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 一种基于 CPICH 信道的频偏估计算法 闫昆，郭莉** （北京邮电大学信息与通信工程学院，北京 100876） 5 10 15 20 摘要： 研究了一种基于 CPICH 信道的频偏估计算法，并对其进行了仿真、分析和实现。此 算法首先经过选择最佳解扩因子得到具有最佳信噪比的解扩后的信号，克服了差分相位检测 算法中估计精度受到接收信号信噪比影响较大的缺点，再依次进行最大似然估计和非线性插 值，依次得到频偏的粗估计值和精估计值，有效地克服了频域估计 FFT 算法中的估计精度与 估计范围相互矛盾的缺点。通过仿真测试和最终的实现结果来看，此算法很好地满足了实际 应用的需要。 关键词：信号与信息处理；CPICH；频偏估计；最大似然估计 中图分类号：TN92 A Frequency Offset Estimation Method Based on CPICH Yan Kun, Guo Li (School of Information and Communication Engineering,Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876) Abstract: A method of maximum likelihood (ML) for carrier frequency offset estimation based on CPICH is studied ,simulated and implemented. Firstly, through select the best despread factor , it gets the best SNR that could overcome the affection of low signal-to-noise. Secondly, it makes maximum likelihood (ML) estimation and nonlinear interpolation in turn. As a result, it gets value of coarse estimate and refined estimate. This algorithm meets the needs of practical application. Keywords: signal and information processing; CPICH; frequency offset estimation; maximum likelihood (ML) estimation 25 0 引言 频偏估计数据辅助型算法主要分为两类，一类是基于相位的检测算法，另一类则是基于 频域的检测算法[1][2]。基于相位检测算法基本思想就是通过计算接收符号间的相位增量估计 频偏，但是这种方法受到接收信号信噪比影响较大，接收信号信噪比越低，估计误差越大。 30 35 40 基于频域的检测算法主要有 FFT 算法，但是这种算法的估计精度和估计范围又是相互矛盾 的，也无法满足实际应用的需求。 针对以上的问题，本文引入了基于 CPICH 信道的最大似然估计的算法[4]。此种算法不 仅提高了估计的精度，而且有效地解决了估计范围和估计精度之间的矛盾。这种算法分为三 步：第一步，选择合适的解扩因子，对接收到 CPICH 信道数据进行解扩处理；第二步，粗 估计，对解扩后的 CPICH 信道的数据进行 FFT 变换，在频域进行最大似然估计，得到频偏 的粗估计值；第三步，精估计，由于 FFT 变换存在一定的分辨率误差，因此在第二步中进 行了二次插值，以弥补 FFT 变换的精度损失。 1 概论 在 HSPA+系统中，公共导频信道（CPICH，common pilot channel）有两种：主公共导 频信道（P-CPICH）和辅公共导频信道（S-CPICH）。在本算法中只涉及到主公共导频信道。 下文中将统一称为导频信道。 作者简介：闫昆，（1986-），男，硕士研究生，主要研究方向：移动通信关键技术研究。 通信联系人：郭莉，（1968-），女，教授，主要研究方向：移动通信。 E-mail: guoli@bupt.edu.cn -1-  在 CPICH 信道中，承载的信息是全 1 序列。其扩频因子为 256，扩频码是全 1 序列。 正是由于以上两点原因，CPICH 信道的解扩因子才可以根据需要确定。 基于 CPICH 信道的频偏估计算法框图如图 1-1 所示。S(t)表示发射信号，c(t)表示衰落 45 过程，n(t)表示噪声干扰和其它用户的干扰，包括小区内和小区外。接收信号引入了频偏 f e ， 50 并