一种基于自相关函数的载波频偏估计方法
2012-08-10龚岳洲周新力王文琰鞠振飞
龚岳洲,周新力,王文琰,鞠振飞
(①海军航空工程学院,山东 烟台 264001;②海军装备部驻上海地区军事代表局,上海 200000)
0 引言
载波同步的是数字通信系统必须解决的问题,消除发送端和接收端载波频率的偏移是载波同步的关键技术。由于突发通信具有短时性、隐蔽性和不易截获的特点,被广泛应用于军事通信,必须实现快速的载波同步[1]。
文献[2]给出了在高斯白噪声中对正弦波信号频率进行最大似然估计(MLE,Maximum Likelihood Estimation)算法,估计误差的方差达到了克拉美罗限,因此是最优估计.由于 MLE算法计算量大,难以实时进行处理。于是提出了很多基于最大似然估计的简化算法,Kay在1989年提出了经典的Kay算法[3],Kay算法相对于最大似然估计(MLE)算法在计算复杂度有了很大简化,但是存在较高的信噪比门限(6 dB),当接收端信噪比小于该门限时,性能急剧恶化,没有达到工程应用的要求。而针对Kay算法高信噪比门限的缺点,文献[4]提出了L&R算法,L&R算法也是基于最大似然算法的简化算法,具有很低信噪比门限(-10 dB),完全能满足工程应用要求,但频偏估计范围过窄,也不适合运用于工程上。文献[5]根据最大似然方程的另一种近似解,提出了Fitz算法,在频差较小时均能取得较高的估计精度。但是,t同样存在估计范围小的缺点,且计算复杂度较高的缺点。文献[6]提出了M&M算法,M&M算法既具有低的低信噪比门限,又能估计很大的频偏,但是复杂度太高,同步过慢,不利于实时处理。
本文利用相位折叠现象使得自相关函数的频偏具有周期化规律,基于这一思想,本文提出一种利用最大似然估计中的自相关函数进行频偏估计的算法,该算法估计范围广,精度高且复杂度低,适于突发通信。……
