CN1588834A - 一种频偏估计装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种频偏估计装置和一种频偏估计方法。该频偏估计装置包括：一有效径选择装置，根据接收到的一帧数据和本地信号，选择小于或等于预先设定数目的有效径，且计算出这些有效径的位置信息；一有效径数据抽取器，依照有效径选择装置输出的多个选择的有效径的位置信息，分别从接收的数据中将每个包含所选择的有效径的同步码数据抽取出来；至少一个单径频偏估计器，依照有效径数据抽取器抽取的每个有效径的同步码数据和本地信号，独立地根据每个有效径进行频偏估计；有效径频偏合并计算器，当其接收到该帧的所有选择的有效径的估计频偏时，将每个径的估计频偏合并且计算出该帧的频偏。

Description

一种频偏估计装置和方法

技术领域

本发明涉及一种频偏估计装置和方法，尤其涉及一种用于移动通信系统TD-SCDMA终端中的频偏估计装置和方法。

背景技术

随着无线通信事业的发展和普及，移动通信用户数量在成倍地增长，尤其是中国的移动用户这几年来一直以150％以上的速度在增长。用户对通信的速度和质量要求也越来越高。在无线通信系统中，当用户终端开机时，载波频率与本地晶振之间存在较大频率偏差。只有快速有效地估计出这个频率偏差，才能进行频率补偿，达到接收机能够接受的频率偏差，从而进行下一步的任务流程。例如，在TD-SCDMA系统中，用户终端开机，由于本机振荡器和载波之间存在很大的初始频率偏差，这就需要接收机必须估计载波与本振之间的频率偏差，进行频率补偿，达到接收机需求后才能进行下一步的任务流程。所以在移动通信系统终端中，如何能够快速有效的估计出这个频率偏差，是移动通信领域中直接关系到通信速度和质量的关键部分。

现有的频偏估计通常采用多重信号分类(MUSIC)法，旋转不变技术估计信号参数(ESPRIT)法以及最小二乘信道估计(LS CE)法等等。这些方法会导致矩阵运算和大的计算复杂度。

发明内容

为了克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种简单有效的估计出载波频率与本地晶振之间存在频率偏差的装置和方法。

本发明的频偏估计装置包括：一有效径选择装置，根据接收到的一帧数据和本地信号，选择小于或等于预先设定数目的有效径，且计算出这些有效径的位置信息；一有效径数据抽取器，依照有效径选择装置输出的多个选择的有效径的位置信息，分别从接收的数据中将每个包含所选择的有效径的同步码数据抽取出来；至少一个单径频偏估计器，依照有效径数据抽取器抽取的每个有效径的同步码数据和本地信号，独立地根据每个有效径进行频偏估计；有效径频偏合并计算器，当其接收到该帧的所有选择的有效径的估计频偏时，将每个径的估计频偏合并且计算出该帧的频偏。

本发明的频偏估计方法包括如下步骤：利用有效径选择装置，根据所接收到的一帧数据和本地信号，选择小于或等于预先设定数目的有效径，且计算出这些有效径的位置信息；利用有效径数据抽取器，依照所选择选择的有效径的位置信息，分别将包含每个选择的有效径的同步码数据抽取出来；利用至少一个单径频偏估计器，独立地对所选择的每个同步码数据进行估计，得出每个有效径的估计频偏；以及利用有效径频偏合并计算器，将所有选择的有效径的估计频偏合并，以计算出该帧的频偏。

本发明通过对通信中每个径进行单径频偏估计，再将所有单径估计频偏合并而计算出当前帧的频率偏移，避免了直接对多径进行频偏估计，从而减少了频偏估计的复杂度。

附图说明

图1为TD-SCDMA的子帧结构示意图；

图2为DwPTS的结构示意图；

图3为依照本发明第一实施例的频偏估计装置的示意图；

图4为SYNC-DL段数据抽取器所抽取的数据的示意图；

图5为SYNC-DL段数据抽取器所抽取的数据的另一示意图；

图6为有效径分量选择器的第一种结构的示意图；

图7为有效径分量选择器的第二种结构的示意图；

图8为有效径分量选择器的第四种结构的示意图；

图9为有效径数据抽取器所抽取的数据的示意图；

图10为单径频偏估计器的结构示意图；

图11为单径频偏估计器的另一结构示意图；

图12为依照本发明第二实施例的频偏估计装置的示意图；

具体实施方式

下面以本发明在时分同步码分多址(TD-SCDMA)的终端用户(UE)中的应用为例详细说明本发明。

为了能够更清楚的说明TD-SCDMA系统中数据发送和接收的过程，首先，参照图1-2，描述TD-SCDMA的子帧结构。如图1所示，TD-SCDMA是以5ms为一个子帧的时间单位。每一个TD-SCDMA的子帧分为7个普通时隙(TS0～TS6)和三个特殊时隙：一个下行导频时隙(DwPTS)、一个上行导频时隙(UpPTS)和一个保护周期(GP)。每一个5ms的子帧共由6400个码片组成。每个子帧中普通时隙(TS)包括两个长度分别为352个码片的数据块、一个长为144个码片的Midamble码(训练序列)码块和一个长为16个码片的保护时隙。如图2所示的DwPTS的结构图，DwPTS由长为64个码片的下行同步码(SYNC-DL)和32个码片的保护周期(GP)组成，其中SYCN-DL是一组伪随机码(PN)，分配给不同的小区，用于小区的搜索和下行的同步。接收的SYNC-DL码片中包含有多径信道下的频偏信息。

首先介绍本发明的发明构思。假定用户能收到B个基站的信号，那么用户收到的SYNC-DL部分的数据将包含B个互不相同的SYNC-DL码的累加。从基站b发送的SYNC-DL信号可以表示为s_b[k]，0≤k＜64，这里k是SYNC-DL离散码片的下标。接收到基站b发送的信号的多径数用N_b来表示，并且各个多径时延的码片数用 ${\mathrm{\&kappa;}}_{b,1}<{\mathrm{\&kappa;}}_{b,2}<\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;{<\mathrm{\&kappa;}}_{b,N_b}$ 来表示，那么基站b的相应信道系数可以表示为：

接收的基站的b的总功率表示为 $P_b={\mathrm{\&Sigma;}}_{n=1}^{N_b}{\left|h_b\right[{\mathrm{\&kappa;}}_{b,n}\left]\right|}^2.$ 这里，假设P₁≥P_b，2≤b≤B，一般来说基站1是“期望的”基站，其它的是干扰基站，而也可能干扰的基站的瞬时功率超过“期望的”基站的。

假定载波的频偏为v，用户接收信号以时间间隔码片来表示，可写为，

$r\left[k\right]=\exp \left(j2\mathrm{\&pi;v}{T}_{c}k\right)\underset{b=1}{\overset{B}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{n=1}{\overset{N_b}{\mathrm{\&Sigma;}}}{h}_b\left[{\mathrm{\&kappa;}}_{b,n}\right]s_b[k-{\mathrm{\&kappa;}}_{b,n}]+n\left[k\right]---\left(1\right)$

这里，n[k]是附加噪声，包括邻道干扰和高斯白噪。

忽略所有的干扰，包括其它基站的干扰，邻道干扰和高斯白噪，仅仅考虑“期望的”基站，用户接收信号可以表示为，

$r\left[k\right]=\exp \left(j2\mathrm{\&pi;v}{T}_{c}k\right)\underset{n=1}{\overset{N_b}{\mathrm{\&Sigma;}}}{h}_b\left[{\mathrm{\&kappa;}}_{b,n}\right]s_b[k-{\mathrm{\&kappa;}}_{b,n}];k=\mathrm{0,1},\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;,63---\left(2\right)$

如果每次进行频偏估计时仅仅考虑单个有效径，其它的径视为干扰存在，可用下式表示，

r[k]＝exp(j2πv T_ck)h_b[κ_b，n]s_b[k-κ_b，n]+i[k]+n[k]；k＝0，1，…，63  (3)

这里，n∈[0，N_b]是有效径之一。

<本发明的第一实施例>

参照图3，依照本发明第一实施例的频率偏差估计装置10包括一SYNC-DL段数据抽取器1、一本地参考信号发生器5、一有效径分量检测装置3和一频偏估计器4。该频偏估计器4包括一有效径数据抽取器41、多个单径频偏估计器42、一频偏合并器43和一频偏计算器44。另外，为了清楚的说明本发明装置10，一辅助装置帧同步检测器2被简单介绍。

当UE开机后，首先要确定UE的所在的小区位置，帧同步检测器2通过一个或多个匹配滤波器(或相关器)来搜索帧同步的位置，根据所示帧结构(如图1)就知道了SYNC-DL的位置。数据抽取器根据帧同步检测器2已经检测出的SYNC-DL位置信息来抽取出相应位置长度为L个码片的数据，抽取时要求抽取的数据范围肯定包括64个码片的SYNC-DL段数据所有多径信息。如图4和5所示，帧同步检测器2可以以两种不同的方式输出帧同步位置，分别是与第一有效径保持同步和与最大有效径保持同步，由此带来SYNC-DL段数据抽取器1的两种抽取数据方式。在图4所示的抽取方法中，假设帧同步是以第一个有效径为同步的位置，SYNC-DL段数据抽取器1抽取长度为L＝(64+Δk+2*ΔE)码片的数据，其中Δk是有效径与第一有效径相比的最大时延的码片数，ΔE个码片是为了补偿同步精度误差的影响。在图5所示的抽取方法中，假设帧同步是以主径为同步的位置，SYNC-DL段数据抽取器1抽取长度为L＝(64+2*Δk+2*ΔE)码片的数据，其中Δk是有效径与最大有效径相比的最大时延的码片数，ΔE个码片是为了补偿同步精度误差的影响。在TD-SCDMA系统中，Δk最小等于15个码片。ΔE可以根据帧同步误差精度来设定。SYNC-DL段数据抽取器1抽取的数据分别输入有效径分量检测装置3和频偏估计器4。

有效径检测装置3包括一相关器31、一相关功率计算器32、一最值检测器33和一有效径分量检测器34。下面对其进行分别介绍。

SYNC-DL段数据抽取器1抽取的数据输入相关器31中。此外，参考信号发生器5由接收机根据需要搜索的SYNC-DL码的序号来产生相应的本地参考的SYNC-DL数据，即本地信号，该本地信号也输入相关器31中。相关器31将参考信号发生器5输入的本地信号与接收的数据抽取器1抽取的数据进行相关运算，输出长度为L-64+1的复数相关结果。所述的相关器31也可以用匹配滤波器来替代。

由相关器31输出的复数相关结果输入功率计算器32中，功率计算器32对该输入的数据求模平方(或模)运算得到相关功率值，此值的大小可以反应出各个径的强弱。相关功率计算器32输出的结果分别输入到最值检测器33和有效效径分量检测器34中。

最值检测器33从相关功率结果中，依次检测最大功率值，第二大功率值，…，直到第N大功率值，并且分别记录其功率值和相应的位置值。这里的N值是可变的，一般设值为4～6即可，最值检测器33的结果被输出到有效径分量选择器34中。

有效径分量选择器34的输入是最值检测器33的结果(N个最大功率值和相应的位置值)和相关功率计算器32输出的相关功率值。有效径分量选择器34选择出有效径的个数

为实际有效径N_b的估值，且输出所选择的各个有效径的位置信息和功率信息。输出的各个有效径的位置信息用来控制各个有效径信息的数据的抽取，而输出的各个有效径的功率信息用来控制各个有效径频偏的合并，这些将在后面详细描述。有效径分量选择器34具有四种不同的结构和方法来选择

个有效径。

如图6所示，有效径分量选择器34的第一种结构为：其包括一噪声功率计算器341和一噪声门限判决器342。噪声功率计算器341根据相关功率计算器32输入的所有相关功率的值以及最值检测器33输入的N个最大的功率值计算出相应的噪声功率。具体的噪声功率的计算过程是首先在所有的相关功率值中滤除最值检测器33所输出的相关功率值，然后对剩余的相关功率求平均值，此值即是噪声功率值P_noise。噪声门限判决器342根据噪声功率计算器341输入的噪声功率值和最值检测器33所检测出的N个最大的功率值，可以选择出

个有效径，并记录每个选择的有效径的位置信息和功率信息。具体的判决公式如下：

         |P_i-P_noise|＞T₁；i＝1，2，3，…，N        (4)

这里P_i是第i个功率值，P_noise噪声功率值，T₁是第一门限值。最值检测器33所检测出的N个最大功率值如果满足上述公式(4)中的信噪比门限的条件就被判断为有效径分量并记录其相应的位置和功率。此时， ${\hat{N}}_b\&le;N.$

如图7所示，有效径分量选择器34的第二种结构为：其包括一最大径门限判决器343。该最大径门限判决器343将有效径中最大的有效径与所有的有效径分别比较，如果两者之差小于预定的门限值时，则选择该有效径。其判决公式如下：

          |P_max-P_i|＜T₂；i＝1，2，3，…，N           (5)

这里P_i是第i个功率值，P_max是最值检测器33输出的N个功率中的最大值(也就是主径的功率值)，T₂是第二门限值。所述的最大径门限判决器343根据最值检测器33所检测的出N个最大功率值与主径的功率值相比，判断其绝对差值小于公式(5)门限条件就可以判断为有效径分量并记录其相应的位置。此时， ${\hat{N}}_b\&le;N.$

有效径分量选择器34的第三种结构为：其包括上面两种结构中提到的噪声功率计算器，噪声门限判决器和最大径门限判决器。所述的噪声功率计算器和所述的噪声门限判决器与第一种有效径分量选择器所包含的噪声功率计算器和噪声门限判决器相同，所述的最大径门限判决器与第二种有效径分量选择器的中的最大径门限判决器相同。采用此种结构的有效径分量选择器时，必须同时满足上述两种门限判决器的条件才可以被判断出有效径分量并记录出相应的位置。选用这种有效径分量选择器的性能好于前两种的有效径分量选择器的性能。

如图8所示，有效径分量选择器34的第四种结构为：不对所选择的N个最大值进行任何判断和操作，直接将其输出作为有效径分量。这种结构最简单且选择有效径分量粗糙。

频偏估计装置4包括一有效径数据抽取器41、多个单径频偏估计器42、一频偏合并器43和一频偏计算器44。其中单径频偏估计器42，频偏合并器43所得到的结果都是含有频偏信息的复数数据。

有效径数据抽取器41接收来自SYNC-DL段数据抽取器1的数据和来自有效径分量选择器44的有效径的位置信息，且根据各个有效径的位置信息从SYNC-DL段数据抽取器41输出的数据中分别抽取各个有效径的SYNC-DL数据(如图9所示)。抽取包含相应有效径的SYNC-DL数据的方法如图9所示。即以有效经的位置为起始，连续抽取64个数据。有效径数据抽取器41抽取的 个有效径的SYNC-DL数据分别输入至一个单径频偏估计器42中，即每个有效径的SYNC-DL数据仅输入至一个单径频偏估计器42中。同时，本地参考信号发生器5发出的本地参考信号也输入到每个单径频偏估计器42中。

每个单径频偏估计器42利用从有效径数据抽取器41输出的SYNC-DL数据和本地参考信号发生器5发出的本地参考信号对单个有效径信号进行频偏估计。每个单径频偏估计器42进行频偏估计时仅仅考虑输入该单径频偏估计器42的单个有效径，其它的有效径视为干扰存在，可用下式表示(即上面提到的公式(3))，

  r[k]＝exp(j2πv T_ck)h_b[κ_b，n]s_b[k-κ_b，n]+i[k]+n[k]；k＝0，l，…，63

这里， $n\&Element;[0,{\hat{N}}_b]$ 是有效径之一，

是实际有效径N_b的估计值。

图10和图11分别给出了单径频偏估计器42的两种具体结构。图10所示的单径频偏估计器42包括两个数据均分器421、m个相关器422、m-1个共轭点乘器423和一个累加器424。两个数据均分器421分别将输入的径n的数据和本地信号分成长度相同的m等份，为下面的估计作准备，这里的m是可变的，最小为2，也就是m≥2。m可根据训练序列的长短来选取，但对于短的训练序列m不宜太大。相应等分的径n的数据和本地信号输入同一个相关器422中，相邻的两个相关器422的输出数据输入至一个共轭点乘器423中。累加器是将所有的共轭点乘器423输出进行相加。

图11中的单径频偏估计器42基本上与图10中的单径频偏估计器42相同，其包括两个数据均分器421、m个共轭点乘器423、m-1个相关器422和一个累加器424。图10和图11所示的单径频偏估计器42中的数据均分器421和累加器424所进行的操作完全相同。两者之间的不同之处在于相关器422和共轭点乘器423的实现顺序。此外，两者的实现复杂度相当，性能基本一致。

下面以单径频偏估计器42中的数据均分器421的二倍均分(m＝2)为例，给出频偏估计公式(6)和(7)：

$C_n=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left(r\right[k]\&CenterDot;s_b{[k-{\mathrm{\&kappa;}}_{b,n}]}^{*})}^{*}\&CenterDot;\left(r\right[k+K]\&CenterDot;s_b{[K+k-{\mathrm{\&kappa;}}_{b,n}]}^{*})$

$=\exp \left(j2\mathrm{\&pi;v}{T}_{c}K\right){\left|h_b\right[{\mathrm{\&kappa;}}_{b,n}\left]\right|}^2\&CenterDot;K---\left(6\right)$

$=r_n\&CenterDot;\exp \left(j2\mathrm{\&pi;v}{T}_{c}K\right)$

或

$C_n={\left(\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\&Sigma;}}}r\right[k\left]{\&CenterDot;s}_b{[k-{\mathrm{\&kappa;}}_{b,n}]}^{*}\right)}^{*}\left(\underset{k=K+1}{\overset{2K}{\mathrm{\&Sigma;}}}r\right[k]\&CenterDot;s_b{[k-{\mathrm{\&kappa;}}_{b,n}]}^{*})$

$=\exp \left(j2\mathrm{\&pi;v}{T}_{c}K\right){\left|h_b\right[{\mathrm{\&kappa;}}_{b,n}\left]\right|}^2\&CenterDot;K^2---\left(7\right)$

$=r_n\&CenterDot;\exp \left(j2\mathrm{\&pi;v}{T}_{c}K\right)$

公式(6)和(7)分别与图10和图11中所示的结构相对应对应。

有效径频偏合并器43接收来自所有单径频偏估计器42的估计频偏，且将这些估计频偏进行合并得到最终的频偏估计结果，此时得出的结果是复数值。有效径频偏合并器43进行合并的方式可以是等增益合并、最大比合并等等。等增益合并是将所有有效径的估计频偏进行等功率合并，也就是直接相加。所得到的结果为

$C=\underset{n=1}{\overset{{\hat{N}}_b}{\mathrm{\&Sigma;}}}{C}_n,$ 其中C_n为有效径n的估计频偏

最大比合并是利用各个有效径功率值在总功率中所占比例来进行合并。此时，除了需要来自各个有效径的估计频偏之外，还需要由有效径分量选择器34输出的各个有效径的功率信息。所得到的结果为

$C=\underset{n=1}{\overset{{\hat{N}}_b}{\mathrm{\&Sigma;}}}(P_n/P_b)C_n,$

其中C_n为有效径n的估计频偏，P_n＝|h_b[κ_b，n]|²(即有效径n的功率)和 $P_b={\mathrm{\&Sigma;}}_{n=1}^{{\hat{N}}_b}{\left|h_b\right[{\mathrm{\&kappa;}}_{b,n}\left]\right|}^2$ (即有效径 的总功率)，这里的有效径功率信息P_n和P_b来自有效径分量检测器34输出的有效径功率信息。

因为单径频偏估计器42和有效径频偏合并器43所处理的数据都是含有频偏信息的复数数据，所以频偏计算器44接收来自有效径频偏合并器43输出的复数数据，且将其中的频偏信息计算出来，其频偏计算公式为：

$\hat{v}=\mathrm{phase}\left(C\right)/\left(2\mathrm{\&pi;K}{T}_c\right);\mathrm{phase}\left(C\right)\&Element;(-\mathrm{\&pi;},\mathrm{\&pi;})$

其中，C为有效径频偏合并器43的输出数据，T_c是码片时间，K是单径频偏估计器42中数据均分器421中每段数据的长度(码片距离数)。

<本发明第一实施例的操作>

首先，利用SYNC-DL段数据抽取器1从接收到的通信数据中抽取长度为L的数据，该数据包括所有多径信息。

有效径分量检测装置43利用SYNC-DL段数据抽取器1抽取的数据，选择

个有效径的控制信息，该控制信息包括

个有效径中的每一个有效径的位置信息和功率信息。

根据有效径分量检测装置43获取的有效径控制信息中的位置信息，利用有效径数据抽取器41将各个有效径数据抽取出来。

利用多个分别对每个有效径进行估计，然后利用有效径频偏合并器43将多个单径频偏估计器42所估计的频偏合并，得到该帧估计频偏的复数数据，然后利用频偏计算器44计算出实数频偏数据。

<依照本发明第二实施例的结构和操作>

依照本发明第二实施例的频偏估计装置10’与依照本发明第一实施例的频偏估计装置10基本上相同。此外，两者的操作也基本相同。下面，重点描述两者的不同之处，而相同之处将不再重复描述。

依照本发明第二实施例的频偏估计装置10’中的频偏估计器4’仅包括一个单径频偏估计器42，其依次根据每个有效径进行频偏估计，且将这些有效径的估计频偏输入至有效径频偏合并器43。当有效径频偏合并器43接收到该帧所有选择的有效径的估计频偏时，其将这些有效径的估计频偏合并，且将合并的结果输入至频偏计算器44，从而计算出频偏值。

Claims (21)

1.一种频偏估计装置，其包括：

一有效径选择装置，根据接收到的一帧数据和本地信号，选择小于或等于预先设定数目的有效径，且计算出这些有效径的位置信息；

一有效径数据抽取器，依照有效径选择装置输出的多个有效径的位置信息，分别从接收的数据中将每个包含所选择的有效径的同步码数据抽取出来；

至少一个单径频偏估计器，依照有效径数据抽取器抽取的每个有效径的同步码数据和本地信号，独立地根据每个有效径进行频偏估计；和

有效径频偏合并计算器，当其接收到该帧的所有选择的有效径的估计频偏后，将所有径的估计频偏合并且计算出该帧的频偏。

2.如权利要求1所述的频偏估计装置，其包括多个单径频偏估计器，单径频偏估计器的数目与所选择的有效径的数目相对应，且每个单径频偏估计器根据相应有效径来估计频偏。

3.如权利要求1或2所述的频偏估计装置，其进一步包括一同步数据抽取器，从一帧数据中抽取同步数据，该同步数据包括该帧中的所有有效径的同步信息，且其抽取的数据分别输入有效径选择装置和有效径数据抽取器。

4.如权利要求3所述的频偏估计装置，其中同步数据抽取器以第一个有效径为同步的位置，抽取长度为L＝(64+Δk+2*ΔE)码片的数据，其中Δk是有效径与第一有效径相比的最大时延的码片数，ΔE是补偿同步精度误差的码片数。

5.如权利要求3所述的频偏估计装置，其中同步数据抽取器以最大有效径为同步的位置，抽取长度为L＝(64+2*Δk+2*ΔE)码片的数据，其中Δk是有效径与最大有效径相比的最大时延的码片数，ΔE是补偿同步精度误差的码片数。

6.如权利要求1或2所述的频偏估计装置，其特征在于该单径频偏估计器包括：

两个数据均分器，分别将接收到的同步码数据和本地信号均分为m等分；

m个共轭点乘器，每个共轭点乘器接收一个等分的同步码数据和本地信号；

m-1个相关器，每个相关器接收来自相邻两个共轭点乘器输出的数据；和

一个累加器，将所有相关器输出的数据累加并输出。

7.如权利要求1或2所述的频偏估计装置，其特征在于该单径频偏估计器包括：

两个数据均分器，分别将接收到的同步码数据和本地信号均分为m等分；

m个相关器，每个相关器接收一个等分的同步码数据和本地信号；

m-1个共轭点乘器，每个共轭点乘器接收来自相邻两个相关器输出的数据；和

一个累加器，将所有共轭点乘器输出的数据累加并输出。

8.如权利要求1所述的频偏估计装置，其特征在于有效径频偏合并计算器采用等增益合并，将单径频偏估计器输出的所有选择的有效径的估计频偏直接相加。

9.如权利要求1所述的频偏估计装置，其特征在于有效径选择装置进一步计算出所选择的有效径的功率信息，依照有效径选择装置输出的功率信息，有效径频偏合并计算器采用最大比合并，将每个有效径的估计频偏按照各自的功率信息进行合并。

10.如权利要求1或2所述的频偏估计装置，其中有效径选择装置包括：

一相关器，其对同步数据抽取器抽取的数据和本地信号进行相关运算；

一相关功率计算器，根据相关器输出的相关结果，计算出所有有效径的功率；

一最值检测器，根据相关功率计算器输出的所有相关功率值，检测出N个具有最大功率径；和

一有效径分量检测器，根据相关功率计算器和最值检测器的输出，在N个具有最大功率径中，选择有效径，其选择出的有效径的个数记为

${\hat{N}}_b\&le;N.$

11.如权利要求10所述的频偏估计装置，其特征在于有效径分量检测器包括：

一噪声功率计算器，根据相关功率计算器和最值检测器的输出，计算出噪声功率；和

一噪声门限判决器，将最值检测器的所有输出与噪声功率计算器计算出噪声功率相比较，根据噪声门限判决器的比较结果，选择出

个有效径， ${\hat{N}}_b\&le;N.$

12.如权利要求10所述的频偏估计装置，其特征在于有效径分量检测器包括一最大径门限判决器，其将最值检测器的所有输出与最值检测器的最大输出相比较，根据最大径门限判决器的比较结果，选择 个有效径， ${\hat{N}}_b\&le;N.$

13.如权利要求10所述的频偏估计装置，其特征在于有效径分量检测器包括：

一噪声功率计算器，根据相关功率计算器和最值检测器的输出，计算出噪声功率；

一噪声门限判决器，将最值检测器的所有输出与噪声功率计算器计算出噪声功率相比较，和

一最大径门限判决器，其将最值检测器的所有输出与最值检测器的最大输出相比较，

根据噪声门限判决器和最大径门限判决器的比较结果，选择

个有效径， ${\hat{N}}_b\&le;N.$

14.如权利要求10所述的频偏估计装置，其特征在于有效径分量检测器将最值检测器检测出N个有效径选择作为 个有效径。

15.一种频偏估计的方法，包括如下步骤：

利用有效径选择装置，根据所接收到的一帧数据和本地信号，选择预定数目的有效径，且计算出这些有效径的位置信息；

利用有效径数据抽取器，依照所选择的有效径的位置信息，分别将包含每个选择的有效径的同步码数据抽取出来；

利用至少一个单径频偏估计器，独立地对所选择的每个有效径的同步码数据进行估计，得出根据每个有效径的估计频偏；以及

利用有效径频偏合并计算器，将所有选择的有效径的估计频偏合并，以计算出该帧的频偏。

16.如权利要求15所述的频偏估计方法，其特征在于：

利用多个单径频偏估计器，分别根据每个有效径来估计频偏。

17.如权利要求15或16所述的频偏估计方法，其进一步包括步骤：在选择有效径和抽取同步码数据之前，利用同步数据抽取器，从一帧中抽取同步数据，该同步数据包括一帧中的所有有效径的同步码的数据信息。

18.如权利要求17所述的频偏估计方法，其特征在于：所述的同步数据抽取为以第一个有效径为同步的位置，抽取长度为L＝(64+Δk+2*ΔE)码片的数据，其中Δk是有效径与第一有效径相比的最大时延的码片数，ΔE是补偿同步精度误差的码片数。

19.如权利要求17所述的频偏估计方法，其特征在于：所述的同步数据抽取为以最大有效径为同步的位置，抽取长度为L＝(64+2*Δk+2*ΔE)码片的数据，其中Δk是有效径与最大有效径相比的最大时延的码片数，ΔE是补偿同步精度误差的码片数。

20.如权利要求15或16所述的频偏估计方法，其特征在于：所述的频偏合并步骤为等增益合并，将所有选择的有效径的估计频偏直接相加。

21.如权利要求15或16所述的频偏估计方法，其特征在于：所述的频偏合并步骤为最大比合并，利用有效径选择装置计算出所选择的有效径的功率信息，且依照这些功率信息，将所有选择的有效径的估计频偏合并。

Images