CMMB接收机中的载波频偏跟踪估计

0 引言
CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting，中国移动多媒体广播)是国家广电总局于2006年10月24日颁布的移动多媒体广播行业标准。该标准规定了广播业务频率范围内，移动多媒体广播系统广播信道的帧结构、信道编码和调制方式。CMMB系统的物理层采用正交频分复用(OFDM)调制方式，该方式可有效抵抗由多径效应所引起的频率选择性衰落，但对频偏却十分敏感。频偏会破坏OFDM系统的正交性。从而引起载波间干扰(ICI)，因此，接收机需要对载波频偏进行估计并纠正。为此，本文针对CMMB接收机解调芯片的小数倍子载波跟踪算法进行了分析。

1 CMMB信号模型及载波频偏分析
在CMMB系统中，一个OFDM符号可由IFFT产生。时域中的OFDM符号可用下式表示：

其中，X(k)是第k个子载波正交幅度调制(QAM)或相移键控(PSK)符号，N是OFDM符号子载波数，Ts为符号周期，1／Ts是子载波频率间隔。在CMMB接收端，对AWGN信道下变频后的信号r(m)可以表达为：

其中，△f是归一化到子载波间隔(1／Ts)后的频偏，△ψ为相位偏差，n(m)是AWGN。频偏表示为△f=△fi+△ff，△fi是△f小数部分四舍五入后的整数，△ff∈[-0．5，0．5]是其小数部分。本文所要提出的是在接收系统进入跟踪阶段后的小数倍频偏△f的估计算法。

2 小数倍子载波频偏估计
频偏分为整数倍频偏和小数倍频偏，接收机首先在时域中对小数倍子载波频偏进行估计，以恢复子载波间正交性，在此基础上再进行FFT变化后到频域中进行整数倍子载波频偏估计。至此系统就可完成频偏捕获，然后进入跟踪阶段。本阶段再由导频处理模块进行小数倍子载波频偏跟踪估计，本文主要对导频处理模块进行研究。图1所示是粗载波频偏估计及恢复结构图。