【技術實現步驟摘要】
本申請涉及通信，尤其涉及一種基于低功耗廣域網絡的頻偏預補償方法、裝置以及系統。
技術介紹
1、lpwan(low?power?wide?area?network)低功耗廣域網絡是一種針對物聯網應用設計的無線通信技術，具有廣覆蓋、低功耗、低成本和長電池壽命等特點，適用于需要遠距離傳輸數據的場景，如智能城市、農業、工業自動化和智能家居等領域。
2、lpwan技術常見的標準包括lora、sigfox、nb-iot等，其中lora技術由于其無需運營商網絡覆蓋，不限地域的靈活部署、易組網、成本低等優勢得到了快速的推廣和應用。lora采用chirp擴頻調制技術，該調制方式有很強的抗頻偏能力。在采用chirp調制技術或者lora調制標準的系統中，需要根據接收信號進行載波頻偏(carrier?frequency?offset，cfo)糾正或者補償，通過對接收信號的頻偏進行修正可以得到正確的解調結果，因此頻偏估計和修正的效果也直接影響了解調性能。
3、lpwan系統考慮低功耗和低成本，因此lpwan終端節點的器件性能通常能力偏低，在終端節點上所采用的算法應盡量簡單，而lpwan網關節點所選器件性能和運算能力更強，可以承擔更多更復雜的功能和算法。頻偏估計和頻偏糾正的效果與節點所能提供運算能力有關，在終端節點上處理更多數據或者應用更加復雜的算法會增加終端節點的功耗，減少終端節點的使用壽命。
技術實現思路
1、本申請實施方式旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本
2、本申請實施方式提供一種基于低功耗廣域網絡的頻偏預補償方法，網關節點和終端節點能夠基于低功耗廣域網絡進行信號傳輸，方法應用于網關節點，方法包括：根據接收信號的信號特性，對接收信號進行頻偏估計，得到頻偏估計結果；基于頻偏估計結果和下行信號的幀結構特性，對下行信號進行頻偏預補償，以便將頻偏預補償后的下行信號發送給終端節點。
3、示例性地，網關節點包括上行接收機和下行發送機；在根據接收信號的信號特性，對接收信號進行頻偏估計，得到頻偏估計結果之前，方法還包括：在上行接收機和下行發送機之間存在頻偏的情況下，對接收信號進行載波頻偏修正，得到修正后的接收信號。
4、示例性地，根據接收信號的信號特性，對接收信號進行頻偏估計，得到頻偏估計結果，包括：對接收信號和本地信號進行計算，以確定接收信號的信號特性是否影響信號峰值；在確定接收信號的信號特性影響信號峰值的情況下，對接收信號進行信號處理計算，得到頻偏估計結果。
5、示例性地，在確定接收信號的信號特性影響信號峰值的情況下，對接收信號進行信號處理計算，得到頻偏估計結果，包括：在確定接收信號的信號特性影響信號峰值的情況下，對接收信號進行信號處理計算，得到第一載波頻偏和第二載波頻偏，其中，第一載波頻偏影響信號的峰值位置，第二載波頻偏影響信號的峰值下降和/或峰值偏移；將第一載波頻偏和第二載波頻偏，確定為頻偏估計結果。
6、示例性地，下行信號的幀結構包括前序部分、控制參數部分和數據載荷部分；基于頻偏估計結果和下行信號的幀結構特性，對下行信號進行頻偏預補償，包括：基于下行信號的幀結構特性，確定下行信號的幀結構中所包括前序部分、控制參數部分和數據載荷部分；基于頻偏估計結果，確定針對前序部分的第一頻偏補償序列、針對控制參數部分的第二頻偏補償序列以及針對數據載荷部分的第三頻偏補償序列；基于第一頻偏補償序列、第二頻偏補償序列以及第三頻偏補償序列，分別對前序部分、控制參數部分和數據載荷部分進行頻偏預補償。
7、示例性地，基于頻偏估計結果，確定針對前序部分的第一頻偏補償序列、針對控制參數部分的第二頻偏補償序列以及針對數據載荷部分的第三頻偏補償序列，包括：基于頻偏估計結果，確定下行偏移值；基于頻偏估計結果和下行偏移值，確定第一頻偏補償序列；基于下行偏移值，確定第二頻偏補償序列以及第三頻偏補償序列。
8、示例性地，網關節點包括上行接收機和下行發送機；基于頻偏估計結果，確定下行偏移值，包括：基于頻偏估計結果、上行接收機的上行載波頻點、下行發送機的下行載波頻點、上行接收機的上行采樣頻率、下行發送機的下行采樣頻率，確定下行偏移值。
9、示例性地，下行信號的幀結構包括多個符號，每個符號包括前序部分、控制參數部分和數據載荷部分；基于第一頻偏補償序列、第二頻偏補償序列以及第三頻偏補償序列，分別對前序部分、控制參數部分和數據載荷部分進行頻偏預補償，包括：對于多個符號中的每個符號，基于第一頻偏補償序列對該符號中的前序部分進行頻偏預補償；對于多個符號，按照符號周期基于第二頻偏補償序列和第三頻偏補償序列，分別對控制參數部分和數據載荷部分進行頻偏預補償。
10、示例性地，在將頻偏預補償后的下行信號發送給終端節點之后，終端節點在接收下行信號之前完成時間同步。
11、本申請另一實施方式提供一種基于低功耗廣域網絡的頻偏預補償裝置，網關節點和終端節點能夠基于低功耗廣域網絡進行信號傳輸，裝置應用于網關節點，裝置包括：頻偏估計估計模塊，用于根據接收信號的信號特性，對接收信號進行頻偏估計，得到頻偏估計結果；頻偏預補償模塊，用于基于頻偏估計結果和下行信號的幀結構特性，對下行信號進行頻偏預補償，以便將頻偏預補償后的下行信號發送給終端節點。
12、本申請另一實施方式提供一種網關節點，包括存儲器和處理器，存儲器存儲有計算機程序，處理器執行計算機程序時實現上述任一項實施方式的方法的步驟。
13、本申請另一實施方式提供一種基于低功耗廣域網絡的通信系統，通信系統包括網關節點和終端節點，網關節點用于序時實現上述任一項實施方式的方法的步驟。
14、本申請另一實施方式提供計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，計算機程序被處理器執行時實現上述任一項實施方式的方法的步驟。
15、本申請另一實施方式提供一種計算機程序產品，計算機程序產品中包括指令，指令被計算機設備的處理器執行時，使得計算機設備能夠執行上述任一項實施方式的方法的步驟。
16、上述實施方式中，根據接收信號的信號特性，對接收信號進行頻偏估計，得到頻偏估計結果；基于頻偏估計結果和下行信號的幀結構特性，對下行信號進行頻偏預補償，以便將頻偏預補償后的下行信號發送給終端節點。本申請基于信號特性以及幀結構特性，通過網關節點進行載波頻偏預補償，以優化物聯網終端節點的性能和降低終端節點的功耗。
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1.一種基于低功耗廣域網絡的頻偏預補償方法，其特征在于，網關節點和終端節點能夠基于所述低功耗廣域網絡進行信號傳輸，所述方法應用于所述網關節點，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述網關節點包括上行接收機和下行發送機；在根據接收信號的信號特性，對所述接收信號進行頻偏估計，得到頻偏估計結果之前，所述方法還包括：
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據接收信號的信號特性，對所述接收信號進行頻偏估計，得到頻偏估計結果，包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述在確定所述接收信號的信號特性影響信號峰值的情況下，對所述接收信號進行信號處理計算，得到所述頻偏估計結果，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述下行信號的幀結構包括前序部分、控制參數部分和數據載荷部分；所述基于所述頻偏估計結果和下行信號的幀結構特性，對所述下行信號進行頻偏預補償，包括：
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述頻偏估計結果，確定針對所述前序部分的第一頻偏補償序列、針對所述控制參數
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述網關節點包括上行接收機和下行發送機；所述基于所述頻偏估計結果，確定下行偏移值，包括：
8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述下行信號的幀結構包括多個符號，每個符號包括前序部分、控制參數部分和數據載荷部分；所述基于所述第一頻偏補償序列、所述第二頻偏補償序列以及所述第三頻偏補償序列，分別對所述前序部分、所述控制參數部分和所述數據載荷部分進行頻偏預補償，包括：
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在將頻偏預補償后的下行信號發送給所述終端節點之后，所述終端節點在接收所述下行信號之前完成時間同步。
10.一種基于低功耗廣域網絡的頻偏預補償裝置，其特征在于，網關節點和終端節點能夠基于所述低功耗廣域網絡進行信號傳輸，所述裝置應用于所述網關節點，所述裝置包括：
11.一種網關節點，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1-9中任一項所述的方法的步驟。
12.一種基于低功耗廣域網絡的通信系統，其特征在于，所述通信系統包括網關節點和終端節點，所述網關節點用于實現權利要求1-9中任一項所述的方法的步驟。
13.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1-9中任一項所述的方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種基于低功耗廣域網絡的頻偏預補償方法，其特征在于，網關節點和終端節點能夠基于所述低功耗廣域網絡進行信號傳輸，所述方法應用于所述網關節點，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述網關節點包括上行接收機和下行發送機；在根據接收信號的信號特性，對所述接收信號進行頻偏估計，得到頻偏估計結果之前，所述方法還包括：
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據接收信號的信號特性，對所述接收信號進行頻偏估計，得到頻偏估計結果，包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述在確定所述接收信號的信號特性影響信號峰值的情況下，對所述接收信號進行信號處理計算，得到所述頻偏估計結果，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述下行信號的幀結構包括前序部分、控制參數部分和數據載荷部分；所述基于所述頻偏估計結果和下行信號的幀結構特性，對所述下行信號進行頻偏預補償，包括：
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述頻偏估計結果，確定針對所述前序部分的第一頻偏補償序列、針對所述控制參數部分的第二頻偏補償序列以及針對所述數據載荷部分的第三頻偏補償序列，包括：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述網關節點包括上行接收機和下行...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊祁，占兆武，龐振江，李龍，劉鑫，黃彪，
申請(專利權)人：深圳市國電科技通信有限公司，
類型：發明
國別省市：
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