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专利号: 2014104954644
申请人: 西华大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于压缩感知技术的载波频率偏移(CFO,Carrier Frequency Offset)的精确估计方法,其步骤如下:a)进行基于CFO粗估计的压缩采样,获取压缩接收信号;

b)根据步骤a)获得的压缩接收信号,重构CFO粗估计的粗估计度量;

c)在CFO粗估计的粗估计度量中,找到最大幅度值对应的频率值作为CFO粗估计的粗估计值;

d)根据CFO粗估计的粗估计度量构造CFO精确估计的精确估计度量;

e)在CFO粗估计的粗估计值附近搜索所述CFO精确估计的精确估计度量中的最大幅度值对应的频率值作为CFO精确估计的精确估计值。

2.根据权利要求1所述的一种基于压缩感知技术的载波频率偏移的精确估计方法,其特征在于:所述的步骤a)进一步包括:a1)构造基于CFO粗估计的感知矩阵;

a2)利用构造的基于CFO粗估计的感知矩阵进行基于AIC(Analog to Information Converter,模拟信息转换器)结构的压缩采样,获得长度为M的压缩接收信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于压缩感知技术的载波频率偏移的精确估计方法,其特征在于:该方法步骤a1)进一步包括:a11)构造频偏尝试矩阵Γ为:

其中,N为Nyquist采样时的采样点个数,Ts为采用Nyquist采样时的采样时间间隔,P为CFO粗估计时的频率偏移尝试取值的个数, 为CFO粗估计时的频率偏移尝试取值;

a12)构造M×P的观测矩阵Φ,其中M根据实际工程经验设定,满足:M□N≤P;

T

a13)构造M×N的感知矩阵Θ为Θ=ΦΓ,上标“T”表示取转置操作。

4.根据权利要求3所述的一种基于压缩感知技术的载波频率偏移的精确估计方法,其特征在于:a11)所述的频率偏移尝试取值 的构造方法为:a111)根据最大多普勒频移与晶振最大可能偏移设定载波频率偏移的最大值Δfmax;

a112)根据公式 p=1,2,…,P计算频率偏移尝试取值,其中Δfstep为CFO粗估计时的频率搜索步长,取为

5.根据权利要求1所述的一种基于压缩感知技术的载波频率偏移的精确估计方法,其特征在于:该方法步骤b)进一步包括:b1)根据工程经验设定稀疏等级K,读取压缩接收信号r、观测矩阵Φ和感知矩阵Θ;

b2)利用重构算法,重构出长度为P的CFO粗估计的粗估计度量Ψ,表示为Ψ=[ψ1,ψ2,…,ψP]。

6.根据权利要求1所述的一种基于压缩感知技术的载波频率偏移的精确估计方法,其特征在于:该方法步骤c)进一步包括:c1)搜索CFO的粗估计度量Ψ=[ψ1,ψ2,…,ψP]中元素的幅度最大值的位置即c2)取频率集合 中第 个元素 作为CFO粗估计的粗估计值即

7.根据权利要求1所述的一种基于压缩感知技术的载波频率偏移的精确估计方法,其特征在于:所述的步骤d)进一步包括:d1)设置CFO精确估计需要搜索的频率范围,并在所述频率范围内构造元素个数为Q的频率点集合d2)根据频率点集合 构造CFO精确估计频偏尝试矩阵 为:其中, 上标“T”表示取转置操作;

d3) 构 造 有Q 个 元 素 的 CFO 精 确 估 计 的 精 确 估 计 度 量 集 合其 中 表 示 对 频 偏 尝 试 矩 阵Γ 取Moore-Penrose伪逆操作。

8.根据权利要求7所述的一种基于压缩感知技术的载波频率偏移的精确估计方法,其特征在于:所述的步骤d1)进一步包括:d11)根据工程需求设定CFO精确估计的偏移界ζ(ζ>0),通常情况下,取ζ为CFO的粗估计时的搜索步长Δfstep;

d12)根据公式 q=1,2,…,Q计算各频率点的取值,形成频率点集合

9.根据权利要求1所述的一种基于压缩感知技术的载波频率偏移的精确估计方法,其特征在于:所述的步骤e)进一步包括:e1)对CFO精确估计的精确估计度量集合 中的元素取模运算,得集合

e2)搜索集合 中最大值对应的频率,该频率即为CFO精确估计的精确估计值 也即是