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光 通 信
图1：通信系统模型 将此PRB的12个子载波，以间隔为4分割，可得到8组值。然
后根据原始的信道估计值将它们求和，可求得累计旋转角度：
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RotatorEst=∑ i=0 RawChanEst(i)*conj(RawChanEst(i+4))。由
于每根天线收到的值不一样，需要将所有天线的值分别计算。
（3）角度估计值修正
基站在从天线处收到信息后，需要做傅立叶变换，将时域
数据变换到频域数据。而做一次傅立叶变换将耗费一些时间。
在基带信号采样后，基带信号的角度不会发生变化，但真正对
基带信号进行处理是在傅立叶变换之后。我们需要考虑这个时
间差对相位旋转产生的影响，需要将这个值补偿回来。做傅立
叶变换一般采用硬件来做，对于不同的硬件做一次时间FFTTime
频域信号。然后依次经过解调参考信号、原始的信道估计、噪 Shift是固定的。由于子载波间隔f sc =15kHz，以ScDistance=4
声估计、均衡、解扰、解交织、速率匹配等过程最终变成可供 个子载波距离进行角度估计。那么需要校准的角度为Rotator
处理的软比特数据。 Correction=e -i2π*FFTTime Shift*fsc*Sc Distance ，然后arctan(Rotator
2、时间估计算法实现 Correct)可求出需要修正的实部Rotator Correction Real和虚
（1）时间偏差产生原因 部Rotator Correction Imag。
若发送信号严格符合奈奎斯特准则，则符号之间不存在码 一般通信基站都配有好几根天线，每根天线由于信噪比SNR
间串扰。理论上采样时刻正确才能够保证没有码间干扰。而实 不一样对信号的贡献值是不一致，在进行时间估计时需要考虑
际由于UE与基站收发端采样时钟频率存在偏差，因此采样时间 不同天线对信号贡献的权值影响。修正算法如下所示:
偏差不固定，需要不停的修正、跟踪采样时间偏差。分为两种
情况：采样时钟频率相同，
而采样点时间存在偏差，收端采样点与发端正确采样点存
在固定时间偏差δ；收发端采样时钟频率偏差，收端采样点与
发端正确采样点的偏差随时间变化。
图2：不同带宽下时间估计 考虑到不同天线对初始估计相位值的影响，需要按天线将
RotatorEst值修正。然后将每根天线对相位估计值做合并，得
到修正后的相位估计值Scaled RotatorEst。
最后需要将做傅立叶变换所带来的相位差做修正，分别求
出时间估计值。
（4）时间估计值计算
根据修正后得到的最终时间估计值，分别计算幅度、角
度。可得到最终的时间估计值。
三、仿真结果
本次的实验基于诺基亚通信基站仿真平台构建。首先进
行环境的准备，分别仿真在不考虑傅立叶变换所带来的时间开
（2）初始角度估计 销，不同的信噪比情况下对UE时间估计的影响。由于不同的通
考虑 =12的情况，一个PRB由12个子载波组成。一个信 信带宽，所做傅立叶变换的采样点不一，那么所花费的时间也
号可以表示为H*e -iωt 0。每一个子帧有两个DMRS参考信号。H是 不一致，这也是所需要考虑的。仿真信道参数设置参照表2。
无时间偏移的DMRS的信道频率响应。可将一个子载波乘以另一 在AWGN高斯白噪声固定情况下，分别对带宽为5M，10M，
表2：仿真信道参数设置
个子载波的共轭，这样能计算出一个旋转角度。基于导频OFDM
的非盲估计算法的基本过程是：在发送端适当位置插入导频，
接收端利用导频恢复出导频位置的信道信息H，然后利用某种
处理手段（如内插，滤波，变换等）获得所有时段的信道信息
Hˆ0。当子载波间隔为4时X(0)*conj(X(4))，可算出初始角度估
计值。
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