計算非頻偏突跳0FDM符號上的頻 偏估計值，
[0038]
[0039] 其中，是第i_l個0FDM符號上利用前一 0FDM符號鎖相環(huán)跟蹤后的頻偏值i#_2 補償后還剩余的頻偏，a為鎖相環(huán)跟蹤因子，a取值范圍為0.9-1;
[0040] 本發(fā)明所述的實現(xiàn)上述高鐵環(huán)境下多普勒頻偏估計方法的高鐵環(huán)境下多普勒頻 偏估計系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括：依次通過光纖鏈路通信連接的車載基站、射頻天線 單兀、中央控制基站、服務接入網(wǎng)關，其中，
[0041] 中央控制基站，用于在上行鏈路中將從射頻天線單元接收的光信號進行光電轉換 和解調處理后，通過光纖鏈路傳輸?shù)椒战尤刖W(wǎng)關；以及在下行鏈路中，通過光開關打開或 關閉不同射頻天線單元以切換對高速列車進行網(wǎng)絡覆蓋的射頻天線單元小區(qū)，將從接入服 務網(wǎng)關接收的數(shù)據(jù)進行基帶處理調制成射頻信號，并將射頻信號通過光纖鏈路傳輸?shù)綄Ω?速列車進行網(wǎng)絡覆蓋的射頻天線單元；
[0042] 接入服務網(wǎng)關，用于在上行鏈路中將從中央控制基站接收的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭\營商， 以及在下行鏈路中將從運營商接收的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂苹荆?br>[0043]多個射頻天線單元，設置于高速鐵路軌道旁，用于在上行鏈路中，將從車載基站接 收的射頻信號經過波分復用轉換成光信號，然后通過光纖鏈路傳輸?shù)街醒肟刂苹?；以?在下行鏈路中，將從中央控制基站接收的射頻信號進行波分復用光電轉換并放大，將經過 波分復用光電轉換并放大后的射頻信號發(fā)射到高速列車的車載基站；
[0044] 車載基站，用于作為中央控制基站與移動終端之間的中繼，建立車廂內移動終端 與軌道旁的射頻天線單元之間的無線高速鏈路；用于通過連接車廂內部支持多種通信制式 的接入點為移動終端提供接入；以及用于實現(xiàn)上述高鐵環(huán)境下多普勒頻偏估計方法。
[0045]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提出的高鐵環(huán)境下多普勒頻偏估計方法和系統(tǒng)，通過對 接收信號做時域信道估計，分離出時域信道含萊斯（L0S)徑的信道值，利用L0S分量徑的特 征進行頻偏估計，從而具有更高的估計精度；通過設定一個門限可以自適應的判斷出射頻 拉遠單元切換時的突跳點，當判斷產生了多普勒突跳后，有效的消除了突跳；能夠把復雜的 時變信道估計和抗多普勒效應算法移到車載基站上，釋放了射頻拉遠單元的壓力，解決了 移動終端功率和性能受限的難題。
【附圖說明】
[0046] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附 圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域 普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0047] 圖1是本發(fā)明所述的高鐵環(huán)境下多普勒頻偏估計方法的流程圖；
[0048] 圖2是本發(fā)明所述的頻偏突跳消除方法的流程圖；
[0049] 圖3是本發(fā)明所述的高鐵環(huán)境下多普勒頻偏估計系統(tǒng)的框圖。
【具體實施方式】
[0050] 實施例一
[0051] 無線信道中存在多徑傳播和多普勒效應，LTE下行采用的0FDMA技術具有較強的 對抗無線衰落信道的能力，但是對頻率和相位偏移非常敏感。由高速移動引起的多普勒頻 移會破壞0FDM子載波之間的正交性，產生載波間干擾（ICI)。本實施例就LTE下行鏈路的 頻偏估計技術進行研究，針對高鐵萊斯信道的特點，將頻偏對接收信號帶來的影響轉移到 頻偏對信道的影響，通過提取信道信息的方法來進行頻偏估計。所述方法首先進行時域信 道估計，然后對時域信道響應的萊斯LOS徑進行分離，最后利用提取的信道LOS徑進行相關 處理得到頻偏估計值。
[0052] 如圖1所示，本發(fā)明提出的一種更高精度的高鐵環(huán)境下多普勒頻偏估計方法，包 括如下步驟：
[0053] 步驟10,獲取時域信道估計。
[0054] 步驟20,分離含L0S徑信道估計值，具體為從時域信道估計值中提取帶有L0S 分量的徑，即第一徑：
[0055] 步驟30,進行頻偏估計，具體為利用不同位置信道有L0S分量的徑進行頻偏估計：
[0056]
[0057]在公式（3)中，^為頻偏估計值，Kp為帶有導頻0FDM符號位置集合，D為兩個進行 相關處理帶有導頻的0FDM符號間隔的符號數(shù)，&為進行相關處理的0FDM組數(shù)，每組2個符 號進行相關處理，D和m為大于1的整數(shù)。
[0058] 其中步驟10具體包括：
[0059] 步驟101，提取頻域接收信號中的0FDM導頻信號，并利用該接收信號中的導頻符 號和發(fā)送信號中的導頻符號進行信道估計，得到導頻位置頻域信道響應：
[0060]
[0061] 在公式⑴中，mp為帶有導頻符號的標識，kp為導頻子載波位置的標識，Y(mp，kp) 為位置（mp，kp)處的頻域接收信號，X(mp，kp)為位置（mp，kp)處的頻域發(fā)送信號，P為大于1 的整數(shù)。
[0062] 步驟102,對導頻位置頻域信道響應進行內插，得到整個導頻符號上其 他數(shù)據(jù)子載波上的信道頻域響應//(',，^\(1為大于1的整數(shù)，這里的內插算法可以采用 線性內插、高斯內插和Cubic內插中的任何一種。
[0063] 步驟103,對頻域信道響應)進行IFFT變換處理，得到時域信道估計值：
[0064]
[0065]在公式⑵中，是時域信道第一徑系數(shù)的估計值，是時域信 道第L-1徑系數(shù)的估計值，L為發(fā)射天線和接收天線之間萊斯徑的記憶長度，L為大于1的 整數(shù)。
[0066] 在LTE-TDD下行鏈路中，協(xié)議采用基于傳統(tǒng)0FDM技術的0FDMA技術，同0FDM-樣， 0FDMA對頻率偏差非常敏感，尤其是在高速環(huán)境中，速度越大，多普勒頻移越大，且當移動終 端在小區(qū)內部射頻拉遠單元之間進行切換時，會產生多普勒的突跳，即移動終端兩定向天 線上接收信號的頻偏將發(fā)生突跳，分別由負最大多普勒頻移跳變?yōu)榱慊蛴闪闾優(yōu)檎畲?多普勒頻移，這會嚴重影響系統(tǒng)性能。因此，本發(fā)明在上述通過步驟30獲得的頻偏估計值 的基礎上，還需要判斷是否發(fā)生了多普勒突跳，并且分別采取了適用于頻偏突跳OFDM符號 的方法進行頻偏估計值的計算，以消除頻偏突跳。
[0067] 如圖2所述，在圖1的步驟30之后進行的頻偏突跳消除方法具體包括如下步驟：
[0068] 步驟40,檢測多普勒頻移突跳點，如果檢測到頻偏突跳0FDM符號則進入步驟50， 反之，如果檢測到非頻偏突跳0FDM符號，則進入步驟60。
[0069]步驟50，計算頻偏突跳0FDM符號上的頻偏估計值。
[0070] 步驟60，計算非頻偏突跳0FDM符號上的頻偏估計值。
[0071]多普勒頻移突跳的檢測就是首先設定一個判決閾值，然后將該閾值與前后符號的 頻偏差值（即當前0FDM符號上估計得到的頻偏值的絕對值與前一符號上利用鎖相環(huán)跟蹤 后的頻偏值的絕對值之差）進行比較，將頻偏差值大于突跳判決閾值的符號判為頻偏突跳 符號，反之為頻偏非突跳符號。其中，步驟40具體包括如下步驟：
[0072] 步驟401，計算當前0FDM符號上的頻偏估計值的絕對值與前一 0FDM符號利用鎖相 環(huán)跟蹤后的頻偏估計值的絕對值的差值，這里令第i個0FDM符號上的頻偏差值為
[0073]
[0074] 在公式（4