一种快速、高精度的多普勒频偏估计方法

摘要

一种用于移动通信系统的快速、高精度的多普勒频偏估计方法，是利用未经调制的导频fdop与其他副载波频率相比较，前者能量高的区别，先后采用两次CZT变换：先进行频偏粗估计，再进行频偏精估计，并通过粗、细两次频偏估计的有机结合：在求得的粗估计导频值fdop1的基础上，缩小频偏精估计的搜索范围，提高频率分辨率，以便在不增加运算量的前提下，获得更高的估计精度，实现精度高、效率高、估计范围大的频偏估计。通过CZT变换的快速算法，可大大缩短频偏估计时间，进一步提高频域检测范围和频率分辨率，获得更高的频偏估计精度。本发明是一种实用性很强的频偏估计方法，可结合应用于相应的移动通信系统中，对任意大小的多普勒频偏实现高效、高精度的估计。

主权项

一种用于移动通信系统的快速、高精度的多普勒频偏估计方法，其特征在于：利用未经调制的导频fdop与其他副载波频率相比较，前者能量高的区别，先后采用两次线性调频Z变换(即CZT变换)：先进行频偏粗估计，再进行频偏精估计，并通过粗、细两次频偏估计的有机结合：在求得的导频粗估计的频率值fdop1基础上，缩小频偏精估计的搜索范围，提高频率分辨率；所述方法包括下列操作步骤：(1)设置初始参数：先根据导频fdop值和系统最大可能发生的频偏值fdopm，设置频偏估计范围，即确定频偏估计范围的起始频率fstart1和结束频率fstop1；还分别设置第一次频偏估计、即粗估计的频率分辨率fd1和第二次频偏估计、即精估计的频率分辨率fd2，后者即为系统最终实现的频偏估计精度；再设置第二次CZT变换的输出序列点数M2；(2)导频粗估计：根据粗估计的频率分辨率fd1、起始频率fstart1和结束频率fstop1的数值，确定第一次CZT变换的输出序列点数M1；再对输入信号x(n)进行M1点输出的CZT变换频谱分析，确定输出序列最大功率所对应的频率，即导频粗估计的频率值fdop1；(3)导频精估计：根据所得到的导频粗估计的频率值fdop1、精估计的频率分辨率fd2和第二次CZT变换的输出序列点数M2，确定导频精估计的频偏估计范围的起始频率fstart2和结束频率fstop2；再对输入信号x(n)进行M2点输出的CZT变换谱分析，确定输出序列最大功率值所对应的频率值，即导频精估计的频率值fdop2；(4)多普勒频偏估计：由导频精估计的频率值fdop2与导频fdop相减所得到的差，即为多普勒频偏值Δf；该系统频偏估计的最终精度取决于第二次频偏估计，即精估计的频率分辨率fd2。