一种应用于无线传感网的频偏估计改进方法

周磊磊　朱磊基　汪明亮

摘 要： 为解决频偏估计中经典的M&M算法在频偏增大时信噪比门限变差的问题，提出一种改进的频偏估计算法。首先对自相关函数做预平均处理来降低噪声，然后利用预平均值做频偏粗估计，并利用粗估计值纠正相位来减轻相位模糊的问题，最后推导更加合理的窗函数并给出最终频偏估计表达式。仿真表明该算法的信噪比门限比M&M算法至少低-1 dB，且在频偏加大时仍然能保持较低的信噪比门限。在保证-3.5 dB的信噪比门限的前提下该算法的估计范围达到了理论值的90%，另外在最大自相关阶数较小时，估计精度门限优于M&M算法。该算法在M&M算法基础上的改进达到了预期效果，能同时满足无线传感网频偏估计中对低信噪比门限和大估计范围的要求。

关键词： 频偏估计； 信噪比门限； 自相关函数； M&M算法

中图分类号： TN911?34； TN914?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）05?0035?04

0 引 言

频偏估计是数字通信中的关键环节，其估计精度直接影响通信系统的传输性能[1]。在无线传感器网络等应用场景下主要为短时突发模式传输[2]，由于短时突发信号持续时间短，如何更有效地完成短时突发信号载波同步等处理，成为研究的重点。在无线传感网中，由于成本受到限制，一般采用价格较低的晶振，产生的频率偏差往往较大，这就要求频偏估计能在频偏较大的情况下仍然能够正常工作。

基于相位的数据辅助的频偏估计方法，能快速获得较好的估计性能，适合在突发通信中应用。……