[发明专利]一种高铁环境下多普勒频偏估计方法和系统

权利要求书

1.一种高铁环境下多普勒频偏估计方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

步骤10，获取时域信道估计，其中步骤10具体包括：

步骤101，提取频域接收信号中的OFDM导频信号，并利用该接收信号中的导频符号和发送信号中的导频符号进行信道估计，得到导频位置频域信道响应：

       公式(1)

在公式(1)中，m_p为带有导频符号的标识，k_p为导频子载波位置的标识，Y(m_p，k_p)为位置(m_p，k_p)处的频域接收信号，X(m_p，k_p)为位置(m_p，k_p)处的频域发送信号，P为大于1的整数；

步骤102，对导频位置频域信道响应进行内插，得到整个导频符号上其他数据子载波上的信道频域响应d为大于1的整数；

步骤103，对频域信道响应进行IFFT变换处理，得到时域信道估计值：

       公式(2)

在公式(2)中，是时域信道第一径系数的估计值，是时域信道第L-1径系数的估计值，L为发射天线和接收天线之间莱斯径的记忆长度，L为大于1的整数；

步骤20，分离含LOS径信道估计值，具体为从时域信道估计值中提取带有LOS分量的径，即第一径：

步骤30，进行频偏估计，具体为利用不同位置信道有LOS分量的径进行频偏估计：

      公式(3)

在公式(3)中，为频偏估计值，K_p为带有导频OFDM符号位置集合，D为两个进行相关处理带有导频的OFDM符号间隔的符号数，N_m为进行相关处理的OFDM组数，每组2个符号进行相关处理，D和m为大于1的整数。

2.根据权利要求1所述的高铁环境下多普勒频偏估计方法，其特征在于在所述步骤30 之后还包括如下步骤：

步骤40，检测多普勒频移突跳点，如果检测到频偏突跳OFDM符号则进入步骤50，反之，如果检测到非频偏突跳OFDM符号，则进入步骤60；

步骤50，计算频偏突跳OFDM符号上的频偏估计值；

步骤60，计算非频偏突跳OFDM符号上的频偏估计值。

3.根据权利要求2所述的高铁环境下多普勒频偏估计方法，其特征在于所述步骤40具体包括如下步骤：

步骤401，计算当前OFDM符号上的频偏估计值的绝对值与前一OFDM符号利用锁相环跟踪后的频偏估计值的绝对值的差值，这里令第i个OFDM符号上的频偏差值为

       公式(4)

在公式(4)中，为第i-1个OFDM符号上利用锁相环跟踪后的频偏估计值，i为大于2的整数，可由公式(5)得到

     公式(5)

其中，是第i-1个OFDM符号上利用前一OFDM符号锁相环跟踪后的频偏值补偿后还剩余的频偏，α为锁相环跟踪因子，α取值范围为0.9-1；

步骤402，将设定的突跳判决阈值与步骤401中得到的频偏差值Δ_i进行比较，若第一次出现频偏差值大于突跳判决阈值时，则判断该频偏差值对应的OFDM符号为频偏突跳符号，反之，则判断该频偏差值对应的OFDM符号为非频偏突跳符号。

4.根据权利要求3所述的高铁环境下多普勒频偏估计方法，其特征在于：设定多个突跳判决阈值的初始值，计算在所述多个突跳判决阈值的初始值时没有突跳出现时误判为突跳的概率与正确检测到突跳的概率，选取没有突跳出现时误判为突跳的概率最小的突跳判决阈值的初始值，以及选取正确检测到突跳的概率最大的突跳判决阈值的初始值，将选取出来的两个突跳判决阈值的初始值的中间值作为突跳判决阈值。