多普勒頻移搜索方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多普勒頻移搜索方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在通信系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的信號(hào)傳輸過程存在多普勒效應(yīng)。該多普勒效應(yīng)是指發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)在通過傳播介質(zhì)傳播至接收機(jī)后，接收機(jī)接收到的信號(hào)的頻率與發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)的頻率不一致的情況。信號(hào)的接收頻率與信號(hào)的發(fā)射頻率之差稱為多普勒頻移。由于多普勒頻移的存在，接收機(jī)接收到的信號(hào)相較于發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)而言會(huì)失真。因此，在接收到的信號(hào)被進(jìn)一步處理之前，如何搜索多普勒頻移，以根據(jù)搜索到的多普勒頻移對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理，成為了一個(gè)關(guān)鍵問題?，F(xiàn)有技術(shù)在搜索多普勒頻移時(shí)，一般會(huì)對(duì)設(shè)置的多普勒頻移范圍內(nèi)的所有頻率點(diǎn)均進(jìn)行搜索，直到搜索到多普勒頻移，搜索運(yùn)算量大。
[0003]為此，于2008年I月23日公開、公開號(hào)為CN101109793A、名稱為“一種對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行快速捕獲的方法及其實(shí)現(xiàn)設(shè)備”的中國(guó)專利文件中，提出了一種多普勒頻移搜索方法，具體包括以下內(nèi)容:首先設(shè)置多普勒頻移范圍和搜索步長(zhǎng)，依據(jù)搜索步長(zhǎng)在多普勒頻移范圍內(nèi)進(jìn)行遍歷搜索；如果搜索到多普勒頻移，則搜索流程結(jié)束；如果搜索不到多普勒頻移，則擴(kuò)大多普勒頻移范圍并縮小搜索步長(zhǎng)，依據(jù)縮小后的搜索步長(zhǎng)在擴(kuò)大后的多普勒頻移范圍內(nèi)進(jìn)行遍歷搜索；依次類推，逐漸擴(kuò)大多普勒頻移范圍并縮小搜索步長(zhǎng)，直至搜索到多普勒頻移。
[0004]然而，由于上述每一輪的多普勒頻移搜索過程，均是一個(gè)遍歷的過程，所以搜索過程中運(yùn)算量大，特別是當(dāng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較大時(shí)，其運(yùn)算量會(huì)非常巨大，需消耗大量的時(shí)間和資源，不能滿足對(duì)通信系統(tǒng)的低功耗和實(shí)時(shí)性需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多普勒頻移搜索方法及裝置。所述技術(shù)方案如下:
[0006]一方面，提供了一種多普勒頻移搜索方法，所述方法包括:
[0007]確定第一信號(hào)相關(guān)性和第二信號(hào)相關(guān)性，所述第一信號(hào)相關(guān)性為接收信號(hào)在第一搜索頻率點(diǎn)與參考信號(hào)之間的信號(hào)相關(guān)性，所述第二信號(hào)相關(guān)性為接收信號(hào)在第二搜索頻率點(diǎn)與參考信號(hào)之間的信號(hào)相關(guān)性，所述第一搜索頻率點(diǎn)為所述第二搜索頻率點(diǎn)的前一個(gè)搜索頻率點(diǎn)；
[0008]根據(jù)所述第一信號(hào)相關(guān)性和所述第二信號(hào)相關(guān)性之間的數(shù)值關(guān)系，確定第一搜索方向；
[0009]根據(jù)所述第一搜索方向上的至少一個(gè)搜索頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)相關(guān)性，確定信號(hào)相關(guān)性峰值對(duì)應(yīng)的搜索頻率點(diǎn)；
[0010]基于所述信號(hào)相關(guān)性峰值對(duì)應(yīng)的搜索頻率點(diǎn)，確定多普勒頻移。
[0011]另一方面，提供了一種多普勒頻移搜索裝置，所述裝置包括:
[0012]信號(hào)相關(guān)性確定模塊，用于確定第一信號(hào)相關(guān)性和第二信號(hào)相關(guān)性，所述第一信號(hào)相關(guān)性為接收信號(hào)在第一搜索頻率點(diǎn)與參考信號(hào)之間的信號(hào)相關(guān)性，所述第二信號(hào)相關(guān)性為接收信號(hào)在第二搜索頻率點(diǎn)與參考信號(hào)之間的信號(hào)相關(guān)性，所述第一搜索頻率點(diǎn)為所述第二搜索頻率點(diǎn)的前一個(gè)搜索頻率點(diǎn)；
[0013]搜索方向確定模塊，用于根據(jù)所述第一信號(hào)相關(guān)性和所述第二信號(hào)相關(guān)性之間的數(shù)值關(guān)系，確定第一搜索方向；
[0014]搜索頻率點(diǎn)確定模塊，用于根據(jù)所述第一搜索方向上的至少一個(gè)搜索頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)相關(guān)性，確定信號(hào)相關(guān)性峰值對(duì)應(yīng)的搜索頻率點(diǎn)；
[0015]多普勒頻移確定模塊，用于基于所述信號(hào)相關(guān)性峰值對(duì)應(yīng)的搜索頻率點(diǎn)，確定多普勒頻移。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0017]在多普勒頻移搜索過程中，考慮到了對(duì)于接收信號(hào)來說，其在各個(gè)搜索頻率點(diǎn)上與參考信號(hào)之間的信號(hào)相關(guān)性呈正態(tài)分布，因此，每確定一個(gè)搜索頻率點(diǎn)，則根據(jù)該搜索頻率點(diǎn)以及相鄰的搜索頻率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的信號(hào)相關(guān)性之間的數(shù)值關(guān)系確定下一次的搜索方向，通過在搜索過程中不斷根據(jù)當(dāng)前得到的信號(hào)相關(guān)性調(diào)整搜索方向，從而確定信號(hào)相關(guān)性峰值對(duì)應(yīng)的搜索頻率點(diǎn)，進(jìn)而根據(jù)該搜索頻率點(diǎn)確定多普勒頻移，大大降低了搜索運(yùn)算量，節(jié)省了大量的時(shí)間和資源，滿足了對(duì)通信系統(tǒng)的低功耗和實(shí)時(shí)性需求。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的第一種信號(hào)相關(guān)性與搜索頻率點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多普勒頻移搜索方法流程圖；
[0021]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種多普勒頻移搜索方法流程圖；
[0022]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的第二種信號(hào)相關(guān)性與搜索頻率點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖；
[0023]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的第三種信號(hào)相關(guān)性與搜索頻率點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖；
[0024]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的第四種信號(hào)相關(guān)性與搜索頻率點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖；
[0025]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的第五種信號(hào)相關(guān)性與搜索頻率點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖；
[0026]圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的第六種信號(hào)相關(guān)性與搜索頻率點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖；
[0027]圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的第七種信號(hào)相關(guān)性與搜索頻率點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖；
[0028]圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的第八種信號(hào)相關(guān)性與搜索頻率點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖；
[0029]圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多普勒頻移搜索裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0031]在對(duì)本發(fā)明提供的方法做詳細(xì)闡述之前，先對(duì)本發(fā)明采用的多普勒頻移搜索原理進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。當(dāng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)后，為降低多普勒效應(yīng)的影響，通常對(duì)多普勒頻移進(jìn)行搜索，根據(jù)搜索到的多普勒頻移來對(duì)接收機(jī)接收到的信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償處理。比如，根據(jù)搜索到的多普勒頻移，在時(shí)域上對(duì)接收信號(hào)的波形進(jìn)行不同程度的縮放處理。將經(jīng)過縮放處理后的接收信號(hào)的波形同發(fā)射信號(hào)的波形進(jìn)行比較，若經(jīng)過縮放處理后的接收信號(hào)的波形同發(fā)射信號(hào)的波形越接近，則說明經(jīng)過縮放處理后的接收信號(hào)同發(fā)射信號(hào)的相關(guān)性越大，也即，搜索到的多普勒頻移與實(shí)際多普勒頻移相差越小。對(duì)于一個(gè)多普勒頻移范圍的各個(gè)搜索頻率點(diǎn)來說，若根據(jù)每個(gè)搜索頻率點(diǎn)分別對(duì)接收信號(hào)的波形進(jìn)行了縮放處理，則各個(gè)經(jīng)過縮放處理后的接收信號(hào)同發(fā)射信號(hào)的相關(guān)性近似滿足如圖1所示的正態(tài)分布。本發(fā)明基于上述信號(hào)相關(guān)性近似滿足正態(tài)分布的特點(diǎn)，制定多普勒頻移搜索策略，具體過程詳見下述實(shí)施例。
[0032]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多普勒頻移搜索方法的流程圖，參見圖2，本實(shí)施例提供的方法流程包括:
[0033]201、確定第一信號(hào)相關(guān)性和第二信號(hào)相關(guān)性，第一信號(hào)相關(guān)性為接收信號(hào)在第一搜索頻率點(diǎn)與參考信號(hào)之間的信號(hào)相關(guān)性，第二信號(hào)相關(guān)性為接收信號(hào)在第二搜索頻率點(diǎn)與參考信號(hào)之間的信號(hào)相關(guān)性，第一搜索頻率點(diǎn)為第二搜索頻率點(diǎn)的前一個(gè)搜索頻率點(diǎn)。
[0034]202、根據(jù)第一信號(hào)相關(guān)性和第二信號(hào)相關(guān)性之間的數(shù)值關(guān)系，確定第一搜索方向。
[0035]203、根據(jù)第一搜索方向上的至少一個(gè)搜索頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)相關(guān)性，確定信號(hào)相關(guān)性峰值對(duì)應(yīng)的搜索頻率點(diǎn)。
[0036]204、基于信號(hào)相關(guān)性峰值對(duì)應(yīng)的搜索頻率點(diǎn)，確定多普勒頻移。
[0037]本發(fā)明實(shí)施例提供的方法，在多普勒頻移搜索過程中，考慮到了對(duì)于接收信號(hào)來說，其在各個(gè)搜索頻率點(diǎn)上與參考信號(hào)之間的信號(hào)相關(guān)性呈正態(tài)分布，因此，每確定一個(gè)搜索頻率點(diǎn)，則根據(jù)該搜索頻率點(diǎn)以及相鄰的搜索頻率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的信號(hào)相關(guān)性之間的數(shù)值關(guān)系確定下一次的搜索方向，通過在搜索過程中不斷根據(jù)當(dāng)前得到的信號(hào)相關(guān)性調(diào)整搜索方向，從而確定信號(hào)相關(guān)性峰值對(duì)應(yīng)的搜索頻率點(diǎn)，進(jìn)而根據(jù)該搜索頻率點(diǎn)確定多普勒頻移，大大降低了搜索運(yùn)算量，節(jié)省了大量的時(shí)間和資源，滿足了對(duì)通信系統(tǒng)的低功耗和實(shí)時(shí)性需求。
[0038]可選地，根據(jù)第一信號(hào)相關(guān)性和第二信號(hào)相關(guān)性之間的數(shù)值關(guān)系，確定第一搜索方向，包括:
[0039]如果第二信號(hào)相關(guān)性小于第一信號(hào)相關(guān)性，且第一信號(hào)相關(guān)性與第二信號(hào)相關(guān)性之差大于第一預(yù)設(shè)閾值，且第二信號(hào)相關(guān)性小于第二預(yù)設(shè)閾值，則將當(dāng)前搜索方向的反方向確定為第一搜索方向。
[0040]可選地，根據(jù)第一信號(hào)相關(guān)性和第二信號(hào)相關(guān)性之間的數(shù)值關(guān)系，確定第一搜索方向，包括:
[0041]如果第二信號(hào)相關(guān)性大于第一信號(hào)相關(guān)性，且第二信號(hào)相關(guān)性與第一信號(hào)相關(guān)性之差大于第一預(yù)設(shè)閾值，則將當(dāng)前搜索方向確定為第一搜索方向；或，
[0042]如果第二信號(hào)相關(guān)性大于第一信號(hào)相關(guān)性，且第二信號(hào)相關(guān)性大于第二預(yù)設(shè)閾值，則將當(dāng)前搜索方向確定為第一搜索方向。
[0043]可選地，根據(jù)第一搜索方向上的至少一個(gè)搜索頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)相關(guān)性，確定信號(hào)相關(guān)性峰值對(duì)應(yīng)的搜索頻率點(diǎn)，包括:
[0044]如果第二信號(hào)相關(guān)性大于第一信號(hào)相關(guān)性和第三信號(hào)相關(guān)性，且第二信號(hào)相關(guān)性大于第二預(yù)設(shè)閾值，則將第二搜索頻率點(diǎn)確定為信號(hào)相關(guān)性峰值對(duì)應(yīng)的搜索頻率點(diǎn)，第三信號(hào)相關(guān)性為接收信號(hào)在第三搜索頻率點(diǎn)與參考信號(hào)之間的信號(hào)相關(guān)性，第三搜索頻率點(diǎn)為第二搜索頻率點(diǎn)在第一搜索方向上的后一個(gè)搜索頻率點(diǎn)。
[0045]可選地，根據(jù)第一搜索方向上的至少一個(gè)搜索頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)相關(guān)性，確定信號(hào)相關(guān)性峰值對(duì)應(yīng)的搜索頻率點(diǎn)，包括:
[0046]如果第二信號(hào)相關(guān)性大于第一信號(hào)相關(guān)性和第三信號(hào)相關(guān)性，且第二信號(hào)相關(guān)性大于第二預(yù)設(shè)閾值，則縮小當(dāng)前搜索步長(zhǎng)，第三信號(hào)相關(guān)性為接收信號(hào)在第三搜索頻率點(diǎn)與參考信號(hào)之間的信號(hào)相關(guān)性，第三搜索頻率點(diǎn)為第二搜索頻率點(diǎn)在第一搜索方向上的后一個(gè)搜索頻率點(diǎn)；
[0047]以第二搜索頻率點(diǎn)為搜索起點(diǎn)，基于縮小后的搜索步長(zhǎng)，確定第四信號(hào)相關(guān)性和第五信號(hào)相關(guān)性，第四信號(hào)相關(guān)性為接收信號(hào)在第四搜索頻率點(diǎn)與參考信號(hào)之間的信號(hào)相關(guān)性，第五信號(hào)相關(guān)性為接收信號(hào)在第五搜索頻率點(diǎn)與參考信號(hào)之間的信號(hào)相關(guān)性，第四搜索頻率點(diǎn)為第二搜索頻率點(diǎn)在第一搜索方向的反方向上確定的搜索頻率點(diǎn)，第五搜索頻率點(diǎn)為第二搜索頻率點(diǎn)在第一搜索方向上確定的搜索頻率點(diǎn)；
[0048]當(dāng)根據(jù)第四信號(hào)相關(guān)性、第五信號(hào)相關(guān)性和第二信號(hào)相關(guān)性，確定第二搜索頻率點(diǎn)滿足預(yù)設(shè)峰值條件時(shí)，將第二搜索頻率點(diǎn)確定為信號(hào)相關(guān)性峰值對(duì)應(yīng)的搜索頻率點(diǎn)；
[0049]當(dāng)?shù)诙阉黝l率點(diǎn)不滿足預(yù)設(shè)峰值條件時(shí)，再次縮小搜索步長(zhǎng)，直至基于再次縮小后的搜索步長(zhǎng)所確定的信號(hào)相關(guān)性滿足預(yù)設(shè)峰值條件為止。
[0050]可選地，當(dāng)根據(jù)第四信號(hào)相關(guān)性、第五信號(hào)相關(guān)性和第二信號(hào)相關(guān)性，確定第二搜索頻率點(diǎn)滿足預(yù)設(shè)峰值條件時(shí)，將第二搜索頻率點(diǎn)確定為信號(hào)相關(guān)性峰值對(duì)應(yīng)的搜索頻率點(diǎn)包括下述至少一項(xiàng):
[0051]判斷縮小后的搜索步長(zhǎng)是否小于預(yù)設(shè)搜索步長(zhǎng)，如果縮小后的搜索步長(zhǎng)小于預(yù)設(shè)搜索步長(zhǎng)，則將第二搜索頻率點(diǎn)確定為信號(hào)