本公開涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高速移動(dòng)場景下的頻偏和多普勒擴(kuò)展的確定方法及裝置。

背景技術(shù)：

在常規(guī)信道上每條多徑由均勻散射的不可分辨徑構(gòu)成，且各條多徑攜帶的頻偏，其主要是網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送信號頻率與終端本地晶振頻率之間的頻率偏差。目前，在高鐵沿線采用專網(wǎng)進(jìn)行覆蓋，其布網(wǎng)方式通常采用BBU(英文：Base Band Unit，中文：基帶單元)和RRU(英文：Radio Remote Unit，中文：無線遠(yuǎn)端單元)結(jié)合的方式，因此在同一個(gè)基站的多個(gè)RRU之間高速移動(dòng)的終端，會(huì)同時(shí)收到來自多個(gè)RRU的無線信號，且終端和各RRU之間的夾角不同。因?yàn)楦哞F信道的每條多徑的直視徑成分較大，散射徑成分較少，各條多徑攜帶的頻偏和終端的速度，以及終端與各RRU的夾角等因素均有關(guān)，而現(xiàn)有技術(shù)所使用的計(jì)算頻偏估計(jì)和多普勒擴(kuò)展的方法的前提是信道中各條多徑攜帶同樣頻偏且信道滿足瑞利衰落，因此對于涉及到高速移動(dòng)的場景不再適合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本公開提供一種高速移動(dòng)場景下的頻偏和多普勒擴(kuò)展的確定方法及裝置。

根據(jù)本公開實(shí)施例的第一方面，提供一種高速移動(dòng)場景下的頻偏和多普勒擴(kuò)展的確定方法，包括：

根據(jù)信道沖激響應(yīng)獲取有效徑；

獲取各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，并根據(jù)所述有效徑相關(guān)值的相位獲取所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)；

根據(jù)各個(gè)有效徑的功率計(jì)算合并權(quán)重，將所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)以所述合并權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合并，得到加權(quán)平均頻偏估計(jì)；

根據(jù)所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)以及所述合并權(quán)重，獲取均方根頻偏擴(kuò)展，作為多普勒擴(kuò)展估計(jì)。

可選的，所述根據(jù)信道沖激響應(yīng)獲取有效徑，包括：

將頻域信道估計(jì)變換到時(shí)域，得到信道沖激響應(yīng)；

獲取所述信道沖激響應(yīng)中的各個(gè)樣點(diǎn)的功率延遲分布；

根據(jù)所述各個(gè)樣點(diǎn)的功率延遲分布，進(jìn)行功率排序；

根據(jù)所述功率排序以及最大有效徑條數(shù)確定噪聲和干擾的功率；

根據(jù)所述噪聲和干擾的功率以及所述功率排序中的最大功率確定用于篩選有效徑的功率門限；

將所述各個(gè)樣點(diǎn)中的功率大于所述功率門限的樣點(diǎn)作為有效徑。

可選的，所述獲取各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，并根據(jù)所述有效徑相關(guān)值的相位獲取所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，包括：

獲取各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值；

對所述各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值進(jìn)行相位提取，并根據(jù)所述各個(gè)有效徑的相關(guān)值提取的相位獲取各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)。

可選的，所述根據(jù)各個(gè)有效徑的功率計(jì)算合并權(quán)重，將所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)以所述合并權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合并，得到加權(quán)平均頻偏估計(jì)，包括：

獲取各個(gè)有效徑的有用信號功率的功率總和；

將每個(gè)有效徑的有用信號功率與所述有用信號功率的功率總和的比值作為所述每個(gè)有效徑的合并權(quán)重；

將所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)以所述合并權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合并，得到所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述將頻域信道估計(jì)變換到時(shí)域，得到信道沖激響應(yīng)，包括：

通過對所述頻域信道估計(jì)進(jìn)行快速傅里葉反變換IFFT將所述頻域信道估計(jì)變換到時(shí)域，得到所述信道沖激響應(yīng)；

所述IFFT的公式包括：

其中，表示位于時(shí)間方向上第l個(gè)CRS OFDM符號，頻率方向上第k個(gè)CRS RE的頻域信道估計(jì)；表示所述第l個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的第n個(gè)樣點(diǎn)的值，N_FFT表示所述IFFT的點(diǎn)數(shù)，所述頻域信道估計(jì)的樣點(diǎn)總數(shù)等于N_FFT，K表示頻率方向上CRS RE的總數(shù)，L表示時(shí)間方向上CRS符號的總數(shù)；

其中，在進(jìn)行所述IFFT時(shí)，當(dāng)N_FFT＞K時(shí)，對所述第l個(gè)CRS OFDM符號上的頻域信道估計(jì)進(jìn)行補(bǔ)0，使所述第l個(gè)CRS OFDM符號上的頻域信道估計(jì)的長度等于所述N_FFT；當(dāng)N_FFT≤K時(shí)，取所述第l個(gè)CRS OFDM符號上的頻域信道估計(jì)中的N_FFT個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行所述IFFT。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述獲取所述信道沖激響應(yīng)中的各個(gè)樣點(diǎn)的功率延遲分布，包括：

對各個(gè)CRS OFDM符號所計(jì)算的信道沖激響應(yīng)進(jìn)行功率平均得到所述功率延遲分布PDP；

其中，進(jìn)行所述功率平均的公式包括：

其中，表示所述PDP中第n個(gè)樣點(diǎn)的功率，表示所述第l個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的第n個(gè)樣點(diǎn)的值，N_FFT表示所述IFFT的點(diǎn)數(shù)，所述信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)總數(shù)等于N_FFT。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述根據(jù)所述各個(gè)樣點(diǎn)的功率延遲分布，進(jìn)行功率排序，包括：

將所述功率延遲分布中的功率序列按照功率從大到小的順序進(jìn)行排序，得到所述功率排序，所述功率排序中包括新的序列其中

所述根據(jù)所述功率排序以及最大有效徑條數(shù)確定噪聲和干擾的功率，包括：

根據(jù)所述功率排序，將所述各個(gè)樣點(diǎn)中功率最大的前個(gè)樣點(diǎn)之外的其他樣點(diǎn)確定為噪聲和干擾樣點(diǎn)；

根據(jù)噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率計(jì)算公式的獲取所述噪聲和干擾的功率；

所述噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率的計(jì)算公式包括：

其中，表示所述最大有效徑條數(shù)，N_FFT表示所述IFFT的點(diǎn)數(shù)，所述信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)總數(shù)等于N_FFT，σ²表示所述噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述根據(jù)所述噪聲和干擾的功率以及所述功率排序中的最大功率確定用于篩選有效徑的功率門限，包括：

根據(jù)所述噪聲和干擾的功率以及所述功率排序中的最大功率，利用功率門限計(jì)算公式確定所述功率門限；

所述功率門限計(jì)算公式，包括：

其中，Γ表示所述功率門限，ρ_noise表示噪聲門限系數(shù)，σ²表示所述噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率，ρ_maxPath表示最大徑門限系數(shù)，表示所述功率排序中的最大功率。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述獲取各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，包括：

利用相關(guān)值計(jì)算公式，計(jì)算相鄰CRS OFDM符號上的相同位置的有效徑進(jìn)行有效徑相關(guān)值；

所述相關(guān)值計(jì)算公式包括：

其中，表示第n個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，表示時(shí)間方向上第l個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)i_n的值，表示時(shí)間方向上第l+1個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)i_n的值，其中樣點(diǎn)i_n為作為所述第n個(gè)有效徑的樣點(diǎn)，N_path表示有效徑的數(shù)量。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述對所述各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值進(jìn)行相位提取，并根據(jù)所述各個(gè)有效徑的相關(guān)值提取的相位獲取各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，包括：

利用相位計(jì)算公式對所述各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值進(jìn)行相位提取；

利用頻偏計(jì)算公式根據(jù)所述各個(gè)有效徑的相關(guān)值提取的相位獲取各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)；

其中，所述相位計(jì)算公式包括：

其中，表示第n個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值的相位，表示第n個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，N_path表示有效徑的數(shù)量；

所述頻偏計(jì)算公式包括：

其中，表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，T表示相鄰CRS OFDM符號的時(shí)間間隔。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述獲取所述各個(gè)有效徑的有用信號功率的功率總和，包括：

對于所述各個(gè)有效徑：將有效徑的功率減去噪聲和干擾的功率的值與零進(jìn)行比較，將二者中的最大值作為有效徑的有用信號功率，得到所述各個(gè)有效徑的有用信號功率；

利用功率求和公式，獲取所述各個(gè)有效徑的有用信號功率的功率總和；

其中，所述功率求和公式包括：

其中，表示所述功率總和，表示第n個(gè)有效徑的功率，表示所述第n個(gè)有效徑的有用信號功率，σ²表示所述噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率，N_path表示有效徑的數(shù)量。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述將所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)以所述合并權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合并，得到所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)，包括：

利用加權(quán)平均頻偏公式對所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)進(jìn)行合并，得到所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)；

其中，所述加權(quán)平均頻偏公式，包括：

其中，f_o表示所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)，表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，w_n表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)的合并權(quán)重，表示所述功率總和，表示所述第n個(gè)有效徑的有用信號功率。

可選的，所述根據(jù)所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)以及所述合并權(quán)重，獲取均方根頻偏擴(kuò)展，作為多普勒擴(kuò)展估計(jì)，包括：

根據(jù)所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)以及所述各個(gè)有效徑的合并權(quán)重，利用均方根擴(kuò)展計(jì)算公式獲取所述均方根頻偏擴(kuò)展；

將所述均方根擴(kuò)展作為所述多普勒擴(kuò)展估計(jì)；

其中，所述均方根擴(kuò)展計(jì)算公式包括：

其中，f_Dopp表示均方根頻偏擴(kuò)展，表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，w_n表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)的合并權(quán)重，f_o表示所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)，N_path表示有效徑的數(shù)量。

根據(jù)本公開實(shí)施例的第二方面，提供一種高速移動(dòng)場景下的頻偏的確定裝置，所述裝置包括：

有效徑獲取模塊，用于根據(jù)信道沖激響應(yīng)獲取有效徑；

頻偏估計(jì)模塊，用于獲取各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，并根據(jù)所述有效徑相關(guān)值的相位獲取所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)；

加權(quán)平均頻偏估計(jì)模塊，用于根據(jù)各個(gè)有效徑的功率計(jì)算合并權(quán)重，將所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)以所述合并權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合并，得到加權(quán)平均頻偏估計(jì)；

多普勒擴(kuò)展估計(jì)模塊，用于根據(jù)所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)以及所述合并權(quán)重，獲取均方根頻偏擴(kuò)展，作為多普勒擴(kuò)展估計(jì)。

可選的，所述有效徑獲取模塊，包括：

沖激響應(yīng)獲取子模塊，用于將頻域信道估計(jì)變換到時(shí)域，得到信道沖激響應(yīng)；

功率延遲分布獲取子模塊，用于獲取所述信道沖激響應(yīng)中的各個(gè)樣點(diǎn)的功率延遲分布；

功率排序子模塊，用于根據(jù)所述各個(gè)樣點(diǎn)的功率延遲分布，進(jìn)行功率排序；

噪聲和干擾的功率確定子模塊，用于根據(jù)所述功率排序以及最大有效徑條數(shù)確定噪聲和干擾的功率；

功率門限確定子模塊，用于根據(jù)所述噪聲和干擾的功率以及所述功率排序中的最大功率確定用于篩選有效徑的功率門限；

有效徑確定子模塊，用于將所述各個(gè)樣點(diǎn)中的功率大于所述功率門限的樣點(diǎn)作為有效徑。

可選的，所述頻偏估計(jì)模塊，包括：

有效徑相關(guān)值獲取子模塊，用于獲取各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值；

頻偏估計(jì)獲取子模塊，用于對所述各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值進(jìn)行相位提取，并根據(jù)所述各個(gè)有效徑的相關(guān)值提取的相位獲取各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)。

可選的，所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)模塊，包括：

功率總和獲取子模塊，用于獲取各個(gè)有效徑的有用信號功率的功率總和；

合并權(quán)重獲取子模塊，用于將每個(gè)有效徑的有用信號功率與所述有用信號功率的功率總和的比值作為所述每個(gè)有效徑的合并權(quán)重；

加權(quán)平均頻偏估計(jì)子模塊，用于將所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)以所述合并權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合并，得到所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述沖激響應(yīng)獲取子模塊，用于：

通過對所述頻域信道估計(jì)進(jìn)行快速傅里葉反變換IFFT將所述頻域信道估計(jì)變換到時(shí)域，得到所述信道沖激響應(yīng)；

所述IFFT的公式包括：

其中，表示位于時(shí)間方向上第l個(gè)CRS OFDM符號，頻率方向上第k個(gè)CRS RE的頻域信道估計(jì)；表示所述第l個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的第n個(gè)樣點(diǎn)的值，N_FFT表示所述IFFT的點(diǎn)數(shù)，所述信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)總數(shù)等于N_FFT，K表示頻率方向上CRS RE的總數(shù)，L表示時(shí)間方向上CRS符號的總數(shù)；

其中，在進(jìn)行所述IFFT時(shí)，當(dāng)N_FFT＞K時(shí)，對所述第l個(gè)CRS OFDM符號上的頻域信道估計(jì)進(jìn)行補(bǔ)0，使所述第l個(gè)CRS OFDM符號上的頻域信道估計(jì)的長度等于所述N_FFT；當(dāng)N_FFT≤K時(shí)，取所述第l個(gè)CRS OFDM符號上的頻域信道估計(jì)中的N_FFT個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行所述IFFT。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述功率延遲分布獲取子模塊，用于：

對各個(gè)CRS OFDM符號所計(jì)算的信道沖激響應(yīng)進(jìn)行功率平均得到所述功率延遲分布PDP；

其中，進(jìn)行所述功率平均的公式包括：

其中，表示所述PDP中第n個(gè)樣點(diǎn)的功率，表示所述第l個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的第n個(gè)樣點(diǎn)的值，N_FFT表示所述IFFT的點(diǎn)數(shù)，所述信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)總數(shù)等于N_FFT。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述功率排序子模塊，用于：

將所述功率延遲分布中的功率序列按照功率從大到小的順序進(jìn)行排序，得到所述功率排序，所述功率排序中包括新的序列其中

所述噪聲和干擾的功率確定子模塊，包括：

噪聲和干擾樣點(diǎn)確定子模塊，用于根據(jù)所述功率排序，將所述各個(gè)樣點(diǎn)中功率最大的前個(gè)樣點(diǎn)之外的其他樣點(diǎn)確定為噪聲和干擾樣點(diǎn)；

噪聲和干擾的功率獲取子模塊，用于根據(jù)噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率計(jì)算公式的獲取所述噪聲和干擾的功率；

所述噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率的計(jì)算公式包括：

其中，表示所述最大有效徑條數(shù)，N_FFT表示所述IFFT的點(diǎn)數(shù)，所述信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)總數(shù)等于N_FFT，σ²表示所述噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述功率門限確定子模塊，用于：

根據(jù)所述噪聲和干擾的功率以及所述功率排序中的最大功率，利用功率門限計(jì)算公式確定所述功率門限；

所述功率門限計(jì)算公式，包括：

其中，Γ表示所述功率門限，ρ_noise表示噪聲門限系數(shù)，σ²表示所述噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率，ρ_maxPath表示最大徑門限系數(shù)，表示所述功率排序中的最大功率。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述有效徑相關(guān)值獲取子模塊，用于：

利用相關(guān)值計(jì)算公式，計(jì)算相鄰CRS OFDM符號上的相同位置的有效徑進(jìn)行有效徑相關(guān)值；

所述相關(guān)值計(jì)算公式包括：

其中，表示第n個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，表示時(shí)間方向上第l個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)i_n的值，表示時(shí)間方向上第l+1個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)i_n的值，其中樣點(diǎn)i_n為作為所述第n個(gè)有效徑的樣點(diǎn)，N_path表示有效徑的數(shù)量。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述頻偏估計(jì)獲取子模塊，包括：

相位提取子模塊，用于利用相位計(jì)算公式對所述各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值進(jìn)行相位提取；

頻偏估計(jì)確定子模塊，用于利用頻偏計(jì)算公式根據(jù)所述各個(gè)有效徑的相關(guān)值提取的相位獲取各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)；

其中，所述相位計(jì)算公式包括：

其中，表示第n個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值的相位，表示第n個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，N_path表示有效徑的數(shù)量；

所述頻偏計(jì)算公式包括：

其中，表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，T表示相鄰CRS OFDM符號的時(shí)間間隔。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述功率總和獲取子模塊，包括：

有用信號功率獲取子模塊，用于對于所述各個(gè)有效徑：將有效徑的功率減去噪聲和干擾的功率的值與零進(jìn)行比較，將二者中的最大值作為有效徑的有用信號功率，得到所述各個(gè)有效徑的有用信號功率；

功率總和確定子模塊，用于利用功率求和公式，獲取所述各個(gè)有效徑的有用信號功率的功率總和；

其中，所述功率求和公式包括：

其中，表示所述功率總和，表示第n個(gè)有效徑的功率，表示所述第n個(gè)有效徑的有用信號功率，σ²表示所述噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率，N_path表示有效徑的數(shù)量。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)子模塊，用于：

利用加權(quán)平均頻偏公式對所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)進(jìn)行合并，得到所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)；

其中，所述加權(quán)平均頻偏公式，包括：

其中，f_o表示所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)，表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，w_n表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)的合并權(quán)重，表示所述功率總和，表示所述第n個(gè)有效徑的有用信號功率。

可選的，所述多普勒擴(kuò)展估計(jì)模塊，包括：

均方根頻偏擴(kuò)展獲取子模塊，用于根據(jù)所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)以及所述各個(gè)有效徑的合并權(quán)重，利用均方根擴(kuò)展計(jì)算公式獲取所述均方根頻偏擴(kuò)展；

多普勒擴(kuò)展估計(jì)子模塊，用于將所述均方根擴(kuò)展作為所述多普勒擴(kuò)展估計(jì)；

其中，所述均方根擴(kuò)展計(jì)算公式包括：

其中，f_Dopp表示均方根頻偏擴(kuò)展，表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，w_n表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)的合并權(quán)重，f_o表示所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)，N_path表示有效徑的數(shù)量。

本公開的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

通過根據(jù)信道沖激響應(yīng)獲取有效徑；獲取各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，并根據(jù)所述有效徑相關(guān)值的相位獲取所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)；根據(jù)各個(gè)有效徑的功率計(jì)算合并權(quán)重，將所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)以所述合并權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合并，得到加權(quán)平均頻偏估計(jì)；根據(jù)所述各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，所述加權(quán)平均頻偏估計(jì)以及所述合并權(quán)重，獲取均方根頻偏擴(kuò)展，作為多普勒擴(kuò)展估計(jì)。能夠解決在高速場景下，各條多徑的直視徑成分較大，且攜帶不同的頻偏時(shí)，常規(guī)頻偏估計(jì)不再適用的問題，能夠有效地對信道的頻偏進(jìn)行估計(jì)。并且，進(jìn)一步的，可以根據(jù)各個(gè)有效徑的有用信號功率以及有用信號功率的功率總和計(jì)算各個(gè)有效徑的權(quán)重，以及加權(quán)平均頻偏估計(jì)，獲取各個(gè)有效徑的均方根擴(kuò)展作為多普勒擴(kuò)展，可以規(guī)避傳統(tǒng)多普勒估計(jì)方法中均勻散射模型不成立，貝塞爾函數(shù)不適用的問題，從而可以獲取高速移動(dòng)場景下的多普勒擴(kuò)展。

本公開的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本公開的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本公開，但并不構(gòu)成對本公開的限制。在附圖中：

圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種高速移動(dòng)場景下的頻偏和多普勒擴(kuò)展的確定方法的流程圖；

圖2是根據(jù)圖1所示實(shí)施例示出的一種有效徑的獲取方法的流程圖；

圖3是根據(jù)圖1所示實(shí)施例示出的一種有效徑的頻偏估計(jì)的確定方法的流程圖；

圖4是根據(jù)圖1所示實(shí)施例示出的一種加權(quán)平均頻偏估計(jì)的確定方法的流程圖；

圖5是根據(jù)圖2所示實(shí)施例示出的一種噪聲和干擾的功率的確定方法的流程圖；

圖6是根據(jù)圖2所示實(shí)施例示出的一種有效徑的有用信號功率的功率總和的獲取方法的流程圖；

圖7是根據(jù)圖1所示實(shí)施例示出的一種多普勒擴(kuò)展估計(jì)的確定方法的流程圖；

圖8是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種高速移動(dòng)場景下的頻偏和多普勒擴(kuò)展的確定裝置的框圖；

圖9是根據(jù)圖8所示實(shí)施例示出的一種有效徑獲取模塊的框圖；

圖10是根據(jù)圖8所示實(shí)施例示出的一種頻偏估計(jì)模塊的框圖；

圖11是根據(jù)圖8所示實(shí)施例示出的一種加權(quán)平均頻偏估計(jì)模塊的框圖；

圖12是根據(jù)圖9所示實(shí)施例示出的一種噪聲和干擾的功率確定子模塊的框圖；

圖13是根據(jù)圖10所示實(shí)施例示出的一種頻偏估計(jì)獲取子模塊的框圖；

圖14是根據(jù)圖11所示實(shí)施例示出的一種功率總和獲取子模塊的框圖；

圖15是根據(jù)圖8所示實(shí)施例示出的一種多普勒擴(kuò)展估計(jì)模塊的框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本公開的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本公開，并不用于限制本公開。

在介紹具體實(shí)施例之前，首先需要對本公開中涉及的有關(guān)名詞進(jìn)行說明。頻偏：就是調(diào)頻波頻率擺動(dòng)的幅度，通常是指網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送信號和終端本地晶振頻率之間的頻率偏差，準(zhǔn)確的頻偏估計(jì)可以保證OFDM(英文：Orthogonal Frequency Division Multiplexing，中文：正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)中的AFC(英文：Auto Frequency Control，中文：自動(dòng)頻率控制)穩(wěn)定工作，使前述頻率偏差近似為零，降低系統(tǒng)中的ICI(英文：Inter-Carrier Interference，中文：載波間干擾)。

多普勒現(xiàn)象是由移動(dòng)速度引起的頻譜發(fā)散現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)射端與接收端做出相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收端的信號頻率會(huì)發(fā)生偏移，多普勒頻移通常被叫做多普勒擴(kuò)展，它代表了信道的衰落速率。對接收信號的影響可看作發(fā)射信號頻率的多普勒擴(kuò)展或頻譜展寬而不是看作一個(gè)頻偏，最大多普勒頻移是多普勒頻譜展寬的一個(gè)測量值，是對無線信道的時(shí)變特性的一種度量。對于無線通信系統(tǒng)的終端來說，多普勒擴(kuò)展表現(xiàn)為，終端移動(dòng)速度越快，其接收信號所經(jīng)歷的信道在單位時(shí)間內(nèi)變化(衰落)越快，接收信號頻譜發(fā)散越嚴(yán)重。無線信道中的最大多普勒擴(kuò)展f_max由移動(dòng)速度v和載波頻率f_c共同決定，即f_max＝v·f_c/c₀。其中，c₀表示光速。準(zhǔn)確的多普勒擴(kuò)展估計(jì)可以為系統(tǒng)中的信道估計(jì)提供重要參考，保證信道估計(jì)性能，進(jìn)而提升下行接收鏈路性能。

高鐵沿線采用專網(wǎng)進(jìn)行覆蓋，其布網(wǎng)方式通常采用BBU+RRU的方式，也就是說，每個(gè)基站由一個(gè)BBU和多個(gè)RRU構(gòu)成，這樣可以有效擴(kuò)大每個(gè)基站的覆蓋范圍，減少基站數(shù)量，降低布網(wǎng)成本。但以這種布網(wǎng)方式會(huì)造成在同一個(gè)基站的多個(gè)RRU之間高速移動(dòng)的終端，會(huì)同時(shí)收到來自多個(gè)RRU的無線信號，而由于終端和各RRU之間的夾角不同，導(dǎo)致各條徑上所攜帶的多普勒頻移不同。因此當(dāng)各條徑上的多普勒頻移不同時(shí)，就會(huì)使得接收信號的頻譜發(fā)散形成多普勒擴(kuò)展。

目前，針對常規(guī)信道而言頻偏估計(jì)和多普勒擴(kuò)展主要是基于時(shí)間方向上相鄰兩個(gè)CRS(英文：Cell-Specific Reference Signals，中文：小區(qū)專用導(dǎo)頻信號)符號信道估計(jì)的相關(guān)值進(jìn)行計(jì)算，使用該方法在大部分場景下可以較好地工作。但在高速移動(dòng)場景下，比如上述的高鐵場景，其性能會(huì)出現(xiàn)一定程度的下降，這是因?yàn)楦哞F信道的每條多徑的直視徑成分較大，散射徑成分較少；各條多徑攜帶的頻偏和終端的速度，以及終端與各RRU的夾角等因素均有關(guān)，現(xiàn)有技術(shù)所使用的頻偏估計(jì)和多普勒擴(kuò)展應(yīng)用的前提是信道中各條多徑攜帶同樣頻偏且信道滿足瑞利衰落，對于涉及到高速移動(dòng)的場景不再適合。

此外，近年來中國高鐵建設(shè)的迅猛發(fā)展，根據(jù)中國中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃方案，2020年中國時(shí)速在200公里以上的高速鐵路里程將會(huì)超過30000公里，因此如何在高速行進(jìn)的列車上體驗(yàn)極速4G服務(wù)正在成為亟待解決的問題。

圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種高速移動(dòng)場景下的頻偏和多普勒擴(kuò)展的確定方法的流程圖，如圖1所示，該方法包括以下步驟：

步驟101，根據(jù)信道沖激響應(yīng)獲取有效徑。

其中，本公開所采用的有效徑的獲取方式，將在下面圖2的實(shí)施例中詳細(xì)說明。

步驟102，獲取各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，并根據(jù)有效徑相關(guān)值的相位獲取各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)。

根據(jù)步驟101中獲得的有效徑，步驟102則是對于上述有效徑的頻偏估計(jì)，該頻偏估計(jì)應(yīng)包括對于有效徑相關(guān)值和有效徑相關(guān)值的相位的估計(jì)。具體實(shí)施方式在之后的圖3的實(shí)施例中詳細(xì)說明。

步驟103，根據(jù)各個(gè)有效徑的功率計(jì)算合并權(quán)重，將各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)以合并權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合并，得到加權(quán)平均頻偏估計(jì)。

加權(quán)平均頻偏估計(jì)的方式將在圖4的實(shí)施例中詳細(xì)說明。

步驟104，根據(jù)各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，加權(quán)平均頻偏估計(jì)以及合并權(quán)重，獲取均方根頻偏擴(kuò)展，作為多普勒擴(kuò)展估計(jì)。

其中，由于傳統(tǒng)技術(shù)中通過貝塞爾函數(shù)計(jì)算多普勒擴(kuò)展的方法只適用于均勻散射的模型，因此在本實(shí)施例所涉及的高速移動(dòng)場景下，為了規(guī)避均勻散射模型不成立，貝塞爾函數(shù)不適用的問題，可以通過獲取各個(gè)有效徑的均方根擴(kuò)展來獲得多普勒擴(kuò)展，其具體的實(shí)施方式在下文進(jìn)行詳細(xì)說明。

綜上所述，本公開所提供的高速移動(dòng)場景下的頻偏和多普勒擴(kuò)展的確定方法，能夠根據(jù)信道沖激響應(yīng)獲取有效徑以及獲取各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，并根據(jù)有效徑相關(guān)值的相位獲取各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)；再根據(jù)各個(gè)有效徑的功率計(jì)算合并權(quán)重，將各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)以合并權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合并，得到加權(quán)平均頻偏估計(jì)；之后根據(jù)各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，加權(quán)平均頻偏估計(jì)以及合并權(quán)重，獲取均方根頻偏擴(kuò)展，作為多普勒擴(kuò)展估計(jì)。能夠解決在高速場景下，各條多徑的直視徑成分較大，且攜帶不同的頻偏時(shí)，常規(guī)頻偏估計(jì)不再適用的問題，能夠有效地對信道的頻偏進(jìn)行估計(jì)。并且，進(jìn)一步的，可以根據(jù)各個(gè)有效徑的有用信號功率以及有用信號功率的功率總和計(jì)算各個(gè)有效徑的權(quán)重以及加權(quán)平均頻偏估計(jì)，獲取各個(gè)有效徑的均方根擴(kuò)展作為多普勒擴(kuò)展，可以規(guī)避傳統(tǒng)多普勒估計(jì)方法中均勻散射模型不成立，貝塞爾函數(shù)不適用的問題，從而可以獲取高速移動(dòng)場景下的多普勒擴(kuò)展。

示例地，圖2是根據(jù)圖1所示實(shí)施例示出的一種有效徑的獲取方法的流程圖，如圖2所示，上述圖1中的步驟101所述的根據(jù)信道沖激響應(yīng)獲取有效徑，包括以下步驟：

步驟1011，將頻域信道估計(jì)變換到時(shí)域，得到信道沖激響應(yīng)(英文：Channel Impulse Response，簡稱：CIR)。

其中，其中信道沖激響應(yīng)即時(shí)域信道估計(jì)，將信道估計(jì)從頻域變換到時(shí)域，可以采用傅里葉逆變換或者快速傅里葉逆變換(英文：Inverse Fast Fourier Transformation，簡稱：IFFT)，在得到時(shí)域下的CIR之后可以進(jìn)行步驟1012中獲取功率延遲分布(英文：Power Delay Profile，簡稱：PDP)的操作。

示例地，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，可以通過對頻域信道估計(jì)進(jìn)行IFFT將頻域信道估計(jì)變換到時(shí)域，得到信道沖激響應(yīng)。

其中，該IFFT的公式包括：

其中，表示位于時(shí)間方向上第l個(gè)CRS OFDM符號，頻率方向上第k個(gè)CRS RE(英文：Resource Element，中文：資源粒子)的頻域信道估計(jì)；表示第l個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的第n個(gè)樣點(diǎn)的值，N_FFT表示IFFT的點(diǎn)數(shù)，信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)總數(shù)等于N_FFT，K表示頻率方向上CRS RE的總數(shù)，L表示時(shí)間方向上CRS符號的總數(shù)。

其中，需要說明的是，在進(jìn)行IFFT時(shí)，當(dāng)N_FFT＞K時(shí)，對第l個(gè)CRS OFDM符號上的頻域信道估計(jì)進(jìn)行補(bǔ)0，使第l個(gè)CRS OFDM符號上的頻域信道估計(jì)的長度等于N_FFT；當(dāng)N_FFT≤K時(shí)，取第l個(gè)CRS OFDM符號上的頻域信道估計(jì)中的N_FFT個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行IFFT。

示例地，當(dāng)信道帶寬為10M時(shí)，K取值為100，可以設(shè)置N_FFT為128，此時(shí)N_FFT＞K，則需對第l個(gè)CRS OFDM符號上的頻域信道估計(jì)進(jìn)行補(bǔ)0的操作，以便第l個(gè)CRS OFDM符號上的頻域信道估計(jì)的長度等于128。

步驟1012，獲取信道沖激響應(yīng)中的各個(gè)樣點(diǎn)的功率延遲分布。

示例地，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，該步驟包括：對各個(gè)CRS OFDM符號所計(jì)算的信道沖激響應(yīng)進(jìn)行功率平均得到PDP。

其中，進(jìn)行功率平均的公式包括：

其中，表示PDP中第n個(gè)樣點(diǎn)的功率，表示第l個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的第n個(gè)樣點(diǎn)的值，N_FFT表示IFFT的點(diǎn)數(shù)，信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)總數(shù)等于N_FFT。

步驟1013，根據(jù)各個(gè)樣點(diǎn)的功率延遲分布，進(jìn)行功率排序。

示例地，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，該步驟包括：將功率延遲分布中的功率序列按照功率從大到小的順序進(jìn)行排序，得到功率排序，功率排序中包括新的序列其中

在步驟1012中通過進(jìn)行功率平均的公式獲取到了PDP所有樣點(diǎn)后，根據(jù)所計(jì)算出的值，對其進(jìn)行排序，可以按照功率由大到小的順序?qū)Ω鱾€(gè)樣點(diǎn)的功率進(jìn)行排序，排序后的結(jié)果可以表示為：其中i_n為排序后的序列索引。

步驟1014，根據(jù)功率排序以及最大有效徑條數(shù)確定噪聲和干擾的功率。

其中，噪聲和干擾的功率的大小與很多因素相關(guān)聯(lián)，可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)，根據(jù)不同的應(yīng)用場合選擇適應(yīng)的方式，本實(shí)施例中可以根據(jù)功率排序中以及最大有效徑條數(shù)來確定噪聲和干擾的功率，其中最大有效徑條數(shù)是預(yù)先設(shè)置的，其具體的數(shù)值可以根據(jù)帶寬來確定。

步驟1015，根據(jù)噪聲和干擾的功率以及功率排序中的最大功率確定用于篩選有效徑的功率門限。

示例地，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，該步驟可以根據(jù)噪聲和干擾的功率以及功率排序中的最大功率，利用功率門限計(jì)算公式確定功率門限，該功率門限計(jì)算公式，包括：

其中，Γ表示功率門限，ρ_noise表示噪聲門限系數(shù)，σ²表示噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率，ρ_maxPath表示最大徑門限系數(shù)，表示功率排序中的最大功率。

其中，ρ_noise和ρ_maxPath也可以根據(jù)帶寬來確定，例如當(dāng)信道的帶寬為10M時(shí)，ρ_noise可以設(shè)置為3，而ρ_maxPath可以設(shè)置為1/64。

步驟1016，將各個(gè)樣點(diǎn)中的功率大于功率門限的樣點(diǎn)作為有效徑。

當(dāng)在步驟1015中確定了功率門限后，將所有樣點(diǎn)中功率大于該功率門限的樣點(diǎn)確定為有效徑，并且記錄有效徑的數(shù)量，有效徑的數(shù)量可以用N_path表示。示例的，假設(shè)所述各個(gè)樣點(diǎn)中大于該功率門限的樣點(diǎn)數(shù)為6，這6個(gè)樣點(diǎn)就作為有效徑，而N_path就等于6。

示例地，圖3是根據(jù)圖1所示實(shí)施例示出的一種有效徑的頻偏估計(jì)的確定方法的流程圖，如圖3所示，上述圖1中的步驟102所述的獲取各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，并根據(jù)有效徑相關(guān)值的相位獲取各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，包括以下步驟：

步驟1021，獲取各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值。

其中每個(gè)有效徑的相關(guān)值可以理解為該有效徑在時(shí)間方向上的兩個(gè)相鄰的CRS OFDM(英文：Orthogonal Frequency Division Multiplexing，中文：正交頻分復(fù)用技術(shù))符號的信道沖激響應(yīng)的相關(guān)值，其具體的實(shí)施方式在下文進(jìn)行詳細(xì)說明。

示例地，可以利用相關(guān)值計(jì)算公式，計(jì)算相鄰CRS OFDM符號上的相同位置的有效徑進(jìn)行有效徑相關(guān)值，其中相關(guān)值計(jì)算公式包括：

其中，表示第n個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，表示時(shí)間方向上第l個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)i_n的值，表示時(shí)間方向上第l+1個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)i_n的值，其中樣點(diǎn)i_n為作為第n個(gè)有效徑的樣點(diǎn)，N_path表示有效徑的數(shù)量。

步驟1022，對各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值進(jìn)行相位提取，并根據(jù)各個(gè)有效徑的相關(guān)值提取的相位獲取各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)。

示例地，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，可以首先利用相位計(jì)算公式對各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值進(jìn)行相位提取。該相位計(jì)算公式包括：

其中，表示第n個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值的相位，表示第n個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，N_path表示有效徑的數(shù)量。

之后再利用頻偏計(jì)算公式根據(jù)各個(gè)有效徑的相關(guān)值提取的相位獲取各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，該頻偏計(jì)算公式包括：

其中，表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，T表示相鄰CRS OFDM符號的時(shí)間間隔。

示例地，圖4是根據(jù)圖1所示實(shí)施例示出的一種加權(quán)平均頻偏估計(jì)的確定方法的流程圖，如圖4所示，上述圖1中的步驟103所述的根據(jù)各個(gè)有效徑的功率計(jì)算合并權(quán)重，將各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)以合并權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合并，得到加權(quán)平均頻偏估計(jì)，包括以下步驟：

步驟1031，獲取各個(gè)有效徑的有用信號功率的功率總和。

其中，各個(gè)有效徑的有用信號功率可以通過將各個(gè)有效徑的功率分別減去上述的噪聲和干擾功率，并將各個(gè)結(jié)果分別與0比較，選取其中的較大者作為該有效徑的有用信號功率。

步驟1032，將每個(gè)有效徑的有用信號功率與有用信號功率的功率總和的比值作為每個(gè)有效徑的合并權(quán)重。

步驟1033，將各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)以合并權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合并，得到加權(quán)平均頻偏估計(jì)。

上述步驟可以理解為是將每個(gè)有效徑的有用信號功率在步驟1032中獲得的功率總和中所占比例作為該有效徑的權(quán)重，進(jìn)而根據(jù)每個(gè)有效徑的權(quán)重對各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)進(jìn)行加權(quán)平均，從而得到該加權(quán)平均頻偏估計(jì)。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，該步驟可以包括：將每個(gè)有效徑的有用信號功率與有用信號功率的功率總和的比值作為每個(gè)有效徑的權(quán)重，利用加權(quán)平均頻偏公式對各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)進(jìn)行合并，得到加權(quán)平均頻偏估計(jì)。其中，該加權(quán)平均頻偏公式包括：

其中，f_o表示加權(quán)平均頻偏估計(jì)，表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，w_n表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)的權(quán)重，表示功率總和，表示第n個(gè)有效徑的有用信號功率。

示例的，圖5是根據(jù)圖2所示實(shí)施例示出的一種噪聲和干擾的功率的確定方法的流程圖，如圖5所示，上述步驟1014所述根據(jù)功率排序以及最大有效徑條數(shù)確定噪聲和干擾的功率，包括以下步驟：

步驟10141，根據(jù)功率排序，將各個(gè)樣點(diǎn)中功率最大的前個(gè)樣點(diǎn)之外的其他樣點(diǎn)確定為噪聲和干擾樣點(diǎn)。

步驟10142，根據(jù)噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率計(jì)算公式的獲取噪聲和干擾的功率。其中，該噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率的計(jì)算公式包括：

其中，表示最大有效徑條數(shù)，N_FFT表示IFFT的點(diǎn)數(shù)，信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)總數(shù)等于N_FFT，表示功率排序中σ²表示噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率。

也就是說上述的各個(gè)樣點(diǎn)中除了功率最大的前個(gè)樣點(diǎn)外，其余樣點(diǎn)均可以看作是噪聲和干擾樣點(diǎn)，并可利用這些樣點(diǎn)進(jìn)行噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率σ²的計(jì)算，的值可以根據(jù)帶寬來確定，例如當(dāng)信道的帶寬為10M(兆)時(shí)，可設(shè)置為8。

示例地，圖6是根據(jù)圖2所示實(shí)施例示出的一種有效徑的有用信號功率的功率總和的獲取方法的流程圖，如圖6所示，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，圖3中的步驟1031所述的獲取各個(gè)有效徑的有用信號功率的功率總和，包括以下步驟：

步驟10311，對于各個(gè)有效徑：將有效徑的功率減去噪聲和干擾的功率的值與零進(jìn)行比較，將二者中的最大值作為有效徑的有用信號功率，得到各個(gè)有效徑的有用信號功率。

也就是說，對于每個(gè)有效徑的功率中除去噪聲和干擾的功率之后的功率，如果大于零，則將除去噪聲和干擾的功率之后的功率作為該有效徑的有用信號功率，如果小于零，則將零作為該有效徑的有用信號功率，這樣也可以理解為將無用信號功率濾除。

步驟10312，利用功率求和公式，獲取各個(gè)有效徑的有用信號功率的功率總和。該功率求和公式包括：

其中，表示功率總和，表示第n個(gè)有效徑的功率，表示第n個(gè)有效徑的有用信號功率，σ²表示噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率，N_path表示有效徑的數(shù)量。

示例地，圖7是根據(jù)圖1所示實(shí)施例示出的一種多普勒擴(kuò)展估計(jì)的確定方法的流程圖，如圖7所示，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，圖1中的步驟104所述的根據(jù)各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，加權(quán)平均頻偏估計(jì)以及合并權(quán)重，獲取均方根頻偏擴(kuò)展，作為多普勒擴(kuò)展估計(jì)，可以包括以下步驟：

步驟1041，根據(jù)各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，加權(quán)平均頻偏估計(jì)以及各個(gè)有效徑的合并權(quán)重，利用均方根擴(kuò)展計(jì)算公式獲取均方根頻偏擴(kuò)展。

其中，均方根擴(kuò)展計(jì)算公式包括：

其中，f_Dopp表示均方根頻偏擴(kuò)展，表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，w_n表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)的合并權(quán)重，f_o表示加權(quán)平均頻偏估計(jì)，N_path表示有效徑的數(shù)量。

步驟1042，將均方根擴(kuò)展作為多普勒擴(kuò)展估計(jì)。

利用上述均方根的計(jì)算方式，可以適用于信道不滿足瑞利衰落的條件，即不滿足信道為均勻散射的模型的場景，因此該計(jì)算方式適合應(yīng)用在高速移動(dòng)場景下信道的多普勒擴(kuò)展的計(jì)算。

由此可見，本公開能夠解決在高速場景下各條多徑的直視徑成分較大，且攜帶不同的頻偏導(dǎo)致的常規(guī)頻偏估計(jì)方法不再適用的問題，可以獲取高速移動(dòng)場景下的頻偏估計(jì)，并且，可以規(guī)避傳統(tǒng)多普勒估計(jì)方法中均勻散射模型不成立，貝塞爾函數(shù)不適用的問題，從而可以確定高速移動(dòng)場景下的多普勒擴(kuò)展。

圖8是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種高速移動(dòng)場景下的頻偏和多普勒擴(kuò)展的確定裝置的框圖，如圖8所示，該裝置800包括：

有效徑獲取模塊810，用于根據(jù)信道沖激響應(yīng)獲取有效徑。

頻偏估計(jì)模塊820，用于獲取各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，并根據(jù)有效徑相關(guān)值的相位獲取各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)。

加權(quán)平均頻偏估計(jì)模塊830，用于根據(jù)各個(gè)有效徑的功率計(jì)算合并權(quán)重，將各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)以合并權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合并，得到加權(quán)平均頻偏估計(jì)。

多普勒擴(kuò)展估計(jì)模塊840，用于根據(jù)各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，加權(quán)平均頻偏估計(jì)以及合并權(quán)重，獲取均方根頻偏擴(kuò)展，作為多普勒擴(kuò)展估計(jì)。

可選的，圖9是圖8所示實(shí)施例示出的一種有效徑獲取模塊的框圖，如圖9所示，該有效徑獲取模塊810，包括：

沖激響應(yīng)獲取子模塊811，用于將頻域信道估計(jì)變換到時(shí)域，得到信道沖激響應(yīng)。

功率延遲分布獲取子模塊812，用于獲取信道沖激響應(yīng)中的各個(gè)樣點(diǎn)的功率延遲分布。

功率排序子模塊813，用于根據(jù)各個(gè)樣點(diǎn)的功率延遲分布，進(jìn)行功率排序。

噪聲和干擾的功率確定子模塊814，用于根據(jù)功率排序以及最大有效徑條數(shù)確定噪聲和干擾的功率。

功率門限確定子模塊815，用于根據(jù)噪聲和干擾的功率以及功率排序中的最大功率確定用于篩選有效徑的功率門限。

有效徑確定子模塊816，用于將各個(gè)樣點(diǎn)中的功率大于功率門限的樣點(diǎn)作為有效徑。

可選的，圖10是根據(jù)圖8所示實(shí)施例示出的一種頻偏估計(jì)模塊的框圖，如圖10所示，該頻偏估計(jì)模塊820，包括：

有效徑相關(guān)值獲取子模塊821，用于獲取各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值。

頻偏估計(jì)獲取子模塊822，用于對各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值進(jìn)行相位提取，并根據(jù)各個(gè)有效徑的相關(guān)值提取的相位獲取各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)。

可選的，圖11是根據(jù)圖8所示實(shí)施例示出的一種加權(quán)平均頻偏估計(jì)模塊的框圖，如圖11所示，該加權(quán)平均頻偏估計(jì)模塊830，包括：

功率總和獲取子模塊831，用于獲取各個(gè)有效徑的有用信號功率的功率總和。

合并權(quán)重獲取子模塊832，用于將每個(gè)有效徑的有用信號功率與有用信號功率的功率總和的比值作為每個(gè)有效徑的合并權(quán)重。

加權(quán)平均頻偏估計(jì)子模塊833，用于將各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)以合并權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合并，得到加權(quán)平均頻偏估計(jì)。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，沖激響應(yīng)獲取子模塊811，用于：

通過對頻域信道估計(jì)進(jìn)行快速傅里葉反變換IFFT將頻域信道估計(jì)變換到時(shí)域，得到信道沖激響應(yīng)；

IFFT的公式包括：

其中，表示位于時(shí)間方向上第l個(gè)CRS OFDM符號，頻率方向上第k個(gè)CRS RE的頻域信道估計(jì)；表示第l個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的第n個(gè)樣點(diǎn)的值，N_FFT表示IFFT的點(diǎn)數(shù)，信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)總數(shù)等于N_FFT，K表示頻率方向上CRS RE的總數(shù)，L表示時(shí)間方向上CRS符號的總數(shù)；

其中，在進(jìn)行IFFT時(shí)，當(dāng)N_FFT＞K時(shí)，對第l個(gè)CRS OFDM符號上的頻域信道估計(jì)進(jìn)行補(bǔ)0，使第l個(gè)CRS OFDM符號上的頻域信道估計(jì)的長度等于N_FFT；當(dāng)N_FFT≤K時(shí)，取第l個(gè)CRS OFDM符號上的頻域信道估計(jì)中的N_FFT個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行IFFT。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，功率延遲分布獲取子模塊812，用于：

對各個(gè)CRS OFDM符號所計(jì)算的信道沖激響應(yīng)進(jìn)行功率平均得到功率延遲分布PDP；

其中，進(jìn)行功率平均的公式包括：

其中，表示PDP中第n個(gè)樣點(diǎn)的功率，表示第l個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的第n個(gè)樣點(diǎn)的值，N_FFT表示IFFT的點(diǎn)數(shù)，信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)總數(shù)等于N_FFT。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，功率排序子模塊813，用于：

將功率延遲分布中的功率序列按照功率從大到小的順序進(jìn)行排序，得到功率排序，功率排序中包括新的序列其中

可選的，圖12是根據(jù)圖9所示實(shí)施例示出的一種噪聲和干擾的功率確定子模塊的框圖，如圖12所示，該噪聲和干擾的功率確定子模塊814，包括：

噪聲和干擾樣點(diǎn)確定子模塊8141，用于根據(jù)功率排序，將各個(gè)樣點(diǎn)中功率最大的前個(gè)樣點(diǎn)之外的其他樣點(diǎn)確定為噪聲和干擾樣點(diǎn)。

噪聲和干擾的功率獲取子模塊8142，用于根據(jù)噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率計(jì)算公式的獲取噪聲和干擾的功率。

噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率的計(jì)算公式包括：

其中，表示最大有效徑條數(shù)，N_FFT表示IFFT的點(diǎn)數(shù)，信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)總數(shù)等于N_FFT，σ²表示噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，功率門限確定子模塊815，用于：

根據(jù)噪聲和干擾的功率以及功率排序中的最大功率，利用功率門限計(jì)算公式確定功率門限。

該功率門限計(jì)算公式，包括：

其中，Γ表示功率門限，ρ_noise表示噪聲門限系數(shù)，σ²表示噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率，ρ_maxPath表示最大徑門限系數(shù)，表示功率排序中的最大功率。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，有效徑相關(guān)值獲取子模塊821，用于：

利用相關(guān)值計(jì)算公式，計(jì)算相鄰CRS OFDM符號上的相同位置的有效徑進(jìn)行有效徑相關(guān)值；相關(guān)值計(jì)算公式包括：

其中，表示第n個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，表示時(shí)間方向上第l個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)i_n的值，表示時(shí)間方向上第l+1個(gè)CRS OFDM符號的信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)i_n的值，其中樣點(diǎn)i_n為作為第n個(gè)有效徑的樣點(diǎn)，N_path表示有效徑的數(shù)量。

可選的，圖13是根據(jù)圖10所示實(shí)施例示出的一種頻偏估計(jì)獲取子模塊的框圖，如圖13所示，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，該頻偏估計(jì)獲取子模塊822，包括：

相位提取子模塊8221，用于利用相位計(jì)算公式對各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值進(jìn)行相位提取。

頻偏估計(jì)確定子模塊8222，用于利用頻偏計(jì)算公式根據(jù)各個(gè)有效徑的相關(guān)值提取的相位獲取各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)。

其中，相位計(jì)算公式包括：

其中，表示第n個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值的相位，表示第n個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值，N_path表示有效徑的數(shù)量。

頻偏計(jì)算公式包括：

其中，表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，T表示相鄰CRS OFDM符號的時(shí)間間隔。

可選的，圖14是根據(jù)圖11所示實(shí)施例示出的一種功率總和獲取子模塊的框圖，如圖14所示，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，功率總和獲取子模塊831，包括：

有用信號功率獲取子模塊8311，用于對于各個(gè)有效徑：將有效徑的功率減去噪聲和干擾的功率的值與零進(jìn)行比較，將二者中的最大值作為有效徑的有用信號功率，得到各個(gè)有效徑的有用信號功率。

功率總和確定子模塊8312，用于利用功率求和公式，獲取各個(gè)有效徑的有用信號功率的功率總和。

其中，功率求和公式包括：

其中，表示功率總和，表示第n個(gè)有效徑的功率，表示第n個(gè)有效徑的有用信號功率，σ²表示噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率，N_path表示有效徑的數(shù)量。

可選的，當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí)，加權(quán)平均頻偏估計(jì)子模塊833，用于：

利用加權(quán)平均頻偏公式對各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)進(jìn)行合并，得到加權(quán)平均頻偏估計(jì)；

其中，加權(quán)平均頻偏公式，包括：

其中，f_o表示加權(quán)平均頻偏估計(jì)，表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，w_n表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)的合并權(quán)重，表示功率總和，表示第n個(gè)有效徑的有用信號功率。

可選的，圖15是根據(jù)圖8所示實(shí)施例示出的一種多普勒擴(kuò)展估計(jì)模塊的框圖，如圖15所示，該多普勒擴(kuò)展估計(jì)模塊840，包括：

均方根頻偏擴(kuò)展獲取子模塊841，用于根據(jù)各個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，加權(quán)平均頻偏估計(jì)以及各個(gè)有效徑的合并權(quán)重，利用均方根擴(kuò)展計(jì)算公式獲取均方根頻偏擴(kuò)展。

多普勒擴(kuò)展估計(jì)子模塊842，用于將均方根擴(kuò)展作為多普勒擴(kuò)展估計(jì)。

其中，均方根擴(kuò)展計(jì)算公式包括：

其中，f_Dopp表示均方根頻偏擴(kuò)展，表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)，w_n表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)的合并權(quán)重，f_o表示加權(quán)平均頻偏估計(jì)，N_path表示有效徑的數(shù)量。

綜上所述，本公開能夠解決在高速場景下各條多徑的直視徑成分較大，且攜帶不同的頻偏導(dǎo)致的常規(guī)頻偏估計(jì)方法不再適用的問題，可以獲取高速移動(dòng)場景下的頻偏估計(jì)，并且，可以規(guī)避傳統(tǒng)多普勒估計(jì)方法中均勻散射模型不成立，貝塞爾函數(shù)不適用的問題，從而可以確定高速移動(dòng)場景下的多普勒擴(kuò)展。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本公開的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本公開并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本公開的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本公開的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本公開的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本公開對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本公開的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本公開的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本公開所公開的內(nèi)容。