1.一種高速移動(dòng)場景下的頻偏和多普勒擴(kuò)展的確定方法,其特征在于,所述方法包括:
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)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,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(duì)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)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,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(hào)功率的功率總和;
將每個(gè)有效徑的有用信號(hào)功率與所述有用信號(hào)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)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,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(duì)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(hào),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(hào)的信道沖激響應(yīng)的第n個(gè)樣點(diǎn)的值,NFFT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NFFT,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(hào)的總數(shù);
其中,在進(jìn)行所述IFFT時(shí),當(dāng)NFFT>K時(shí),對(duì)所述第l個(gè)CRS OFDM符號(hào)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(hào)上的頻域信道估計(jì)的長度等于所述NFFT;當(dāng)NFFT≤K時(shí),取所述第l個(gè)CRS OFDM符號(hào)上的頻域信道估計(jì)中的NFFT個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行所述IFFT。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,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(duì)各個(gè)CRS OFDM符號(hào)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(hào)的信道沖激響應(yīng)的第n個(gè)樣點(diǎn)的值,NFFT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NFFT。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,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),NFFT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NFFT,功率最大的前個(gè)樣點(diǎn)中σ2表示所述噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,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,ρnoise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,ρmaxPath表示最大徑門限系數(shù),表示所述功率排序中的最大功率。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,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(hào)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(hào)的信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)in的值,表示時(shí)間方向上第l+1個(gè)CRS OFDM符號(hào)的信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)in的值,其中樣點(diǎn)in為作為所述第n個(gè)有效徑的樣點(diǎn),Npath表示有效徑的數(shù)量。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,當(dāng)應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)時(shí),所述對(duì)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(duì)所述各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值進(jìn)行相位提?。?/p>
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,Npath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CRSOFDM符號(hào)的時(shí)間間隔。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,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(hào)功率的功率總和,包括:
對(duì)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(hào)功率,得到所述各個(gè)有效徑的有用信號(hào)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(hào)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(hào)功率,σ2表示所述噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率,Npath表示有效徑的數(shù)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,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(duì)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,fo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),wn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(hào)功率。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,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,fDopp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),wn表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)的合并權(quán)重,fo表示所述加權(quán)平均頻偏估計(jì),Npath表示有效徑的數(shù)量。
14.一種高速移動(dòng)場景下的頻偏和多普勒擴(kuò)展的確定裝置,其特征在于,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)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置,其特征在于,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。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置,其特征在于,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(duì)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)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置,其特征在于,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(hào)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(hào)功率與所述有用信號(hào)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)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置,其特征在于,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(duì)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(hào),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(hào)的信道沖激響應(yīng)的第n個(gè)樣點(diǎn)的值,NFFT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NFFT,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(hào)的總數(shù);
其中,在進(jìn)行所述IFFT時(shí),當(dāng)NFFT>K時(shí),對(duì)所述第l個(gè)CRS OFDM符號(hào)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(hào)上的頻域信道估計(jì)的長度等于所述NFFT;當(dāng)NFFT≤K時(shí),取所述第l個(gè)CRS OFDM符號(hào)上的頻域信道估計(jì)中的NFFT個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行所述IFFT。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置,其特征在于,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(duì)各個(gè)CRS OFDM符號(hào)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(hào)的信道沖激響應(yīng)的第n個(gè)樣點(diǎn)的值,NFFT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NFFT。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置,其特征在于,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),NFFT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NFFT,σ2表示所述噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置,其特征在于,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,ρnoise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,ρmaxPath表示最大徑門限系數(shù),表示所述功率排序中的最大功率。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置,其特征在于,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(hào)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(hào)的信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)in的值,表示時(shí)間方向上第l+1個(gè)CRS OFDM符號(hào)的信道沖激響應(yīng)的樣點(diǎn)in的值,其中樣點(diǎn)in為作為所述第n個(gè)有效徑的樣點(diǎn),Npath表示有效徑的數(shù)量。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置,其特征在于,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(duì)所述各個(gè)有效徑的有效徑相關(guān)值進(jìn)行相位提??;
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,Npath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(hào)的時(shí)間間隔。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置,其特征在于,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(hào)功率獲取子模塊,用于對(duì)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(hào)功率,得到所述各個(gè)有效徑的有用信號(hào)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(hào)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(hào)功率,σ2表示所述噪聲和干擾樣點(diǎn)的功率,Npath表示有效徑的數(shù)量。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置,其特征在于,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(duì)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,fo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),wn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(hào)功率。
26.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置,其特征在于,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,fDopp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),wn表示第n個(gè)有效徑的頻偏估計(jì)的合并權(quán)重,fo表示所述加權(quán)平均頻偏估計(jì),Npath表示有效徑的數(shù)量。