CN101378276A - 高速移动体多普勒频差校正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高速移动体多普勒频差校正方法，其包括下行频差校正与上行频差校正；其中下行频差校正是通过在下行载频信号中叠加一基准VCO产生的导频信号，在移动端通过检测导频信号的频差来校正载频信号的多普勒频差，上行频差校正是通过检测前述下行导频信号的频差，在移动端预先在载频信号中叠加多普勒频差，这样在固定端接收的上行信号由于多普勒频移得到校正。整个校正方法规避了到达角
Figure 200810071853.9_AB_0
及移动端速度的变化，校正准确及时，确保通信质量的稳定可靠。

Description

高速移动体多普勒频差校正方法
技术领域
本发明涉及一种移动通信传输方法，特别涉及一种高速移动体多普勒频差校正方法。
背景技术
目前高速的列车时速已达到300多公里/小时，甚至达到500多公里/小时；飞机的时速已达到800至1000公里/小时，位于高速移动体内的移动通信用户如果不消除多普勒效应则通信设备无法正常使用。多普勒效应对软切换的影响表现在，它会影响到终端的同频邻区测量性能，随着频偏的增加用户终端的测量性能也随之下降，当频偏超过某一门限后，软切换流程将无法触发。对于高速移动体内的移动通信用户而言，其接收的信号频率为f＝fo±△f(fo为基站频率，△f为频差，这里
Figure A200810071853D0003140552QIETU
)，由于高速移动体在高速移动过程中，接收信号的到达角变化具有随机性及不可确定性，计算补偿误差由于时间的滞后很难对频率进行准确的校准，因此，这种高速移动体的频差校正方式误差大，通信质量不好。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速移动体多普勒频差校正方法，其能够实时准确地对高速移动体的频差进行校正。
本发明所采用的技术方案是这样的:一种高速移动体多普勒频差校正方法，包括下行频差校正与上行频差校正；
下行频差校正包括:在固定端，由一基准VC0产生导频信号，下行载频信号通过合路器与导频信号进行合路，经功率放大器放大后通过天线进行发射；在移动端，移动端天线接收到下行信号后从中检出导频信号，通过计算导频信号的频差控制下行VC01的频率输出，移动端的载频信号与下行VC01的频率进行选频变频处理后得到校正后的载频信号，经过滤波器滤波后进行放大通过天线即可实现校正后的载频信号在移动端的网络覆盖；
上行频差校正包括:在移动端，移动端天线接收到下行信号后从中检出导频信号，通过计算导频信号的频差控制上行VC02的频率输出，上行的载频信号通过与VC02的频率进行选频变频处理预先叠加上频差，这样固定端接收到的上行载频信号由于多普勒效应其预先叠加的频差得到补偿。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是:对于载频信号和导频信号而言，其到达移动端都会产生多普勒频差，通过计算导频信号的频差，由该频差控制下行VC01与上行VC02的频率输出，下行载频信号与下行VC01输出频率通过选频变频处理得到校正后的载频信号，上行载频信号与上行VC02输出频率通过选频变频处理预先叠加多普勒频差，从而上行载频信号到达固定端时由于多普勒效应其预先叠加的频差得到补偿。该种高速移动体多普勒频差校正方法无需实时测量高速移动体的速度，也无需计算和考虑接收信号的到达角变化及滞后，频差校正准确及时，确保通迅的质量。
附图说明
图1为实施例的固定端系统方框图；
图2为实施例的移动端系统方框图；
具体实施方式
参考图1及图2，实施例公开一种高速移动体多普勒频差校正方法，该方法通过采用固定端及移动端两个模块设计，实现固定端与移动端多普勒频差校正的目的。
固定端模块包括近端双工器、LNA、选频变频、合路器、功率放大器、远端双工器、基准VC0、导频信源及CPU，其中近端双工器、LNA、选频变频、合路器、功率放大器及近端双工器输出端与输入端依次连接，CPU与基准VC0及导频信源的输入端连接，导频信源输出端与合路器连接，该部分用于固定端下行载频信号的发射，在所发射的载频信号中叠加了导频信号；当固定端接收到上行载频信号时，远端双工器、LNA、选频变频、功率放大器及近端双工器输出端与输入端依次连接用于对上行载频信号进行处理；
移动端模块包括近端双工器、LNA、选频变频、滤波器、功率放大器、远端双工器、导频信号处理、CPU、VC01及VC02，其中近端双工器、LNA、选频变频、滤波器、功率放大器、远端双工器的输出端与输入端依次连接，导频信号处理单元从LNA检出导频信号输送至CPU，CPU通过计算导频信号的频差控制VC01与VC02的频率输出，其中下行载频信号与VC01经选频变频处理实现多普勒频差的校正，校正后的载频信号经滤波及功率放大后进行网络覆盖；上行载频信号与VC02进行选频变处理，该步骤预先叠加了多普勒频差，当上行信号经选频变频处理到达固定端时，预先叠加的载频信号由于多普勒效应得到校正，最后得到准确的载频信号。
其中，所述固定端和移动端的CPU执行的是对各个功能模块指标及功能进行监控测试，并提出上报管理中心，同时对VC02工作频率提出算法。
所述选频变频功能模块采用本申请人在中国大陆申请的名称为数字移频直放站专利文献中所揭示的数字信号处理装置，所述数字信号处理装置包括下行信号处理装置及上行信号处理装置，所述下行信号处理装置由输出端与输入端依次串联连接的变频器、滤波器、数字增益控制器、低通滤波器、模数转换器、可编程序控制器、数模转换器、低通滤波器、IQ调制器、滤波器及变频器组成，所述上行信号处理装置由输出端与输入端依次串联连接的变频器、滤波器、数字增益控制器、低通滤波器、模数转换器、可编程序控制器、数模转换器、低通滤波器、IQ调制器、滤波器及变频器组成，所述下行信号处理装置与上行信号处理装置共用一个可编程序控制器且首尾端分别共用一个变频器，所述数字信号处理装置还设有监控单元、时间单元及电源单元，所述监控单元、时间单元及电源单元分别与可编程序控制器连接用于执行监控功能、时序控制及提供电源。所述选频变频模块也可以采用模拟办法对所需要的载频及载频数进行选择，同时根据多普勒频差的计算进行频率校正。
通过前述设置，当载频信号下行传输时，固定端的基准VC0产生导频信号，下行载频信号通过合路器与导频信号进行合路，经功率放大器放大后通过天线进行发射；在移动端，移动端天线接收到下行信号后从中检出导频信号，CPU计算出导频信号的频差然后控制下行VC01及上行VC02的频率输出，移动端下行载频信号与下行VC01的频率进行选频变频处理后得到校正后的载频信号，经过滤波器滤波后进行放大通过天线即可实现校正后的载频信号在移动端的网络覆盖；通过检测导频信号的频差反过来校正移动端载频信号，由于导频信号实时检测及处理，因此无需考虑到达角
Figure A200810071853D0006140638QIETU
及移动端的速度变化，频差校正准确及时。
当载频信号上行传输时，移动端天线接收到下行信号后从中检出导频信号，CPU计算出导频信号的频差控制上行VC02的频率输出，上行的载频信号通过与VC02的频率进行选频变频处理预先叠加上频差，这样固定端接收到的上行载频信号由于多普勒效应其预先叠加的频差得到补偿。

Claims (1)

1、一种高速移动体多普勒频差校正方法，其特征在于:包括下行频差校正与上行频差校正；
下行频差校正包括:在固定端，由一基准VC0产生导频信号，下行载频信号通过合路器与导频信号进行合路，经功率放大器放大后通过天线进行发射；在移动端，移动端天线接收到下行信号后从中检出导频信号，通过计算导频信号的频差控制下行VC01的频率输出，移动端的载频信号与下行VC01的频率进行选频变频处理后得到校正后的载频信号，经过滤波器滤波后进行放大通过天线即可实现校正后的载频信号在移动端的网络覆盖；
上行频差校正包括:在移动端，移动端天线接收到下行信号后从中检出导频信号，通过计算导频信号的频差控制上行VC02的频率输出，上行的载频信号通过与VC02的频率进行选频变频处理预先叠加上频差，这样固定端接收到的上行载频信号由于多普勒效应其预先叠加的频差得到补偿。
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