專利名稱：多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于移動通信領(lǐng)域，特別涉及一種多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在高速鐵路的無線傳播環(huán)境中，反射體較少，直射路徑占優(yōu)，因此，多普勒頻率擴(kuò) 散現(xiàn)象并不突出，但是，由于車載臺地高速移動，會導(dǎo)致多普勒頻率偏移比較嚴(yán)重，這會對 車載臺和基站的性能有較大影響。舉例來說，如果基站的主載頻為f。，由于車載臺移動導(dǎo)致的多普勒頻率為fD，則車 載臺在頻率為f。+fD處接收到基站以頻率為f。發(fā)出的信號，而如果車載臺將該頻率f。+fD作 為參考基準(zhǔn)發(fā)送上行信號；則因多普勒頻偏導(dǎo)致車載臺發(fā)射的上行信號到達(dá)基站天線時， 其頻率為f。+2fD，由此可見，該頻率與基站主載頻的偏差為2fD，如

圖1所示，即產(chǎn)生了兩倍 的頻偏。例如，在車載臺高速移動的情況下，工作頻率為2. 4GHz、移動速度為300千米/小 時下，最大多普勒頻率約為667Hz，2倍的多普勒頻偏已高達(dá)1. 33KHz，顯然，這會對基站和 移動終端解調(diào)信號都將產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至?xí)斐蔁o法正確檢測，因此必須在車載臺上采 用多普勒頻率校正技術(shù)來進(jìn)行頻率補(bǔ)償。目前普遍采用的方法是首先測量出車載臺的移動速度和載波到達(dá)方向與車載臺 運(yùn)動方向的夾角，利用測量值直接計(jì)算出多普勒頻率的大小；然后，在車載臺對上行信號發(fā) 送頻率進(jìn)行多普勒頻率補(bǔ)償。如圖2所示，假設(shè)車載臺在時間Δ t內(nèi)以恒定速率ν由端點(diǎn)X移動到端點(diǎn)Y時接 收來自基站發(fā)出的無線信號。設(shè)基站與車載臺之間的距離足夠遠(yuǎn)，則X和Y處與入射波的 夾角可以認(rèn)為近似相等，記為Θ。那么，無線電波從基站出發(fā)，在X點(diǎn)和Y點(diǎn)分別被車載臺 接收時所走的路徑差為As = ν Atcos θ(1)由路程差造成的接收信號相位差為
權(quán)利要求
一種多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償方法，用于與基站的通信存在多普勒頻偏的移動通訊設(shè)備中，其特征在于包括步驟1)測量所述移動通訊設(shè)備與相應(yīng)基站之間的距離；2)判斷所述距離是否超過預(yù)設(shè)值，如果否，則對因所述移動通訊設(shè)備的移動而帶來的通信信號所走的路徑差，進(jìn)行擬合，并根據(jù)所采用的擬合方式來獲得相應(yīng)的補(bǔ)償頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償方法，其特征在于對所述路徑差采用 曲線擬合方式。
3.如權(quán)利要求3所述的多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償方法，其特征在于對路徑差采用曲線 擬合中的三角函數(shù)曲線進(jìn)行擬合。
4.如權(quán)利要求4所述的多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償方法，其特征在于對路徑差采用三角 函數(shù)曲線中的余弦曲線進(jìn)行擬合。vf
5.如權(quán)利要求5所述的多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償方法，其特征在于采用幅度為i周C、4d期為一的余弦曲線來擬合路徑差，其中，V是所述移動通訊設(shè)備的移動速度，f。是載波頻V率，C是光速，d是所述預(yù)設(shè)值。
6.如權(quán)利要求1所述的多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償方法，其特征在于對路徑差，采用折線 擬合。
7.如權(quán)利要求1所述的多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償方法，其特征在于所述預(yù)設(shè)值通過比 較采用現(xiàn)有方法計(jì)算出的補(bǔ)償頻率和采用擬合方式后計(jì)算出的補(bǔ)償頻率之間的誤差來確定。
8.如權(quán)利要求1所述的多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償方法，其特征在于測量距離通過設(shè)置 在所述移動設(shè)備的GPS模塊和設(shè)置在基站的GPS模塊進(jìn)行。
9.一種多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于包括測量模塊，用于測量移動通訊設(shè)備與相應(yīng)基站之間的距離； 判斷模塊，用于判斷所述測量模塊所測出的所述距離是否超過預(yù)設(shè)值； 頻率補(bǔ)償模塊，用于根據(jù)判斷結(jié)果對因所述移動通訊設(shè)備的移動而帶來的通信信號所 走的路徑差，進(jìn)行擬合，并根據(jù)所采用的擬合方式來獲得相應(yīng)的補(bǔ)償頻率，以用于補(bǔ)償上行 信號的多普勒頻偏。
10.如權(quán)利要求9所述的多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于所述頻率補(bǔ)償模塊 對路徑差采用曲線擬合。
11.如權(quán)利要求10所述的多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于所述頻率補(bǔ)償模 塊對路徑差采用曲線擬合中的三角函數(shù)曲線進(jìn)行擬合。
12.如權(quán)利要求11所述的多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于所述頻率補(bǔ)償模 塊對路徑差采用三角函數(shù)曲線擬合中的余弦曲線進(jìn)行擬合。
13.如權(quán)利要求12所述的多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于所述頻率補(bǔ)償模塊對路徑差采用幅度為4周期為^^的余弦曲線來擬合路徑差，其中，ν是所述移動通訊C、V設(shè)備的移動速度，fc是載波頻率，C是光速，d是所述預(yù)設(shè)值。
14.如權(quán)利要求9所述的多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于所述頻率補(bǔ)償模塊 對因所述移動通訊設(shè)備的移動而帶來的通信信號所走的路徑差，采用折線擬合。
15.如權(quán)利要求9所述的多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)設(shè)值通過比 較采用現(xiàn)有方法計(jì)算出的補(bǔ)償頻率和采用擬合方式后計(jì)算出的補(bǔ)償頻率之間的誤差來確定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多普勒頻率估計(jì)與補(bǔ)償方法及系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括測量模塊、判斷模塊、及頻率補(bǔ)償模塊，其先由測量模塊測量移動通訊設(shè)備與相應(yīng)基站之間的距離，再由判斷模塊判斷所測出的距離是否超過預(yù)設(shè)值，最后由頻率補(bǔ)償模塊根據(jù)判斷結(jié)果對因所述移動通訊設(shè)備的移動而帶來的通信信號所走的路徑差，進(jìn)行擬合，并根據(jù)所采用的擬合方式來獲得相應(yīng)的補(bǔ)償頻率，以用于補(bǔ)償上行信號的多普勒頻偏，如此，在距離基站較近時，可以通過精確擬合通信信號所走的路徑差，進(jìn)而獲得比現(xiàn)有技術(shù)更為精確的頻率補(bǔ)償值，由此，可明顯提高補(bǔ)償?shù)木?，進(jìn)而改善通信質(zhì)量。
文檔編號H04B7/01GK101980453SQ201010509750
公開日2011年2月23日 申請日期2010年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月16日
發(fā)明者卜智勇, 慕福奇, 李明齊, 鄭敏, 陸犇 申請人:中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所;上海瀚訊無線技術(shù)有限公司