一種新的頻偏估計與補償方法研究

　　摘要：載頻同步是通信系統(tǒng)中一個重要的問題，QAM在相干解調(diào)時，接收機需要提供一個與發(fā)射機調(diào)制載波同頻的相干載波，以保證接收機以較低的錯誤概率恢復(fù)出發(fā)送信號，載波提取性能的好壞是評價接收機性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。可見，為了保證信息的可靠傳輸，對載波頻偏估計方法的研究具有重要意義，為此，本文研究了一種新的載波頻偏估計算法，并利用估計出來的頻偏對解調(diào)后的信號進行頻偏補償，仿真結(jié)果表明效果較好。

　　前言

　　任何一個通信系統(tǒng)里，在接收機中實現(xiàn)下變頻時，需要產(chǎn)生一個與調(diào)制信號同頻的載波與接收的信號相乘，由于頻偏的存在，此時不可能產(chǎn)生一個和發(fā)送機完全一致的載波頻率，即如果發(fā)送設(shè)備的信號是，而接收端用與之相乘實現(xiàn)相干解調(diào)，其中為頻偏，則得到的信號的表達式為： 

 　　這個信號經(jīng)過低通濾波器后得到的信號為：

  　    從上式可以看到，由于頻偏的存在，信號經(jīng)過相干解調(diào)下變頻后，并沒有得到零中頻信號，而是得到一個以為中心的頻率信號，這將會嚴(yán)重影響接收機的性能。

 　　頻偏估計方法

　　為了提高系統(tǒng)的性能，有必要對頻偏補償進行研究，要進行頻偏補償，首先得進行頻偏估計，隨后對接收信號進行頻偏補償，從而實現(xiàn)發(fā)射端和接收端的載波頻率同步。本文提出的頻偏估計方法的就是利用接收的訓(xùn)練序列構(gòu)造出待估計序列，然后經(jīng)過一定的運算處理得到頻偏值。頻偏估計的數(shù)學(xué)模型如圖1，其中S(t)是發(fā)送信號，是頻偏，y(t)是接收到的信號。