基于三次样条插值的频域频偏估计算法研究

张少侃，梁中英，高心炜

（广州海格通信集团股份有限公司，广东 广州 510663）

0 引 言

在目前的数字通信系统中，收发端载波频偏的存在会使通信系统的性能急剧恶化。文献[1-3]都对频偏估计问题进行了深入的研究与讨论，可见研究频偏估计问题具有重要的意义。

目前，常见的数字通信系统中，数据辅助的频偏估计算法由于其精度高、估计范围广，因而受到了更多的关注。数据辅助的频偏估计算法主要分为两大类，分别是基于时域分析的估计方法和基于频域分析的估计方法。实际系统中常用的时域估计方法有Kay算法、Fitz算法、M&M算法以及L&R算法[4-7]。在时域算法中，综合考虑估计范围和估计精度，M&M算法是不错的选择，但其对信噪比比较敏感，即使在低信噪比下，估计性能也会恶化。在频域算法中，基于快速傅里叶变换（Fast Fourier Transformation，FFT）变换对频谱进行精确插值的频偏估计算法比较常见[8]。此种算法频偏估计范围广，对信噪比不敏感，常常受到众多通信系统的青睐。但是由文献[9]可知，由于FFT自身的栅栏效应，估计精度和有用数据个数以及FFT变换点数有关，因而对于估计精度要求比较高的系统常常难以满足要求。二次抛物线频域内插频偏估计方法虽然使得估计精度有所提高，但此种方法因为只用到二次拟合,且没有分区间段拟合，所以估计精度提高程度有限，仍然很难满足很多系统的精度要求。

本文根据拟合理论，对FFT变换后的频谱进行分段拟合。每段使用三次函数进行拟合，从而提高了拟合精度。……