻率偏移為零。在所使用的子載 波不對(duì)稱的非平坦衰減信道或平坦衰減信道中，這樣的近似將意味著相位估計(jì)將包含忽視 抽樣頻率偏移所導(dǎo)致的附加誤差分量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是通過(guò)提供一種用于估計(jì)通信OFDM系統(tǒng)中的殘留頻率誤差 的方法和設(shè)備來(lái)解決以上需求以及其它需求。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過(guò)一種用于估計(jì)經(jīng)由信道發(fā)送的信號(hào)與接收信號(hào)之間 的殘留頻率誤差的方法解決上述問(wèn)題。該方法包括以下步驟針對(duì)接收信號(hào)的接收符號(hào)的所選子載波，基于信道估計(jì)矢量和參考矢量對(duì)期望矢量進(jìn)行估計(jì)；通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)移除抽樣 頻率失配；計(jì)算所估計(jì)的期望矢量與接收矢量的點(diǎn)乘；估計(jì)所產(chǎn)生的點(diǎn)乘的角度；計(jì)算與 先前的符號(hào)的角度變化；以及使用與先前的符號(hào)的角度變化來(lái)估計(jì)殘留頻率誤差。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過(guò)一種用于估計(jì)經(jīng)由信道發(fā)送的信號(hào)與接收信號(hào)之間 的殘留頻率誤差的另一方法解決上述問(wèn)題。該方法包括以下步驟針對(duì)接收信號(hào)的符號(hào)的 每一個(gè)子載波，基于子載波的信道估計(jì)和參考子載波對(duì)期望子載波進(jìn)行估計(jì)；針對(duì)每個(gè)子 載波，在復(fù)平面中將所估計(jì)的期望子載波與接收子載波相乘；針對(duì)每個(gè)子載波，對(duì)在之前步 驟中執(zhí)行的乘積的角度和幅度進(jìn)行估計(jì)；針對(duì)每個(gè)子載波，移除抽樣頻率失配造成的相位 偏移；計(jì)算所估計(jì)的角度的加權(quán)平均值；計(jì)算與先前的符號(hào)相比，加權(quán)平均角度中的變化； 以及使用與先前的符號(hào)相比的加權(quán)平均角度中的變化，對(duì)殘留頻率誤差進(jìn)行估計(jì)。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，通過(guò)用于估計(jì)殘留頻率的設(shè)備解決上述問(wèn)題，該設(shè)備包 括被配置為至少執(zhí)行根據(jù)上述本發(fā)明的第一方面和第二方面的方法步驟的裝置。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，通過(guò)通信OFDM系統(tǒng)解決上述問(wèn)題，該通信OFDM系統(tǒng)包括 上述依照本發(fā)明的設(shè)備。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于當(dāng)估計(jì)殘留頻率誤差時(shí)不忽略抽樣頻率偏移，并因此在平坦 衰落信道和非平坦衰落信道中都獲得了接收機(jī)性能的提高。本發(fā)明的另一優(yōu)勢(shì)在于根據(jù)本發(fā)明的殘留頻率誤差的估計(jì)不遭受閾值效應(yīng)的影 響，而是代之以使用包括實(shí)際信道和估計(jì)信道在內(nèi)的項(xiàng)而非信道估計(jì)的平方M*來(lái) 有效地對(duì)子載波相位差加權(quán)。此外，根據(jù)本發(fā)明，殘留頻率誤差的估計(jì)不限于小相位，即，由 于角度的精確相位估計(jì)可以取0到360度之間的任何值而不僅是當(dāng)其很小時(shí)的值，獲得了 精確度和穩(wěn)定度的提高?，F(xiàn)將以各種實(shí)施例的方式并參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。從該描述、附 圖和所附權(quán)利要求中，其它的特征、目標(biāo)和優(yōu)勢(shì)也將變得顯而易見(jiàn)，將注意力放到該事實(shí) 上，然而，下面的附圖僅是示意性的，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可在示意和描述的特定實(shí) 施例中進(jìn)行改變。


圖1示意了本發(fā)明可應(yīng)用于的實(shí)施例的示例MIMO OFDM接收機(jī)的方框圖。圖2是示意了依照本發(fā)明的第一示例實(shí)施例，用于估計(jì)殘留頻率誤差的設(shè)備的方 框圖。圖3A和;3B示意了適于在本發(fā)明的設(shè)備實(shí)施例中使用的示例相頻轉(zhuǎn)換器的方框 圖。圖4示意了根據(jù)本發(fā)明的第一性示例實(shí)施例，用于估計(jì)殘留頻率誤差的方法的流 程圖。圖5是示意了依照本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例，用于估計(jì)殘留頻率誤差的設(shè)備的 方框圖。圖6示意了根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例，用于估計(jì)殘留頻率誤差的方法的流 程圖。圖7示意了與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的性能提高。
具體實(shí)施例方式在與多載波通信系統(tǒng)有關(guān)的一般背景下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，多載波通信系統(tǒng)例如 用于通信數(shù)據(jù)的基于OFDM(正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)。作為示例，可將本發(fā)明應(yīng)用于WLAN(無(wú)線 局域網(wǎng))系統(tǒng)，IEEE 802. 11 (電氣與電子工程師協(xié)會(huì))系統(tǒng)WiFi (無(wú)線保真)、WiMAX (全 球微波接入互操作性)系統(tǒng)、ADSL (非對(duì)稱數(shù)字用戶線)系統(tǒng)或其它任何基于OFDM的系統(tǒng)。參考圖1，示意了示例MIMO OFDM接收機(jī)的簡(jiǎn)化框圖，其中解釋了與本發(fā)明的不同 示例實(shí)施例有關(guān)的功能。如圖所示，MIMO接收機(jī)包括多個(gè)接收分支，其中僅示出了兩個(gè)分 支。在圖1中，ANT 1表示第一接收機(jī)分支的天線，而ANT Nm表示第N個(gè)接收機(jī)分支的天 線。注意到Nm的值可以取大于或等于1的任何整數(shù)值。在圖1中，第一接收機(jī)分支還包括 第一混頻器1A，以將調(diào)制到RF載波上的信號(hào)下混頻至調(diào)制到OHz上的信號(hào)，該調(diào)制到OHz 上的信號(hào)已知為復(fù)基帶信號(hào)。然后，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 2A將由同相和正交分量組成復(fù) 基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換到數(shù)字域中。眾所周知，有很多其它從調(diào)制到RF載波的信號(hào)產(chǎn)生數(shù)字復(fù)基帶 信號(hào)的技術(shù)，并且需要其它組件(例如，濾波器、放大器等等)來(lái)正確地完成該任務(wù)。然后， 將數(shù)字復(fù)基帶信號(hào)通過(guò)抽樣選擇器(SEL. S)3A0抽樣選擇器3A被配置為移除接收信號(hào)的循 環(huán)前綴(CP)并基于來(lái)自提前/延后塊(ADV. /RET.) 13的輸入對(duì)抽樣進(jìn)行提前或延后。然 后，在校正發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的頻率失配的第二混頻器4A之后，將這些抽樣傳遞到FFT。 注意到，SEL. S 3A和第二混頻器塊4A的順序可以相反。然后，由FFT塊5A對(duì)抽樣和頻率 校正后的復(fù)基帶信號(hào)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)從時(shí)域到頻域的轉(zhuǎn)換功能。第N個(gè)接收機(jī)分支還包括 第一混頻器IB、ADC 2B、抽樣選擇器(SEL. S) !3B、第二混頻器4B和FFT塊5B。圖1的MIMO 接收機(jī)還包括對(duì)在第一混頻器1A/1B中使用的頻率進(jìn)行合成的模擬頻率合成器(A. F. S) 6、 向ADC 2A/2B提供抽樣時(shí)鐘的數(shù)字時(shí)鐘(D. CL) 7、向D. CL 7、A. F. S 6和D. F. S 9提供參考 頻率的晶體振蕩器(C. 0.)8以及對(duì)要在第二混頻器4A/4B中使用的頻率進(jìn)行合成的數(shù)字 頻率合成器(D. F. S)9。將晶體振蕩器控制器(C. 0. C) 11用來(lái)調(diào)節(jié)C. 0 8的參考頻率輸出。 信道估計(jì)器(CH. EST) 10執(zhí)行產(chǎn)生發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的信道的估計(jì)的功能，時(shí)頻同步器 (T&F SYNCH) 12執(zhí)行對(duì)接收到的分組的開(kāi)始以及發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的頻率偏移fest進(jìn)行 初始估計(jì)的功能。提前和延后塊(ADV. /RET.) 13基于本發(fā)明的設(shè)備120產(chǎn)生的時(shí)間控制信 號(hào)(TCQ對(duì)分組的開(kāi)始的初始定時(shí)估計(jì)進(jìn)行提前或延后。接收機(jī)還包括被配置為選擇已知 的發(fā)送子載波(TX. SUBC) 16和/或重新產(chǎn)生的子載波(REG. SUBC) 15的復(fù)用器14。通過(guò)以 下方式重新產(chǎn)生子載波在解碼器裝置20期間基于與接收到的數(shù)據(jù)子載波有關(guān)的信息進(jìn) 行判決，然后從該信息重新產(chǎn)生數(shù)據(jù)子載波。塊100包括子載波解復(fù)用器110，被配置為對(duì) 從FFT塊接收到的子載波進(jìn)行解復(fù)用，然后將其發(fā)送到解碼器裝置20以進(jìn)行信道均衡、損 傷校正、軟比特度量轉(zhuǎn)換功能、前向糾錯(cuò)(FEC)解碼器等等。解復(fù)用器110還被配置為對(duì)接 收到的子載波解復(fù)用，設(shè)備120需要該接收到的子載波來(lái)估計(jì)殘留頻率誤差，后面將分別 結(jié)合圖2和圖5對(duì)此進(jìn)行描述。塊100還包括相位/角度頻率轉(zhuǎn)換器130，被布置來(lái)產(chǎn)生在 圖1中表示為f。OT的總頻率估計(jì)。如圖1所示，總頻率估計(jì)f。OT被用作至C. 0. C 1UA.F.S 6和D. F. S9的輸入，并且可被配置為僅在分組開(kāi)始時(shí)調(diào)節(jié)的開(kāi)環(huán)，或者在分組正在進(jìn)行的 接收期間更新的閉環(huán)。關(guān)于如何計(jì)算f。OT的更多細(xì)節(jié)也在稍后描述?，F(xiàn)在參考圖2，示意了用于根據(jù)本發(fā)明的第一示例實(shí)施例來(lái)估計(jì)殘留頻率誤差的設(shè)備120。如上所述，子載波解復(fù)用器110被配置來(lái)對(duì)接收到的、設(shè)備120需要來(lái)對(duì)殘留頻率 誤差進(jìn)行估計(jì)的子載波進(jìn)行解復(fù)用。在圖2中并且根據(jù)本發(fā)明的第一示例實(shí)施例，接收到
的、需要用來(lái)估計(jì)殘留頻率誤差的子載波包括被表示為/，的實(shí)際接收矢量，其中i e {1，
/2，...，NJ表示子載波索引以及re {l，2，...，Nj表示接收機(jī)鏈索引。至設(shè)備120的附
加輸入還包括被表示為^r^y 的信道估計(jì)矢量，其中，t e {1，2，...，NtJ表示發(fā)射機(jī)鏈索
引；r e {1,2, ... , NrJ表示接收機(jī)鏈索引，以及i e {1，2，· · ·，NscJ表示OFDM信號(hào)(未 示出)的子載波索引。通過(guò)先前在圖1中描述的信道估計(jì)器(CH. EST) 10來(lái)確定信道估計(jì)
權(quán)利要求
1.一種用于估計(jì)經(jīng)由信道發(fā)送的信號(hào)與接收信號(hào)之間的殘留頻率誤差的方法；所述 方法包括-(1)針對(duì)接收信號(hào)的接收符號(hào)的所選子載波，基于信道估計(jì)矢量和參考矢量對(duì)期望矢 量進(jìn)行估計(jì)；"(2)通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)移除抽樣頻率失配；"(3)計(jì)算所估計(jì)的期望矢量與接收矢量的點(diǎn)乘；"(4)估計(jì)所產(chǎn)生的點(diǎn)乘的角度；"(5)計(jì)算與先前的符號(hào)的角度變化；以及"(6)使用與先前的符號(hào)的角度變化來(lái)估計(jì)殘留頻率誤差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在濾波器中對(duì)角度變化進(jìn)行濾波(5A)，所述濾 波器是基于接收信號(hào)的至少一個(gè)特性自適應(yīng)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括針對(duì)每個(gè)子載波，將濾波后的角度變化與抽樣 頻率失配的出現(xiàn)所導(dǎo)致的相位相加，并計(jì)算應(yīng)用于所有數(shù)據(jù)子載波的相位校正。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述移除包括通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)將所述 抽樣頻率失配從所述所估計(jì)的期望矢量中移除。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述移除包括通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)將所述 抽樣頻率失配從所述參考矢量中移除。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述移除包括通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)將所述 抽樣頻率失配從所述信道估計(jì)矢量中移除。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述移除包括通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)將所述 抽樣頻率失配從所述接收矢量中移除。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述濾波由所述自適應(yīng)濾波器執(zhí)行， 濾波器的至少一個(gè)系數(shù)是所述接收信號(hào)的信噪比SNR的函數(shù)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，根據(jù)以下等式估計(jì)所述期望矢量
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，根據(jù)以下等式給出所述接收矢量
11.根據(jù)權(quán)利要求9-10中任一項(xiàng)所述的方法，包括根據(jù)以下等式計(jì)算所述所產(chǎn)生的點(diǎn)乘
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括計(jì)算所述當(dāng)前第η個(gè)符號(hào)和先前符號(hào)之間 的角度變化，以及通過(guò)將所述角度變化轉(zhuǎn)換成頻率來(lái)估計(jì)殘留頻率誤差。
13.根據(jù)權(quán)利要求4-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，通過(guò)以下等式，由所述相位旋轉(zhuǎn)來(lái) 執(zhí)行抽樣頻率偏移的移除步驟
14.一種用于對(duì)經(jīng)由信道發(fā)送的信號(hào)和接收信號(hào)之間的殘留頻率誤差進(jìn)行估計(jì)的方 法；所述方法包括"(1)針對(duì)接收信號(hào)的符號(hào)的每一個(gè)子載波，基于子載波的信道估計(jì)和參考子載波對(duì)期 望子載波進(jìn)行估計(jì)；"(2)針對(duì)每個(gè)子載波，在復(fù)平面中將所估計(jì)的期望子載波與接收子載波相乘；"(3)針對(duì)每個(gè)子載波，對(duì)在之前步驟中執(zhí)行的乘積的角度和幅度進(jìn)行估計(jì)；"(4)針對(duì)每個(gè)子載波，移除由抽樣頻率失配造成的相位偏移；"(5)計(jì)算所估計(jì)的角度的加權(quán)平均值；"(6)計(jì)算與先前的符號(hào)相比，加權(quán)平均角度的變化；以及"(7)使用與先前的符號(hào)相比的加權(quán)平均角度的變化，對(duì)殘留頻率誤差進(jìn)行估計(jì)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括在濾波器中對(duì)加權(quán)平均角度的變化進(jìn)行濾 波(6A)，所述濾波器是基于接收信號(hào)的至少一個(gè)特性自適應(yīng)的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括累積濾波后的加權(quán)平均角度；針對(duì)每個(gè)子載 波將累積的濾波后的平均角度與抽樣頻率失配的出現(xiàn)所導(dǎo)致的相位相加；以及計(jì)算應(yīng)用于 所有數(shù)據(jù)子載波的相位校正。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括從加權(quán)平均角度中減去累積的濾波后的加 權(quán)平均角度。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括從所估計(jì)的期望子載波與接收子載波之間 的角度中減去累積的濾波后的加權(quán)平均角度。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)將所累積的濾波后的加權(quán)平 均角度從接收子載波中移除。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)將所累積的濾波后的加權(quán)平均角度從所估計(jì)的期望子載波中移除。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)將所累積的濾波后的加權(quán)平 均角度從參考子載波中移除。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)將所累積的濾波后的加權(quán)平 均角度從子載波的信道估計(jì)中移除。
23.根據(jù)權(quán)利要求15-22中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述濾波由所述自適應(yīng)濾波器執(zhí) 行，濾波器的至少一個(gè)系數(shù)是所述接收信號(hào)的信噪比SNR的函數(shù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述濾波是所述濾波器的環(huán)路增益基于濾波 器的所述至少一個(gè)系數(shù)而自適應(yīng)的濾波。
25.根據(jù)權(quán)利要求14-24中任一項(xiàng)所述的方法，其中，根據(jù)以下等式估計(jì)所述期望子載波
26.根據(jù)權(quán)利要求14-24中任一項(xiàng)所述的方法，其中，根據(jù)以下等式給出所述接收子載波
27.根據(jù)權(quán)利要求2546所述的方法，其中，所述相乘的步驟還包括對(duì)每個(gè)接收信號(hào) 求和，以及根據(jù)以下等式執(zhí)行所述相乘和所述求和
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，根據(jù)以下等式執(zhí)行所估計(jì)的角度的所述加權(quán) 平均值的計(jì)算步驟
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，還包括計(jì)算所述當(dāng)前第η個(gè)符號(hào)和先前符號(hào)之間 的所述加權(quán)平均角度的變化，以及通過(guò)將所述加權(quán)平均角度的變化轉(zhuǎn)換成頻率來(lái)估計(jì)所述殘留頻率誤差。
30.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，通過(guò)以下給出的所述相位旋轉(zhuǎn)，執(zhí)行相位偏移 的移除步驟
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，還包括通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)，將相位偏移從所估計(jì)的期望 子載波和接收子載波之間的乘積的所估計(jì)的角度中移除。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，還包括通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)，從所述接收子載波中移除相 位偏移。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，還包括通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)，從子載波的信道估計(jì)中移除 相位偏移。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，還包括通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)，從所估計(jì)的期望子載波中移 除相位偏移。
35.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，還包括通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)，從所述參考子載波中移除相 位偏移。
36.一種用于估計(jì)殘留頻率的設(shè)備(120)，包括被配置為執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-35中任 一項(xiàng)所述的方法步驟的裝置。
37.一種通信OFDM接收機(jī)系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求36所述的設(shè)備(120)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于估計(jì)殘留頻率誤差的方法和設(shè)備。根據(jù)實(shí)施例，使用信道估計(jì)矢量和參考矢量來(lái)估計(jì)針對(duì)接收符號(hào)的所選子載波的期望矢量；移除抽樣頻率失配并使用期望矢量和接收矢量計(jì)算點(diǎn)乘。估計(jì)乘積的角度，并計(jì)算與先前符號(hào)的角度變化。使用計(jì)算出的角度變化估計(jì)殘留頻率。在另一實(shí)施例中，基于信道估計(jì)和參考子載波估計(jì)期望子載波，估計(jì)期望子載波和接收子載波之間的乘積的角度和幅度；移除相位偏移；計(jì)算角度的加權(quán)平均值，以及使用加權(quán)平均角度變化來(lái)估計(jì)殘留頻率誤差。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102090035SQ200880130289
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2008年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月19日
發(fā)明者斯科特·萊翁耶爾姆, 梅爾文·佩雷拉, 阿龍·賴德 申請(qǐng)人:納諾無(wú)線股份公司