專利名稱：一種高速環(huán)境下的多普勒頻率估計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多普勒頻率估計(jì)方法，尤其涉及一種高速環(huán)境下的多普勒頻率估計(jì)方法。
背景技術(shù)：
在高速環(huán)境下，比如高速鐵路、高速公路，由于高速終端的高速移動(dòng)帶來的多普勒頻率偏移比較大，會(huì)造成比較嚴(yán)重的載波間干擾(ICI)，因此，必須采用多普勒頻率估計(jì)方法估計(jì)出多普勒頻率偏移，才能夠根據(jù)該估計(jì)值進(jìn)行補(bǔ)償，以消除載波間干擾。本發(fā)明提出一種高速環(huán)境下的新型的折線段近似擬合多普勒頻率估計(jì)方法。原有技術(shù)主要采用由高速終端根據(jù)相關(guān)測量值直接計(jì)算多普勒頻率，在高速終端離基站比較遠(yuǎn)時(shí)，根據(jù)該測量值進(jìn)行多普勒頻率補(bǔ)償，能夠消除高速環(huán)境下多普勒頻率帶來的載波間干擾。但是這種技術(shù)，由于沒有考慮到在高速終端離基站比較近時(shí)，多普勒頻率測不準(zhǔn)的現(xiàn)象，此時(shí)，根據(jù)測量值直接對多普勒頻率進(jìn)行估計(jì)誤差比較大，根據(jù)該測量值進(jìn)行多普勒頻率補(bǔ)償，并不能完全消除多普勒頻率偏移帶來的載波間干擾。假設(shè)基站主載頻為f。，由于高速終端移動(dòng)導(dǎo)致的多普勒頻率為fD，則高速終端的接收信號(hào)頻率為f。+fD，并將該頻率作為參考基準(zhǔn)發(fā)送上行信號(hào)；高速終端發(fā)射的上行信號(hào)到達(dá)基站天線時(shí)，其頻率為f。+2fD，該頻率與基站主載頻的偏差為2fD (見

圖1)，即產(chǎn)生了兩倍的頻偏。在高速終端高速移動(dòng)的情況下，比如工作頻率為2. 4GHz、移動(dòng)速度為350千米/ 小時(shí)下，最大多普勒頻率約為778Hz，2倍的多普勒頻偏高達(dá)1. 56KHz，對高速終端和基站解調(diào)信號(hào)都產(chǎn)生影響，會(huì)造成無法正確檢測，因此必須在高速終端上對多普勒頻率進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)和補(bǔ)償。目前普遍采用的方法是首先測量出高速終端的移動(dòng)速度和載波到達(dá)方向與高速終端運(yùn)動(dòng)方向的夾角，然后利用測量值直接計(jì)算出多普勒頻率的大小。如圖2所示，假設(shè)高速終端在時(shí)間Δ t內(nèi)以恒定速率ν由端點(diǎn)A移動(dòng)到端點(diǎn)B時(shí)接收來自基站發(fā)出的無線信號(hào)。設(shè)高速終端與基站之間的距離足夠遠(yuǎn)，則A和B處與入射波的夾角可以假設(shè)相等，記為Θ。那么，無線電波從基站出發(fā)，在A點(diǎn)和B點(diǎn)分別被高速終端接收時(shí)所走的路徑差為
權(quán)利要求
1. 一種高速環(huán)境下的多普勒頻率估計(jì)方法，其特征是方法為首先，高速終端和基站都有GPS功能，運(yùn)用GPS每隔1秒測量一次高速終端的移動(dòng)速度ν、高速終端到基站的距離1和載波到達(dá)方向與接收機(jī)運(yùn)動(dòng)方向的夾角θ，然后，根據(jù)上述測量值對多普勒頻率進(jìn)行估計(jì)；在高速終端離基站比較遠(yuǎn)時(shí)，多普勒頻率的估計(jì)值為
全文摘要
一種高速環(huán)境下的多普勒頻率估計(jì)方法，其特征是方法為首先，高速終端和基站都有GPS功能，運(yùn)用GPS每隔1秒測量一次高速終端的移動(dòng)速度ν、高速終端到基站的距離l和載波到達(dá)方向與接收機(jī)運(yùn)動(dòng)方向的夾角θ，然后，根據(jù)上述測量值對多普勒頻率進(jìn)行估計(jì)。本發(fā)明的技術(shù)效果是適用于高速環(huán)境下的無線蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，解決了現(xiàn)有技術(shù)鄰近基站時(shí)多普勒頻率估計(jì)誤差大、難以消除載波間干擾的弊端，提高了高速終端離基站比較近時(shí)多普勒頻率估計(jì)的精度，避免了多普勒頻率測不準(zhǔn)現(xiàn)象。
文檔編號(hào)H04B7/01GK102412878SQ201110381009
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者李忠民 申請人:南昌航空大學(xué)