許多通信系統都要求快速恢復載波。在數據輔助的頻偏估計算法中，利用已知的訓練序列,可快速估計載波頻偏^[1]。而在非數據輔助(NDA)的頻偏估計算法中，由于不使用訓練序列，在波特率采樣輸出的情況下, 必須消除發送數據的相位信息。如文獻^[2]中，使用了M次方的非線性運算。該方法必須知道發送數據的調制類型，且在符號定時恢復比較理想的情況下才有很好的性能，同時對于MQAM調制，M次方的運算也不能完全消除發送數據的相位信息。
　　基于上述問題，本文提出了一種不需要知道發送數據的調制類型(MQPSK MQAM MPAM)，也無需進行符號定時恢復的載波頻偏估計NDA算法。該算法對輸入數據進行兩倍的波特率的采樣，利用相鄰樣點之間的相關信息估計載波的頻偏。
1 載波頻偏估計算法
　　數字通信接收機中，經過匹配濾波后，接收的信號可以表示為：
　　
　　式中,sk為發送的復數據信號序列,△f為載波頻偏,θ為載波初始相偏,Ｔ為符號周期,n(t)為零均值復高斯白噪聲" title="高斯白噪聲">高斯白噪聲，N0為單邊帶" title="單邊帶">單邊帶功率譜密度，g(t)為整個信道的沖擊相應，τ為接收延時。
　　如果采樣周期" title="采樣周期">采樣周期為，則一個符號采2個樣點，這兩個樣點之間不是獨立的，而是存在著一定的相關性，其中包含了頻偏的信息。經過采樣后的接收信號為：
　　
　　由(2)式可以看出，由于一個符號采樣2個樣點后，R≠0，故：
　　
　　因為存在噪聲等因素， (3)式估計的頻偏在均值附近波動，需要對其濾波，以提高估計性能。
　　文獻^[3]給出了一種基于最大似然估計的加平滑函數的濾波器系數。為了減少計算量，本文采用簡單的均值濾波。設第k次估計的頻偏為△fk,則：
　　

2 算法的性能分析與仿真結果
　　從算法的推導過程可以看出,有二個因素影響估計的結果,即信噪比的大小和估計頻偏時所用的符號個數。而符號定時偏差和調制類型對估計影響不大。從(2)、(3)式可以看出，該算法的理論頻偏估算范圍為[-1/T, 1/T]，估計范圍很大。
　　為了驗證本算法的性能,采用QPSK 和16QAM兩種調制方式，估計頻偏的符號個數取N=100和N=200，在為3DB、6DB、10DB，符號定時偏差為T時，利用matlab分別進行1000次仿真實驗,其QPSK 和16QAM的頻偏估計方差如圖1至圖4 所示,X軸為歸一化的頻偏△f T，Y軸為估計方差var(△f T)。