CN108011851B - 频率同步方法、装置、终端设备及存储介质 - Google Patents

频率同步方法、装置、终端设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步方法、装置、终端设备及存储介质，用于进行稳定、快速的频率跟踪。本发明提供的方法包括：对接收信号进行频率估计，以得到第一频偏估计值；基于预设相关系数计算公式计算第一频偏估计值的相关系数；由相关系数与预设相关系数门限之间的大小关系确定第二频偏估计值；根据第二频偏估计值计算滑窗平均值；由滑窗平均值与预设门限值之间的大小关系确定滤波系数；基于滤波系数对第二频偏估计值进行滤波处理；根据滤波处理后的第二频偏估计值调整晶振的频率或者调整基带的频率，以使得接收端与发射端的频率同步。本发明还提供频率同步装置、频率同步终端设备和计算机可读存储介质。

Description

频率同步方法、装置、终端设备及存储介质
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步方法、装置、终端设备及存储介质。
背景技术
在移动通信***中，由于收发机的载波频率不同，或者因移动引入的多普勒效应，会导致收发机的频率偏差，而收发机有频率偏差时则会使得信号的SINR(信干噪比)下降。因而，在移动通信***中，收发机的频率同步起着非常重要的作用，同步性能的好坏将直接影响信号的接收质量。
现今的频率同步方法，在衰落或高噪音的环境下，频率估计的误差较大，无法保证频率估计值的鲁棒性、可靠性，进而影响频率同步的精确性；而且，现今的频率同步方法，在高铁等多普勒频率快速变化的环境，无法实现频率的快速跟踪，使得跟踪效果差。
综上，如何确保频率估计的鲁棒性和跟踪速度成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步方法、装置、终端设备及存储介质，能够进行准确、快速的频率估计与调整，以达到稳定、快速的频率跟踪效果。
本发明实施例的第一方面，提供了一种兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步方法，包括：
对接收信号进行频率估计，以得到第一频偏估计值；
基于预设相关系数计算公式计算所述第一频偏估计值的相关系数；
由所述相关系数与预设相关系数门限之间的大小关系确定第二频偏估计值；
根据所述第二频偏估计值计算滑窗平均值；
由所述滑窗平均值与预设门限值之间的大小关系确定滤波系数；
基于所述滤波系数对所述第二频偏估计值进行滤波处理；
根据滤波处理后的第二频偏估计值调整晶振的频率或者调整基带的频率，以使得接收端与发射端的频率同步。
本发明实施例的第二方面提供了一种兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步装置，包括：
第一频偏值获取模块，用于对接收信号进行频率估计，以得到第一频偏估计值；
相关系数计算模块，用于基于预设相关系数计算公式计算所述第一频偏估计值的相关系数；
第二频偏值确定模块，用于由所述相关系数与预设相关系数门限之间的大小关系确定第二频偏估计值；
滑窗平均值计算模块，用于根据所述第二频偏估计值计算滑窗平均值；
滤波系数确定模块，用于由所述滑窗平均值与预设门限值之间的大小关系确定滤波系数；
滤波处理模块，用于基于所述滤波系数对所述第二频偏估计值进行滤波处理；
频率调整模块，用于根据滤波处理后的第二频偏估计值调整晶振的频率或者调整基带的频率，以使得接收端与发射端的频率同步。
本发明实施例的第三方面提供了一种频率同步终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前述第一方面所述频率同步方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述第一方面所述频率同步方法的步骤。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例中，首先通过第一频偏估计值的相关系数与预设相关系数门限之间的大小关系确定第二频偏估计值，以提高频率估计的准确性、有效性，然后通过第二频偏估计值的滑窗平均值与预设门限值之间的大小关系来确定预设滤波方式中的滤波系数，以根据确定的滤波系数选择对应的滤波方式对第二频偏估计值进行滤波处理，并基于滤波处理后的频偏估计值进行频率调整，从而实现频率同步的目的，即本发明实施例中，可根据确定的滤波系数选择滤波器的快速调整模式或者鲁棒调整模式来进行频率的调整，以达到稳定、快速的频率同步效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步方法的方法流程图；
图2为本发明实施例二提供的兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步装置的结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步装置在一个应用场景下的结构示意图；
图4为本发明实施例三提供的频率同步终端设备的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步方法、装置、终端设备及存储介质，能够进行准确、快速的频率估计与调整，以达到稳定、快速的频率同步效果。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例一提供了一种兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步方法，包括：
步骤S110：对接收信号进行频率估计，以得到第一频偏估计值；
步骤S120：基于预设相关系数计算公式计算所述第一频偏估计值的相关系数；
步骤S130：由所述相关系数与预设相关系数门限之间的大小关系确定第二频偏估计值；
步骤S140：根据所述第二频偏估计值计算滑窗平均值；
步骤S150：由所述滑窗平均值与预设门限值之间的大小关系确定滤波系数；
步骤S160：基于所述滤波系数对所述第二频偏估计值进行滤波处理；
步骤S170：根据滤波处理后的第二频偏估计值调整晶振的频率或者调整基带的频率，以使得接收端与发射端的频率同步。
本实施例中，步骤S110：对接收信号进行频率估计，以得到第一频偏估计值，具体包括：获取接收端一周期内重复的两段信号；将所述两段信号采用频率估计公式计算所述第一频偏估计值，所述频率估计公式为：
Figure GDA0002955980690000041
其中，
Figure GDA0002955980690000051
为第一频率估计值，k为信号长度，X为第一段信号，Y为第二段信号，angle{}为求相位角。
在通信***中，同步信号一般具有时间上的重复性，因而，本实施例中，利用同步信号在时间上的重复性，使用前后相关的方法来进行频率估计，以获取接收端接收信号的第一频偏估计值。具体地，获取接收端某一周期内长度为2k的复信号，基于同步信号在时间上的重复性，可将所述复信号分解成长度为k的两段重复信号，即第一段信号X和第二段信号Y，随之将所述第一段信号X和所述第二段信号Y带入所述频率估计公式
Figure GDA0002955980690000052
中，即可估计出该周期内接收信号的第一频偏估计值
Figure GDA0002955980690000053
同时，本实施例中，也可以通过获取接收端的信道估计值来进行所述第一频偏估计值的估计。
在步骤S120中，基于预设相关系数计算公式计算所述第一频偏估计值的相关系数。
在此，本实施例中通过引入皮尔逊积矩相关系数的概念，作为频率估计的可信度度量，来判断所述第一频偏估计值的有效性，从而获取准确的频率估计值。
具体地，皮尔逊积矩相关系数是一种度量两个变量间相关程度的方法，其被定义为两个变量R、S之间的协方差与标准差的商，即：
Figure GDA0002955980690000054
其中，μR、μS分别为变量R、S的均值，σR、σS分别为R、S的标准差，ρR,S为整体相关系数，其值介于1与-1之间。
进一步地，根据上式，通过估计样本的协方差和标准差，即可得到样本相关系数r，具体地：
Figure GDA0002955980690000055
因而，在将皮尔逊积矩相关系数的概念引入通信***后，通过获取的所述第一段信号X和所述第二段信号Y，即可得到频率估计的相关系数ρ。进一步地，因在通信***中，接收信号(复信号)一般服从瑞利分布，故X和Y的均值均为零，即可将频率估计的相关系数ρ具体定义为：
Figure GDA0002955980690000061
其中，ρ的取值介于0与1之间，当ρ越接近1时，表明信号相关性越强或者信道条件越好；当ρ越接近0时，则表明信号相关性越差或者信道条件越差，以此可以准确判断第一频偏估计值的有效性。
在步骤S130中，由所述相关系数与预设相关系数门限之间的大小关系确定第二频偏估计值，具体包括：若所述相关系数大于或者等于所述预设相关系数门限，则将所述第一频偏估计值确定为所述第二频偏估计值。
在此，所述预设相关系数门限一般根据***本身信号的相关性强弱确定，并往往确定为满足相关性的最低标准，同时，其取值范围介于0与1之间，如果***本身信号的相关性较强或者本身的信道条件较好的话，所述预设相关系数门限的取值则会相应偏大；但如果***本身信号的相关性较弱或者本身的信道条件较差的话，所述预设相关系数门限的取值则会相应偏小。也就是说，在频率估计中如果不存在估计误差的话，则所述频率估计中的所述相关系数应大于或者等于所述相关系数门限，如果小于所述相关系数门限，则表明频率估计中存在较大误差。因而，可根据所述相关系数与所述预设相关系数门限之间的门限判决，即频率估计中的所述相关系数与所述预设相关系数门限之间的大小关系来准确判断所述第一频偏估计值的有效性，以消除估计误差，获取准确的频偏估计值，即准确确定所述第二频偏估计值，从而使得后续的频率调整精确、有效。
本实施例中，如果所述频率估计得到的所述第一频偏估计值无效的话，则将所述第二频偏估计值确定为0；如果所述频率估计得到的所述第一频偏估计值有效的话，则将所述第一频偏估计值确定为所述第二频偏估计值。具体地，如果某次频率估计的所述相关系数大于或者等于所述预设相关系数门限的话，则表明当次频率估计是有效的，即将当次频率估计得到的所述第一频偏估计值确定为所述第二频偏估计值。
例如，在某一通信***中，根据***本身确定的所述预设相关系数门限为0.6，而某次频率估计中得到的相关系数为0.5，则表明当次频率估计中的两段信号之间的相关性较差，因而当次频率估计存在较大误差，则认为当次频率估计无效，所述第二频偏估计值对应地确定为0；若另一次频率估计中得到的相关系数为0.8，则表明该次频率估计有效，将该次频率估计得到的第一频偏估计值确定为所述第二频偏估计值。
步骤S140：根据所述第二频偏估计值计算滑窗平均值。
本实施例中，根据多次频率估计得到的多个所述第二频偏估计值来计算所述滑窗平均值，并将所述滑窗平均值作为频率是否锁定的标识。优选地，选取多次频率估计中最近的M次频率估计得到的M个第二频偏估计值来计算所述滑窗平均值，具体地：
Figure GDA0002955980690000071
其中，fmean为滑窗平均值，n频率估计总次数，M为滑窗平均值计算时选取的频率估计次数，
Figure GDA0002955980690000072
为第二频偏估计值。
步骤S150：由所述滑窗平均值与预设门限值之间的大小关系确定滤波系数。
在此，根据所述滑窗平均值是否超过所述预设门限值来判定频率是否锁定，从而根据频率是否锁定来进行滤波器的滤波系数的确定，以选择正确的频率调整模式进行频率调整。具体地，在由所述滑窗平均值与所述预设门限值之间的大小关系确定滤波系数时，采用预设滤波公式进行所述滤波系数的确定，所述预设滤波公式为：
Figure GDA0002955980690000081
其中，f(n)为滤波后的频偏估计值，n为频率估计次数，
Figure GDA0002955980690000082
为第二频偏估计值，N为预设滤波次数。
优选地，若所述滑窗平均值大于或者等于所述预设门限值，则将所述滤波系数n设置为0；若所述滑窗平均值小于所述预设门限值，则基于当前滤波系数对所述第二频偏估计值进行滤波处理。
本实施例中，当所述滑窗平均值大于或者等于所述预设门限值时，则判定频率失锁；当所述滑窗平均值小于所述预设门限值时，则判定频率锁定。当频率出现失锁时，则将滤波器中的滤波系数重置，即将前述预设滤波公式中的n值确定为0，使所述滤波器进入快速调整模式，开始进行频率快速调整；当频率锁定时，则不改变所述滤波器中的滤波系数，即以鲁棒调整模式来进行频率调整，从而使得所述滤波器可以兼顾鲁棒性和跟踪速度，以达到稳定、快速的频率跟踪效果。
步骤S160：基于所述滤波系数对所述第二频偏估计值进行滤波处理。
具体地，当频率失锁时，所述滤波器的滤波系数n确定为0，并通过前述预设滤波公式中的
Figure GDA0002955980690000083
对所述第二频偏估计值
Figure GDA0002955980690000084
进行滤波处理，以实现频率快速调整；当频率锁定时，则根据当前的频率估计次数，确定所述滤波器的滤波系数n，并通过前述预设滤波公式中的
Figure GDA0002955980690000085
对所述第二频偏估计值
Figure GDA0002955980690000086
进行滤波处理，以保持所述滤波器的鲁棒性调整模式，进行稳定的频率调整。
在此，假设所述预设滤波次数N为128，所述滑窗平均值fmean计算时选取最近的四次频率估计，在本实施例中，默认前三次频率估计中频率均锁定，因而前三次频率估计中所述滤波器的滤波系数n分别确定为1、2、3，并分别根据
Figure GDA0002955980690000091
对第一次频率估计确定的第二频偏估计值
Figure GDA0002955980690000092
第二次频率估计确定的第二频偏估计值
Figure GDA0002955980690000093
第三次频率估计确定的第二频偏估计值
Figure GDA0002955980690000094
进行滤波处理。第四频率估计后，计算滑窗平均值fmean，若滑窗平均值fmean大于或者等于所述预设门限值，则确定此时频率失锁，并将所述滤波器的滤波系数n重置为0，即通过
Figure GDA0002955980690000095
对第四次频率估计的第二频偏估计值
Figure GDA0002955980690000096
进行滤波处理，也就是说，当频率失锁时，通过重置滤波器的滤波系数n使所述滤波器进行入快速调整模式，以开始进行频率快速调整，实现频率的快速跟踪；当频率锁定时，不改变所述滤波器的滤波系数n，使得所述滤波器保持于鲁棒性调整模式，以进行稳定的频率调整。
步骤S170：根据滤波处理后的第二频偏估计值调整晶振的频率或者调整基带的频率，以使得接收端与发射端的频率同步。
在此，通过调整所述滤波器的滤波系数以对所述第二频偏估计值进行滤波处理，得到精确的频偏值，进而根据所述频偏值来调整晶振的频率或者调整基带的频率，以使得接收端与发射端的频率同步，从而实现收发端频率同步的目的。
本发明实施例中，首先通过第一频偏估计值的相关系数与预设相关系数门限之间的大小关系确定第二频偏估计值，以提高频率估计的准确性、有效性，然后通过第二频偏估计值的滑窗平均值与预设门限值之间的大小关系来确定预设滤波方式中的滤波系数，以根据确定的滤波系数选择对应的滤波方式对第二频偏估计值进行滤波处理，并基于滤波处理后的频偏估计值进行频率调整，从而实现频率同步的目的，即本发明实施例中，可根据确定的滤波系数选择滤波器的快速调整模式或者鲁棒调整模式来进行频率的调整，以达到稳定、快速的频率同步效果。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
上面主要描述了一种兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步方法，下面将对一种兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步装置进行详细描述。
请参阅图2，本发明实施例二提供了一种兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步装置，包括：
第一频偏值获取模块210，用于对接收信号进行频率估计，以得到第一频偏估计值；
相关系数计算模块220，用于基于预设相关系数计算公式计算所述第一频偏估计值的相关系数；
第二频偏值确定模块230，用于由所述相关系数与预设相关系数门限之间的大小关系确定第二频偏估计值；
滑窗平均值计算模块240，用于根据所述第二频偏估计值计算滑窗平均值；
滤波系数确定模块250，用于由所述滑窗平均值与预设门限值之间的大小关系确定滤波系数；
滤波处理模块260，用于基于所述滤波系数对所述第二频偏估计值进行滤波处理；
频率调整模块270，用于根据滤波处理后的第二频偏估计值调整晶振的频率或者调整基带的频率，以使得接收端与发射端的频率同步。
进一步地，所述第一频偏值获取模块210，包括：
获取单元，用于获取接收端一周期内重复的两段信号；
估计单元，用于将所述两段信号采用频率估计公式计算所述第一频偏估计值，所述频率估计公式为：
Figure GDA0002955980690000101
其中，
Figure GDA0002955980690000102
为第一频率估计值，k为信号长度，X为第一段信号，Y为第二段信号，angle{}为求相位角。
更进一步地，所述第二频偏值确定模块230，包括：
重置单元，用于若所述相关系数小于所述预设相关系数门限，则确定所述第二频偏估计值为0；
保留单元，用于若所述相关系数大于或者等于所述预设相关系数门限，则将所述第一频偏估计值确定为所述第二频偏估计值。
为便于理解，根据图2所描述的实施例，下面以一个实际应用场景对本实施例中的一种兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步装置进行描述，具体地，请参阅图3，图3提供了一种兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步装置，所述频率同步装置包括：
频率估计模块310，用于对接收信号进行频率估计，以得到第一频率估计值。
相关系数计算与门限判决模块320，用于基于预设相关系数计算公式计算所述第一频率估计值的相关系数，并进行门限判决，即由所述相关系数与预设相关系数门限之间的大小关系确定当前频率估计得到的所述第一频率估计值是否有效，并根据所述第一频率估计值的有效性来确定第二频偏估计值。若当前频率估计得到的第一频偏估计值有效，则将当前频率估计的第一频偏估计值确定为所述第二频偏估计值；若当前频率估计的第一频偏估计值无效，则将所述第二频偏估计值确定为0。
锁定失锁判决模块330，用于根据所述第二频偏估计值计算滑窗平均值，并根据所述滑窗平均值与预设门限值之间的大小关系判决频率是否锁定，进而根据频率是否锁定来确定滤波器的滤波系数。如果频率失锁的话，则将滤波器的滤波系数重置，使滤波器进入快速调整模式，以开始进行频率快速调整；如果频率锁定的话，则不改变滤波器的滤波系数，使滤波器于保持鲁棒调整模式，以进行稳定的频率调整。
滤波模块340，用于根据所述锁定失锁判决模块确定的滤波系数对所述第二频偏估计值进行滤波处理，以得到精确的频偏值，并将精确的频偏值发送至晶振或者基带。
晶振350或者基带360则根据接受到的频偏值调整自身的频率，从而使得接收端与发射端的频率同步，以实现收发端的频率同步的目的。
本实施例中，通过频率估计模块、相关系数计算与门限判决模块、锁定失锁判决模块和滤波模块四者之间的相互配合，可以达到稳定、快速的频率跟踪效果。
图4是本发明实施例三提供的频率同步终端设备的示意图。如图4所示，该实施例的频率同步终端设备400包括：处理器410、存储器420以及存储在所述存储器420中并可在所述处理器410上运行的计算机程序430，例如频率同步程序。所述处理器410执行所述计算机程序430时实现上述各个频率同步方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤110至步骤170。或者，所述处理器410执行所述计算机程序430时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示模块210至模块270的功能。
示例性的，所述计算机程序430可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器420中，并由所述处理器410执行，以完成本发明实施例。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序430在所述频率同步终端设备400中的执行过程。例如，所述计算机程序430可以被分割成第一频偏值获取模块、相关系数计算模块、第二频偏值确定模块、滑窗平均值计算模块、滤波系数确定模块、滤波处理模块及频率调整模块，各模块具体功能如下：
第一频偏值获取模块，用于对接收信号进行频率估计，以得到第一频偏估计值；
相关系数计算模块，用于基于预设相关系数计算公式计算所述第一频偏估计值的相关系数；
第二频偏值确定模块，用于由所述相关系数与预设相关系数门限之间的大小关系确定第二频偏估计值；
滑窗平均值计算模块，用于根据所述第二频偏估计值计算滑窗平均值；
滤波系数确定模块，用于由所述滑窗平均值与预设门限值之间的大小关系确定滤波系数；
滤波处理模块，用于基于所述滤波系数对所述第二频偏估计值进行滤波处理；
频率调整模块，用于根据滤波处理后的第二频偏估计值调整晶振的频率或者调整基带的频率，以使得接收端与发射端的频率同步。
所述频率同步终端设备400可包括，但不仅限于，处理器410、存储器420。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是所述频率同步终端设备400的示例，并不构成对所述频率同步终端设备400的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述频率同步终端设备400还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器410可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器420可以是所述频率同步终端设备400的内部存储单元，例如所述频率同步终端设备400的硬盘或内存。所述存储器420也可以是所述频率同步终端设备400的外部存储设备，例如所述频率同步终端设备400上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器420还可以既包括所述频率同步终端设备400的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器420用于存储所述计算机程序以及所述频率同步终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器420还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实施例的模块、单元和/或方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步方法，其特征在于，包括：
对接收信号进行频率估计，以得到第一频偏估计值；
基于预设相关系数计算公式计算所述第一频偏估计值的相关系数；
由所述相关系数与预设相关系数门限之间的大小关系确定第二频偏估计值；
根据所述第二频偏估计值计算滑窗平均值；
由所述滑窗平均值与预设门限值之间的大小关系确定滤波系数，包括：当所述滑窗平均值大于或者等于所述预设门限值时，则判定频率失锁；当所述滑窗平均值小于所述预设门限值时，则判定频率锁定，当频率出现失锁时，则将滤波器中的滤波系数重置为零，使所述滤波器进入快速调整模式，开始进行频率快速调整；当频率锁定时，则不改变所述滤波器中的滤波系数；
基于所述滤波系数对所述第二频偏估计值进行滤波处理；
根据滤波处理后的第二频偏估计值调整晶振的频率或者调整基带的频率，以使得接收端与发射端的频率同步；
在由所述滑窗平均值与预设门限值之间的大小关系确定滤波系数时，采用预设滤波公式进行所述滤波系数的确定，所述预设滤波公式为：
Figure FDA0002967880100000011
其中，f(n)为滤波后的频偏估计值，n为频率估计次数，
Figure FDA0002967880100000012
为第二频偏估计值，N为预设滤波次数；
所述由所述相关系数与预设相关系数门限之间的大小关系确定第二频偏估计值，包括：
若所述相关系数大于或者等于所述预设相关系数门限，则将所述第一频偏估计值确定为所述第二频偏估计值。
2.根据权利要求1所述的频率同步方法，其特征在于，所述对接收信号进行频率估计，以得到第一频偏估计值，包括：
获取接收端一周期内重复的两段信号；
将所述两段信号采用频率估计公式计算所述第一频偏估计值，所述频率估计公式为：
Figure FDA0002967880100000021
其中，
Figure FDA0002967880100000022
为第一频偏估计值，k为信号长度，X为第一段信号，Y为第二段信号，angle{}为求相位角。
3.根据权利要求1所述的频率同步方法，其特征在于，所述预设相关系数计算公式为：
Figure FDA0002967880100000023
其中，ρ为相关系数，X为第一段信号，Y为第二段信号，*为共轭运算，k为信号长度。
4.一种兼顾鲁棒性和跟踪速度的频率同步装置，其特征在于，包括：
第一频偏获取模块，用于对接收信号进行频率估计，以得到第一频偏估计值；
相关系数计算模块，用于基于预设相关系数计算公式计算所述第一频偏估计值的相关系数；
第二频偏确定模块，用于由所述相关系数与预设相关系数门限之间的大小关系确定第二频偏估计值；
滑窗平均值计算模块，用于根据所述第二频偏估计值计算滑窗平均值；
滤波系数确定模块，用于由所述滑窗平均值与预设门限值之间的大小关系确定滤波系数，包括：当所述滑窗平均值大于或者等于所述预设门限值时，则判定频率失锁；当所述滑窗平均值小于所述预设门限值时，则判定频率锁定，当频率出现失锁时，则将滤波器中的滤波系数重置为零，使所述滤波器进入快速调整模式，开始进行频率快速调整；当频率锁定时，则不改变所述滤波器中的滤波系数；
滤波处理模块，用于基于所述滤波系数对所述第二频偏估计值进行滤波处理；
频率调整模块，用于根据滤波处理后的第二频偏估计值调整晶振的频率或者调整基带的频率，以使得接收端与发射端的频率同步；
在由所述滑窗平均值与预设门限值之间的大小关系确定滤波系数时，采用预设滤波公式进行所述滤波系数的确定，所述预设滤波公式为：
Figure FDA0002967880100000031
其中，f(n)为滤波后的频偏估计值，n为频率估计次数，
Figure FDA0002967880100000032
为第二频偏估计值，N为预设滤波次数；
所述第二频偏值确定模块，包括：
保留单元，用于若所述相关系数大于或者等于所述预设相关系数门限，则将所述第一频偏估计值确定为所述第二频偏估计值。
5.一种频率同步终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3中任一项所述频率同步方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述频率同步方法的步骤。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108736984B (zh) * 2018-08-04 2023-04-25 深圳市瀚索科技开发有限公司 射频模块的频偏校准方法及装置
CN110958667B (zh) * 2018-09-26 2021-05-18 华为技术有限公司 一种确定同步周期的方法、装置及***
CN112217757B (zh) * 2020-09-30 2023-06-27 北京升哲科技有限公司 自适应频偏跟踪装置以及接收机
CN113543303B (zh) * 2021-06-30 2022-10-21 紫光展锐(重庆)科技有限公司 一种同步方法、装置、芯片及模组设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5128625A (en) * 1990-02-14 1992-07-07 Kokusai Denshin Denwa Co., Ltd. Adaptive phase lock loop system
CN101582692A (zh) * 2009-06-12 2009-11-18 东南大学 一种提高数字锁相环性能的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5093847A (en) * 1990-12-21 1992-03-03 Silicon Systems, Inc. Adaptive phase lock loop
US7720185B2 (en) * 2006-11-06 2010-05-18 Qualcomm Incorporated Narrow-band interference canceller
CN102136850B (zh) * 2010-01-27 2014-04-30 中兴通讯股份有限公司 一种实现自动频率控制的方法和装置
CN101820407B (zh) * 2010-03-16 2012-06-20 北京交通大学 基于串行干扰抵消的频域初始测距方法及***

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5128625A (en) * 1990-02-14 1992-07-07 Kokusai Denshin Denwa Co., Ltd. Adaptive phase lock loop system
CN101582692A (zh) * 2009-06-12 2009-11-18 东南大学 一种提高数字锁相环性能的方法

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