[发明专利]一种基于基带复信号相角的TDOA跟踪方法及系统

权利要求书

1.一种基于基带复信号相角的TDOA跟踪方法，其特征在于，包括步骤：

S1.接收基站发送的导频序列，并根据所述接收到的导频序列计算出不同天线接收信号的到达时间差TDOA的初值；

S2.接收基站发送的帧信号，并在预设范围内选择数个到达时间差TDOA的时延因子，根据所述选取的时延因子对接收到帧信号进行解码，得到数个帧信号的解码结果；

S3.计算所述解码后的数个帧信号的实部能量均值与虚部能量均值的比值，并选取所有比值中的最大值所对应的到达时间差TDOA的时延因子，将所述选取的最大值所对应的到达时间差TDOA的时延因子反馈至基站；

S4.基站接收到所述最大值所对应的到达时间差TDOA的时延因子，构造与所述接收到的到达时间差TDOA的时延因子相对应的正交恢复预编码矩阵，对所述预编码矩阵中的元素进行相位旋转。

2.根据权利要求1所述的一种基于基带复信号相角的TDOA跟踪方法，其特征在于，步骤S1中计算出不同天线接收信号的到达时间差TDOA的初值具体为：

其中，x_p1、x_p2表示本地参考信号序列，Y表示接收信号序列，N表示导频序列的总长度，表示计算出的到达时间差TDOA。

3.根据权利要求2所述的一种基于基带复信号相角的TDOA跟踪方法，其特征在于，步骤S2中发送的帧信号包括BPSK调制方式、QPSK调制方式、16QAM调制方式中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种基于基带复信号相角的TDOA跟踪方法，其特征在于，步骤S2还包括将所述计算出的到达时间差TDOA的初值作为中心值，以所述中心值为中心在预设范围内选择数个到达时间差TDOA的时延因子。

5.根据权利要求3所述的一种基于基带复信号相角的TDOA跟踪方法，其特征在于，步骤S2中到达时间差TDOA的时延因子为：

其中，τ_i表示到达时间差TDOA的时延因子；Δτ表示基站到移动台归一化时延的单位量；m表示常数。

6.根据权利要求5所述的一种基于基带复信号相角的TDOA跟踪方法，其特征在于，步骤S2中进行解码的矩阵为：

其中，h_k表示第k个子载波上的信道脉冲响应；

解码过程为：

其中，X_i(k)表示使用时延因子τ_i解码后的第k个载波上的估计信号，Y(k)、Y^*(k+1)分别表示第k个子载波上的接收信号和第k+1个子载波上接收信号的共轭。

7.根据权利要求6所述的一种基于基带复信号相角的TDOA跟踪方法，其特征在于，步骤S3中若发送的帧信号的调制方式为BPSK，则计算解码后的数个帧信号的实部能量均值和解码信号虚部能量均值之比，算法为：

若发送的帧信号的调制方式为QPSK或16QAM，则计算解码后的数个帧信号平方的虚部能量均值和实部能量均值之比，算法为：

其中，E(i)表示到达时间差TDOA的时延因子τ_i所求的能量比值，N为子载波数，Re(*)、Im(*)分别代表实部和虚部；当时，则τ_max＝τ_l，max(*)表示最大值。

8.根据权利要求7所述的一种基于基带复信号相角的TDOA跟踪方法，其特征在于，步骤S4还包括将得到的新的到达时间差TDOA的时延因子作为新的中心值进行计算下一帧的到达时间差TDOA：

其中，矩阵的行表示不同的子载波；矩阵的列表示不同的天线；X和X^*分别表示发送信号和发送信号的共轭；j表示虚数单位，τ_i表示接收到的TDOA时延因子。