CN114944974B - 一种频偏估计方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种频偏估计方法、装置及电子设备。本申请的频偏估计方法包括：通过外辐射源的DTMB信号获取参考信号，并根据参考信号与标准PN序列的时域相关性，得到时域同步的参考信号，所述参考信号包括多帧DTMB信号；根据所述时域同步的参考信号的频偏粗估计，对参考信号的每帧DTMB信号进行频偏补偿，并对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行解调，得到每帧DTMB信号的数据体；对解调得到的所述数据体进行DTMB信号格式的组帧，得到重构后的参考信号；根据所述参考信号和重构后的参考信号的时域相关性，得到参考信号的频偏精细估计。
Description
技术领域
本申请涉及通信信号处理技术领域，尤其涉及一种频偏估计方法、装置及电子设备。
背景技术
外辐射源雷达是利用第三方非合作照射源实现对覆盖范围内的目标探测。外辐射源雷达相对传统的雷达有诸多的优势，例如不需要大体积的发射机，降低了成本；本身不发射电磁波的工作模式有较好的抗干扰和隐蔽能力；外辐射源雷达本质为双基地雷达，对目标具有一定程度的反隐身能力；第三方辐射源一般为卫星或者电视信号，相对位置一般较高，可利用的区域较广。
数字电视地面广播(Digital Television Terrestrial MultimediaBroadcasting,DTMB，简记为DTMB)信号一般在城市大范围覆盖，是一种较为理想的第三方辐射源。DTMB信号发射的能量较大、功率稳定，DTMB信号带宽为7.56MHz，较大的带宽保证了较好的距离分辨率。在外辐射源***中，通常需要一个参考信号，一方面用于直达波和多径杂波的抑制；另一方面用于和回波信号进行时频二维相关计算。
为了保证参考信号不被多径效应影响，一般采用解调重构的方法得到，然而因为接收机或者发射机存在本振偏移等现象，使得重构情况下的参考信号与回波信号具有一定程度的频偏。一般情况下，相关技术采用伪噪声序列(Pseudo-noise Sequence，简记为PN序列)的自相关性和帧头的循环构成特性进行频偏的估计，然而由于PN序列只是占用了信号帧的小部分，采用这些序列进行估计频偏时误差较大。
发明内容
本申请实施例提供了一种频偏估计方法、装置及电子设备，以提高参考信号频偏估计精度。
本申请实施例采用下述技术方案：
第一方面，本申请实施例提供一种频偏估计方法，包括：
通过外辐射源的DTMB信号获取参考信号，并根据参考信号与标准PN序列的时域相关性，得到时域同步的参考信号，所述参考信号包括多帧DTMB信号；
根据所述时域同步的参考信号的频偏粗估计，对参考信号的每帧DTMB信号进行频偏补偿，并对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行解调，得到每帧DTMB信号的数据体；
对解调得到的所述数据体进行DTMB信号格式的组帧，得到重构后的参考信号；
根据所述参考信号和重构后的参考信号的时域相关性，得到所述参考信号的频偏精细估计。
可选地，对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行解调，得到每帧DTMB信号的数据体，包括：
对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行信道估计和均衡，得到每帧DTMB信号帧体部分的星座映射图；
通过对星座映射图进行星座判决，得到数据体的数据星座点。
可选地，对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行信道估计和均衡，包括：
根据所述标准PN序列对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行时域的最小二乘信道估计，得到信道冲击响应；
利用所述信道冲击响应对每帧DTMB信号的帧体部分进行信道均衡，得到每帧DTMB信号帧体部分的星座映射图。
可选地，所述DTMB信号格式包括帧头部分和帧体部分，帧体部分包括***数据和数据体；对解调得到的所述数据体进行DTMB信号格式的组帧，得到重构后的参考信号，包括：
将帧体部分的***数据与数据体在频域串接，并对串接后的帧体部分进行傅里叶变换，得到串接后的时域帧体部分；
在串接后的时域帧体部分的帧体前***由标准PN序列构成的帧头部分，得到重构后的每帧DTMB信号。
可选地，根据所述参考信号和重构后的参考信号的时域相关性，得到所述参考信号的频偏精细估计，包括：
根据所述参考信号和重构后的参考信号的帧号一一对应关系，确定所述参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号，以及确定重构后的参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号；
根据所述参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号和重构后的参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号，得到所述参考信号的当前帧DTMB信号的频偏精细估计。
可选地，根据所述参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号和重构后的参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号，得到所述参考信号的当前帧DTMB信号的频偏精细估计，包括：
根据公式得到所述参考信号的第i帧DTMB信号的频偏精细估计；
其中x(n)根据为参考信号，y(n)为重构后的参考信号，n为参考信号的频点数，i为帧号，N为DTMB信号的长度，Ts为采样间隔，fi为第i帧DTMB信号的频偏精细估计。
可选地，通过下述步骤得到所述时域同步的参考信号的频偏粗估计：
根据公式得到所述参考信号的第i帧DTMB信号的频偏粗估计；
其中x(n)根据为参考信号，n为参考信号的频点，i为帧号，N为DTMB信号的长度，M为标准PN序列的长度，Ts为采样间隔，fi'为第i帧DTMB信号的频偏粗估计。
可选地，对参考信号的每帧DTMB信号进行频偏补偿，包括：
根据公式exp(2πnfi'Ts)对第i帧DTMB信号进行频偏补偿。
第二方面，本申请实施例还提供一种频偏估计装置，包括：
预处理单元，用于通过外辐射源的DTMB信号获取参考信号，并根据参考信号与标准PN序列的时域相关性，得到时域同步的参考信号，所述参考信号包括多帧DTMB信号；
解调单元，用于根据所述时域同步的参考信号的频偏粗估计，对参考信号的每帧DTMB信号进行频偏补偿，并对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行解调，得到每帧DTMB信号的数据体；
重构单元，用于对解调得到的所述数据体进行DTMB信号格式的组帧，得到重构后的参考信号；
估计单元，用于根据所述参考信号和重构后的参考信号的时域相关性，得到所述参考信号的频偏精细估计。
第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：
处理器；以及
被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行前述频偏估计方法。
第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行前述频偏估计方法。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本申请实施例的频偏估计方法、装置及电子设备、计算机可读存储介质，通过DTMB信号得到参考信号，根据参考信号中各帧DTMB信号与标准PN序列的自相关特性得到参考信号中各帧DTMB信号的频偏粗估计，利用频偏粗估计对参考信号中相应的DTMB信号帧进行频偏补偿，保证补偿后的DTMB信号帧能够被解调，再基于DTMB的信号格式对解调出来的数据体进行DTMB信号的组帧处理，得到重构后的参考信号，利用重构后的参考信号与参考信号之间的时域相关特性，得到参考信号中每帧DTMB信号的频偏精细估计。
本申请实施例只需要对接收到的参考信号进行解调与重构就能够估计出更高精度的频偏，克服了现有方案频偏估计误差大的问题，方法简单易行，具有较高的实用性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例中一种频偏估计方法的流程示意图；
图2为本申请实施例中一种DTMB外辐射源雷达参考信号的频偏估计流程图；
图3为本申请实施例中一种将DTMB信号转换为数字基带信号的处理流程示意图；
图4为本申请实施例中一种DTMB信号格式示意图；
图5为本申请实施例中一种参考信号与重构的参考信号的帧号对应关系示意图；
图6为本申请实施例中一种频偏估计装置的结构示意图；
图7为本申请实施例中一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
针对前文所述，DTMB辐射源是一种较为理想外辐射源，在通过DTMB信号重构参考信号时，现有技术是利用标准PN序列与DTMB信号的帧头部分的自相关性估计参考信号频偏，但由于标准PN序列只是DTMB信号帧中的一小部分，采用这部分序列得到的频偏估计误差较大，导致后续直达波、多径杂波抑制和时频二维相关的结果恶化。
针对上述问题，本申请实施例通过直达波通道所接收到的参考信号，根据DTMB的广播标准产生本地的标准PN序列，将参考信号与PN序列进行时域相关得到信号帧的起始位置；进而根据每个信号帧头都相同的特点进行参考信号的频偏粗估计，并利用频偏粗估计对DTMB信号进行频偏补偿，以对频偏补偿后的DTMB信号进行解调；按照DTMB的信号格式对解调得到的数据帧进行重构，根据重构的参考信号与原始的参考信号的时域相关性对频偏进行精细估计。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
本申请实施例提供了一种频偏估计方法，如图1所示，提供了本申请实施例中一种频偏方法的流程示意图，所述方法至少包括如下的步骤S110至步骤S140：
步骤S110，通过外辐射源的DTMB信号获取参考信号，并根据参考信号与标准PN序列的时域相关性，得到时域同步的参考信号，参考信号包括多帧DTMB信号。
这里标准PN序列是指复核DTMB广播标准的PN序列，即本申请实施例的标准PN序列与DTMB信号的帧头部分的信号序列相同，以利用标准PN需要与DTMB信号的帧头部分的自相关性实现参考信号中各帧DTMB信号的时域同步。
步骤S120，根据时域同步的参考信号的频偏粗估计，对参考信号的每帧DTMB信号进行频偏补偿，并对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行解调，得到每帧DTMB信号的数据体。
在现有技术中，是将根据时域同步的参考信号所得到的频偏粗估计作为参考信号最终的频偏估计结果，由于整个频偏估计过程，只使用了DTMB帧头部分的信号序列，导致现有技术关于DTMB类型的参考信号的频偏估计误差较大。
与现有技术不同的是，本实施例利用频偏粗估计对参考信号中每帧DTMB信号进行频偏补偿，使得频偏补偿后的DTMB信号能够被解调，例如通过信道均衡技术和星座判断技术从DTMB信号中解调出信号帧中的数据体。这样就可以根据DTMB的信号格式对解调出的数据体进行组帧处理，对参考信号中各帧DTMB信号进行信号重构，利用重构后的完整的DTMB信号对原始的参考信号进行频偏精细估计，提高频偏估计精度。
这里完整的DTMB信号包括DTMB信号的帧头部分和帧体部分，相比于现有技术只利用帧头部分估计频偏，本实施例通过利用完整的DTMB信号估计频偏，能够显著提高频偏估计的精度。
步骤S130，对解调得到的所述数据体进行DTMB信号格式的组帧，得到重构后的参考信号。
步骤S140，根据参考信号和重构后的参考信号的时域相关性，得到参考信号的频偏精估计。
如图1所示的频偏估计方法可知，本申请实施例通过DTMB信号得到参考信号，根据参考信号中各帧DTMB信号与标准PN序列的自相关特性得到参考信号中各帧DTMB信号的频偏粗估计，利用频偏粗估计对参考信号中相应的DTMB信号帧进行频偏补偿，保证补偿后的DTMB信号帧能够被解调，再基于DTMB的信号格式对解调出来的数据体进行DTMB信号的组帧处理，得到重构后的参考信号，利用重构后的参考信号与参考信号之间的时域相关特性，得到参考信号中每帧DTMB信号的频偏精细估计。
本申请实施例的DTMB外辐射源雷达参考信号的频偏估计方法只需要对接收到的参考信号进行解调与重构就能够估计处更高精度的频偏，克服了现有方案频偏估计误差大的问题，方法简单易行，具有较高的实用性。
如图2所示，本申请实施例中的频偏估计过程包括：S1预处理、S2信号解调、S3信号重构和S4频偏估计四个过程，通过下述实施例详细说明这四个过程。
S1预处理：
在外辐射源雷达中，直达波通道的天线对准DTMB发射塔，接收DTMB发射塔的照射信号，通信***的无线电接收机按照预定的采样频率和中心频率对无线电信号采样，例如按照预定的采样频率30.24MHz对DTMB信号进行采样；通过接收机将射频信号转换为中频信号，根据中频信号得到参考信号的数字基带信号x，数字基带信号x的采样频率例如为30.24MHz，中心频率为零。
如图3所示，通过接收机得到参考信号，也即本实施例中由多帧DTMB数字基带信号构成的参考信号的过程包括：
将直达波通道处的无线电信号接收机实时接收到的无线电信号转化为电信号，将该可处理的电信号通过低噪声放大器进行放大处理，放大后的电信号通过模拟下变频模块进行混频滤波，得到模拟中频信号，模拟中频信号通过模数转换模块进行高速采样，得到数字中频信号，数字中频信号通过数字下变频模块进行混频滤波，得到DTMB数字基带信号。
在得到DTMB数字基带信号之后，对DTMB数字基带信号按DTMB的广播信号标准所采用的滤波器进行滤波，例如采用滚降系数为0.05的根升余弦滤波器对DTMB数字基带信号进行滤波，并对滤波后的DTMB数字基带信号进行抽取使采样率符合标准的解调采样率，例如对滤波后的DTMB数字基带信号进行4倍降采样使其采样速率变为7.56MHz的标准速率。
根据DTMB的广播标准产生本地的标准PN序列，标准PN序列是指与DTMB信号的帧头部分的序列相同的PN序列。由于本申请实施例的获取到的参考信号包括多帧DTMB信号，且各帧DTMB信号的帧头部分的信号序列与标准PN序列相同，因此，这部分信号具有良好的自相关特性，根据这部分信号的时域自相关特性能够实现参考信号中各帧DTMB信号的时域同步。在自相关计算过程汇总，通过标准PN序列与参考信号进行时域滑动相关峰观察，可以根据相关峰值确定各帧DTMB信号的帧头位置。
在确定出参考信号中各帧DTMB信号的帧头位置之后，即可利用相邻两帧信号的帧头部分进行频偏的粗估计，即当前帧DTMB信号的频偏根据当前帧DTMB信号的帧头部分和上一帧DTMB信号的帧头部分所决定，例如根据下述公式(1)得到参考信号的第i帧DTMB信号的频偏粗估计：
在公式(1)中，x(n)根据为参考信号，n为参考信号的频点，i为帧号，N为DTMB信号的长度，M为标准PN序列的长度，Ts为采样间隔，fi'为第i帧DTMB信号的频偏粗估计，[]*为取共轭运算符，arg()为取幅角运算符。
在得到参考信号的各帧DTMB信号的频偏粗估计之后，可以根据exp(2πnfi'Ts)对第i帧DTMB信号进行频偏补偿，频偏补偿后的各帧DTMB信号能够被解调。
S2信号解调：
为便于说明本申请实施例关于DTMB信号的解调与重构过程，先结合图4说明DTMB信号的帧格式特点。
如图4所示，每帧DTMB信号包括帧头部分和帧体部分两部分，帧头部分由标准PN序列组成，根据标准PN序列的长度其分为420、595和945三种模式；帧体部分包括***数据和数据体。每帧DTMB信号包括4200个符号，帧体部分包括3780个符号的数据，***数据包括36个符号，其余3744个符号为数据体，***数据一般包括帧体模式指示符号、调制和码率等模式符号。
针对上述具有上述帧格式特点的DTMB信号，在本申请的一个实施例中，通过下述步骤对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行解调：
对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行信道估计和均衡，得到每帧DTMB信号帧体部分的星座映射图；例如根据标准PN序列对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行时域的最小二乘信道估计，得到信道冲击响应h，对信道冲击响应h进行傅里叶变换得到频域的信道响应H；为了消除帧头部分对信号均衡过程造成影响，可选地，消除DTMB信号中的帧头部分，利用信道响应H对每帧DTMB信号的帧体部分进行信道均衡，得到每帧DTMB信号帧体部分的星座映射图。
一般情况下，通过对星座映射图进行星座判决，能够得到数据体的数据星座点，也即得到参考信号中各帧DTMB信号的数据体。
由此通过上述实施例完成了对参考信号中各帧DTMB信号的解调处理。
S3信号重构：
在本申请的一个实施例中，对解调得到的所述数据体进行DTMB信号格式的组帧，得到重构后的参考信号，包括：
先将帧体部分的***数据与数据体在频域串接，并对串接后的帧体部分进行傅里叶变换，得到串接后的时域帧体部分；然后在串接后的时域帧体部分的帧体前***由标准PN序列构成的帧头部分，得到重构后的每帧DTMB信号。
需要说明的是，在DTMB信号的重构过程中，应保证帧头部分的信号的平均功率是帧体部分的信号的平均功率的2倍。
实际应用中，重构过程还包括对组帧得到的DTMB信号进行升采样及成形滤波，例如对组帧得到的DTMB信号进行4倍升采样至采样频率为30.24MHz，采用滚降系数为0.05的根升余弦滤波器对其滤波得到重构的DTMB信号，依次对参考信号中的各帧DTMB信号进行重构，得到重构后的参考信号。
S4频偏估计：
如图5所示，重构后的参考信号与原始的参考信号的帧号具有一一对应关系。因此，在本申请的一个实施例中，根据该对应关系，能够确定参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号，以及确定出重构后的参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号；根据所述参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号和重构后的参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号，得到所述参考信号的当前帧DTMB信号的频偏精细估计。
具体是根据下述公式(2)得到参考信号的第i帧DTMB信号的频偏精细估计：
在公式(2)中，x(n)根据为参考信号，y(n)为重构后的参考信号，n为参考信号的频点数，i为帧号，N为DTMB信号的长度，Ts为采样间隔，fi为第i帧DTMB信号的频偏精细估计。
与公式(1)对比可知，公式(1)中参考信号的频点的取值范围是[0，M]，公式(2)中参考信号和重构后的参考信号的频点的取值范围是[0，N-1]。即现有技术的频偏估计只使用了DTMB信号的帧头部分，而本申请实施例是使用了参考信号中完整的DTMB信号，因此，本申请实施例的频偏估计精度将显著提高。
本申请实施例还提供了一种频偏估计装置600，如图6所示，提供了本申请实施例中一种频偏装置的结构示意图，所述装置600包括：
预处理单元610，用于通过外辐射源的DTMB信号获取参考信号，并根据参考信号与标准PN序列的时域相关性，得到时域同步的参考信号，所述参考信号包括多帧DTMB信号；
解调单元620，用于根据所述时域同步的参考信号的频偏粗估计，对参考信号的每帧DTMB信号进行频偏补偿，并对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行解调，得到每帧DTMB信号的数据体；
重构单元630，用于对解调得到的所述数据体进行DTMB信号格式的组帧，得到重构后的参考信号；
估计单元640，用于根据所述参考信号和重构后的参考信号的时域相关性，得到所述参考信号的频偏精细估计。
在本申请的一个实施例中，解调单元620，用于对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行信道估计和均衡，得到每帧DTMB信号帧体部分的星座映射图；通过对星座映射图进行星座判决，得到数据体的数据星座点。
在本申请的一个实施例中，解调单元620，具体用于根据所述标准PN序列对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行时域的最小二乘信道估计，得到信道冲击响应；利用所述信道冲击响应对每帧DTMB信号的帧体部分进行信道均衡，得到每帧DTMB信号帧体部分的星座映射图。
在本申请的一个实施例中，所述DTMB信号格式包括帧头部分和帧体部分，帧体部分包括***数据和数据体；重构单元630，用于将帧体部分的***数据与数据体在频域串接，并对串接后的帧体部分进行傅里叶变换，得到串接后的时域帧体部分；在串接后的时域帧体部分的帧体前***由标准PN序列构成的帧头部分，得到重构后的每帧DTMB信号。
在本申请的一个实施例中，估计单元640，用于根据所述参考信号和重构后的参考信号的帧号一一对应关系，确定所述参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号，以及确定重构后的参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号；根据所述参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号和重构后的参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号，得到所述参考信号的当前帧DTMB信号的频偏精细估计。
在本申请的一个实施例中，估计单元640，具体用于根据公式得到所述参考信号的第i帧DTMB信号的频偏精细估计；其中x(n)根据为参考信号，y(n)为重构后的参考信号，n为参考信号的频点数，i为帧号，N为DTMB信号的长度，Ts为采样间隔，fi为第i帧DTMB信号的频偏精细估计。
在本申请的一个实施例中，解调单元620，还用于根据公式得到所述参考信号的第i帧DTMB信号的频偏粗估计；其中x(n)根据为参考信号，n为参考信号的频点，i为帧号，N为DTMB信号的长度，M为标准PN序列的长度，Ts为采样间隔，fi'为第i帧DTMB信号的频偏粗估计。
在本申请的一个实施例中，解调单元620，还用于根据公式exp(2πnfi'Ts)对第i帧DTMB信号进行频偏补偿。
能够理解，上述频偏估计装置，能够实现前述实施例中提供的频偏估计方法的各个步骤，关于频偏估计方法的相关阐释均适用于频偏估计装置，此处不再赘述。
图7是本申请的一个实施例电子设备的结构示意图。请参考图7，在硬件层面，该电子设备包括处理器，可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中，存储器可能包含内存，例如高速随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少1个磁盘存储器等。当然，该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。
处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。
处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，在逻辑层面上形成频偏估计装置。处理器，执行存储器所存放的程序，并具体用于执行以下操作：
通过外辐射源的DTMB信号获取参考信号，并根据参考信号与标准PN序列的时域相关性，得到时域同步的参考信号，所述参考信号包括多帧DTMB信号；
根据所述时域同步的参考信号的频偏粗估计，对参考信号的每帧DTMB信号进行频偏补偿，并对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行解调，得到每帧DTMB信号的数据体；
对解调得到的所述数据体进行DTMB信号格式的组帧，得到重构后的参考信号；
根据所述参考信号和重构后的参考信号的时域相关性，得到所述参考信号的频偏精细估计。
上述如本申请图1所示实施例揭示的频偏估计装置执行的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(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。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
该电子设备还可执行图1中频偏估计装置执行的方法，并实现频偏估计装置在图1所示实施例的功能，本申请实施例在此不再赘述。
本申请实施例还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括指令，该指令当被包括多个应用程序的电子设备执行时，能够使该电子设备执行图1所示实施例中频偏估计装置执行的方法，并具体用于执行：
通过外辐射源的DTMB信号获取参考信号，并根据参考信号与标准PN序列的时域相关性，得到时域同步的参考信号，所述参考信号包括多帧DTMB信号；
根据所述时域同步的参考信号的频偏粗估计，对参考信号的每帧DTMB信号进行频偏补偿，并对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行解调，得到每帧DTMB信号的数据体；
对解调得到的所述数据体进行DTMB信号格式的组帧，得到重构后的参考信号；
根据所述参考信号和重构后的参考信号的时域相关性，得到所述参考信号的频偏精细估计。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种频偏估计方法，其特征在于，所述方法包括：
通过外辐射源的DTMB信号获取参考信号，并根据参考信号与标准PN序列的时域相关性，得到时域同步的参考信号，所述参考信号包括多帧DTMB信号，所述DTMB信号格式包括帧头部分和帧体部分，帧体部分包括***数据和数据体；
根据所述时域同步的参考信号的频偏粗估计，对参考信号的每帧DTMB信号进行频偏补偿，并对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行解调，得到每帧DTMB信号的数据体；
对解调得到的所述数据体进行DTMB信号格式的组帧，得到重构后的参考信号；
根据所述参考信号和重构后的参考信号的时域相关性，得到所述参考信号的频偏精细估计；
其中对解调得到的所述数据体进行DTMB信号格式的组帧，得到重构后的参考信号，包括：
将帧体部分的***数据与数据体在频域串接，并对串接后的帧体部分进行傅里叶变换，得到串接后的时域帧体部分；
在串接后的时域帧体部分的帧体前***由标准PN序列构成的帧头部分，得到重构后的每帧DTMB信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行解调，得到每帧DTMB信号的数据体，包括：
对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行信道估计和均衡，得到每帧DTMB信号帧体部分的星座映射图；
通过对星座映射图进行星座判决，得到数据体的数据星座点。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行信道估计和均衡，包括：
根据所述标准PN序列对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行时域的最小二乘信道估计，得到信道冲击响应；
利用所述信道冲击响应对每帧DTMB信号的帧体部分进行信道均衡，得到每帧DTMB信号帧体部分的星座映射图；
对解调得到的所述数据体进行DTMB信号格式的组帧，得到重构后的参考信号，包括：
将帧体部分的***数据与数据体在频域串接，并对串接后的帧体部分进行傅里叶变换，得到串接后的时域帧体部分；
在串接后的时域帧体部分的帧体前***由标准PN序列构成的帧头部分，得到重构后的每帧DTMB信号。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述参考信号和重构后的参考信号的时域相关性，得到所述参考信号的频偏精细估计，包括：
根据所述参考信号和重构后的参考信号的帧号一一对应关系，确定所述参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号，以及确定重构后的参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号；
根据所述参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号和重构后的参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号，得到所述参考信号的当前帧DTMB信号的频偏精细估计。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号和重构后的参考信号的当前帧DTMB信号与相邻帧DTMB信号，得到所述参考信号的当前帧DTMB信号的频偏精细估计，包括：
根据公式得到所述参考信号的第i帧DTMB信号的频偏精细估计；
其中x(n)根据为参考信号，y(n)为重构后的参考信号，n为参考信号的频点数，i为帧号，N为DTMB信号的长度，Ts为采样间隔，fi为第i帧DTMB信号的频偏精细估计。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下述步骤得到所述时域同步的参考信号的频偏粗估计：
根据公式得到所述参考信号的第i帧DTMB信号的频偏粗估计；
其中x(n)根据为参考信号，n为参考信号的频点，i为帧号，N为DTMB信号的长度，M为标准PN序列的长度，Ts为采样间隔，fi'为第i帧DTMB信号的频偏粗估计。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，对参考信号的每帧DTMB信号进行频偏补偿，包括：
根据公式exp(2πnfi'Ts)对第i帧DTMB信号进行频偏补偿。
8.一种频偏估计装置，其特征在于，所述装置包括：
预处理单元，用于通过外辐射源的DTMB信号获取参考信号，并根据参考信号与标准PN序列的时域相关性，得到时域同步的参考信号，所述参考信号包括多帧DTMB信号，所述DTMB信号格式包括帧头部分和帧体部分，帧体部分包括***数据和数据体；
解调单元，用于根据所述时域同步的参考信号的频偏粗估计，对参考信号的每帧DTMB信号进行频偏补偿，并对频偏补偿后的每帧DTMB信号进行解调，得到每帧DTMB信号的数据体；
重构单元，用于对解调得到的所述数据体进行DTMB信号格式的组帧，得到重构后的参考信号；
估计单元，用于根据所述参考信号和重构后的参考信号的时域相关性，得到所述参考信号的频偏精细估计；具体用于将帧体部分的***数据与数据体在频域串接，并对串接后的帧体部分进行傅里叶变换，得到串接后的时域帧体部分；在串接后的时域帧体部分的帧体前***由标准PN序列构成的帧头部分，得到重构后的每帧DTMB信号。
9.一种电子设备，包括：
处理器；以及
被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行所述权利要求1～7之任一所述频偏估计方法。
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