卫星移动通信系统中对频率斜升和频偏估计的方法和装置

摘要

本发明公布了一种卫星移动通信系统中对频率斜升和频偏估计的方法和装置。所述方法包括：根据实际通信系统的参数，求出归一化频率斜升值a_D的范围，并计算出频率斜升值的试探间隔Δa_D；利用频偏估计方法对归一化频率斜升值a_D进行多次试探，每次试探的间隔为Δa_D，每次试探得到一个或多个(a_D，f_D)数对，当所有的试探结束后，全部(a_D，f_D)数对就组成了一个集合；将集合中所有的(a_D，f_D)数对代入似然函数G(a_D，f_D)，找到使该似然函数取极大值时的那一组(a_D，f_D)，作为频率斜升、频偏的估计值。本发明的具有信噪比门限低、运算复杂度低、估计精度高的优点。在实际应用中，频偏估计的方法可以沿用现成的模块，不需要改动太大便可以实现对频率斜升的估计，非常方便。

主权项

1.一种卫星移动通信系统中对频率斜升和频偏估计的方法，包括如下步骤：1)根据实际通信系统的参数，求出归一化频率斜升值a_D的范围，并计算出频率斜升值的试探间隔Δa_D；2)以试探间隔Δa_D对a_D进行多次试探，在每个试探的a_D值下，纠正a_D带来的影响，接着利用频偏估计方法，每次试探得到一个或多个(a_D,f_D)数对，当所有的试探结束后，全部(a_D,f_D)数对就组成了一个集合；3)将第2）步的集合中所有的(a_D,f_D)数对代入似然函数G(a_D,f_D)，找到使该似然函数取极大值时的那一组(a_D,f_D)，作为频率斜升、频偏的估计值；其中，步骤1）中所述实际通信系统的参数为：实际通信系统的频率斜升最大值a、载波符号速率f_s、发射信号的总符号数N；步骤1）中所述试探间隔Δa_D的取值如下：$\Delta a_D=2·\frac{\mathrm{\Delta \phi }}{\pi ·{(N/2)}^2}$其中，N为发射信号的总符号数，π为圆周率，Δφ是通信系统可容忍的最大相位偏差；步骤2）对归一化频率斜升值a_D进行多次“试探”的方法为，以Δa_D作试探间隔，对闭区间[-|a_D|_max,|a_D|_max]内的值进行逐一试探，所述其中，|a_D|_max表示|a_D|的最大值，a为实际通信系统的频率斜升最大值，f_s为载波符号速率；步骤3）中所述似然函数G(a_D,f_D)如下得到：$G(a_D,f_D)=\left|\underset{m=1}{\overset{N_p}{\Sigma }}{z_k}_m{e}^{-j(\pi a_D{k}_m^2+2\pi f_D{k}_m)}\right|$其中，${z_k}_m={y_k}_m·\frac{x_{k_m}^{*}}{\sqrt{E_s}}$其中，a_D为归一化频率斜升值，f_D为归一化多普勒频偏值，e为自然对数的底，j为虚数单位E_s为接收信号的能量，k_m为导频符号的下标，1≤m≤N_p，N_p为导频符号数，为第k_m个导频符号，星号表示共轭，为第k_m个接收信号。