5G系统中PSS与SSS联合频偏估计提升算法精度

本文主要探讨了5G系统中下行正交频分复用（OFDM）面临的挑战，即多普勒频移和发送机与接收机晶振不同步导致的频率误差问题，这可能会严重影响信号的正确解调。针对这一问题，作者高尚蕾、张治中、段浴和席兵提出了一个创新的频偏估计算方法，利用主同步信号（PSS）和辅助同步信号（SSS）的联合策略。 该方法的核心步骤如下： 1. 首先，接收端接收到的PSS和SSS信号会与本地的PSS和SSS进行互相关运算，这样可以提取到接收信号与本地标准之间的初步频偏信息。通过这种方法，可以减少外部干扰对频偏测量的影响，并增强信号的稳定性。 2. 然后，研究者将同一时隙内第一个同步信号（即PSS）与物理广播信道块（PBCH，也称为SSB）的第一个PSS互相关结果，与第二个SSB的SSS互相关结果进行进一步的互相关运算，以此来计算出一个初始的频偏估计值。这个步骤旨在通过多个同步信号的组合，提高频偏估计的准确性。 3. 在此之后，研究者利用同一个SSB内的PSS和SSS互相关结果进行再次运算，计算出新的频偏值。通过这种方法，不仅可以减小随机噪声的影响，还能利用两个同步信号的不同特性来校准和优化频偏估计。 4. 最后，利用初始频偏值进行极性修正，确保最终得到的频偏估计是准确且一致的。通过这种方式，相较于仅依赖PSS的频偏估计方法，该联合方法显著提高了算法的精度，并将频偏估计的范围从原来的±3.5kHz扩展到了±7kHz，拓宽了适应性，能够更好地应对5G系统中的复杂环境。 这篇文章的关键技术贡献在于提出了一种基于PSS和SSS的联合频偏估计算方法，不仅提升了频偏估计的精度，还扩大了频偏估计的范围，对于5G系统的稳定运行和高效数据传输具有重要意义。这对于5G网络的设计者和维护者来说，是一个实用且有效的解决方案。