一种基于CORDIC算法的WCDMA系统自动频偏补偿方案

摘 要： 针对WCDMA无线系统提出了一种采用两级调整策略的高效自动频偏补偿方案。首先根据Rake接收机内部指峰估计的频偏，通过门限控制后加权合并计算，进行射频VCO的调整，然后由指峰内部各自对调整后的残余频偏采用高效的CORDIC算法进行补偿。这种自动频偏补偿方案简单易行，可有效地节省硬件资源。实验仿真结果证明了该方法的有效性和可行性。
关键词： WCDMA； CORDIC算法； 自动频偏补偿

在无线通信系统中，由于终端的本地晶振精确度和稳定性的影响，以及在移动过程中的多普勒效应，在基站和终端之间始终存在一定的载波频率偏差，通常称为频偏。频偏会对终端的无线信号解调性能产生很大影响[1]，为了消除频偏的影响，自动频率补偿作为频偏纠正控制的有效方法，已经在高速无线通信系统中得到广泛应用[2-3]。由于高速无线通信系统中的信号处理必须有很小延时，自动频偏补偿通常以硬件加速逻辑来实现，最常见的频偏补偿算法是查表法[3-4]，这种算法不仅需要消耗大量的存储单元和乘法器资源，而且补偿的精度会受到量化表精度的限制和影响[5]。本文将给出一种采用两级调整策略的高效自动频率补偿算法，这种自动频偏补偿方案简单易行，并可有效地节省硬件资源。
1 WCDMA系统的频偏估计方法
WCDMA系统中,基站通过CPICH信道发送相位固定的公共导频符号，终端对解扰解扩后的CPICH信道导频符号进行相关计算，即可得到终端与基站的频偏[6-7]。考虑STTD模式对发送图样的影响，一般需要提取每个时隙部分的符号，然后通过符号间的相关来消除空间传输的影响。假定接收的CPICH符号为S(t),对一个时隙CPICH第１到第8导频符号进行相关计算,一般有两种方法[8-9]，如图1、图2所示。