CN102325101B - 一种采用导频测速的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种采用导频测速的方法及装置，用以提高终端移动速度的测量精度，同时降低测速流程的执行复杂度。该方法为：采用导频对终端进行测速，由于导频的发送数据是已知的，因此可以得到较为准确的频域信道响应，从而可以根据指定时域范围内的导频之间的频域信道响应的差值，来得到频域信道变化参数，并根据频域信道变化参数确定终端当前的移动速度，这样，测速过程不会受到信号幅度起伏的影响，从而有效提高了测速算法的测量精度，并且，本实施例中仅采用在指定时域范围内接收的导频来进行测速，数据处理量小，处理时间相对较短，因而有效地降低了测速算法的执行复杂度。

Description

一种采用导频测速的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种采用导频测速的方法及装置。 

背景技术

在通信系统中，终端的快速移动会产生较大的多谱勒频移，尤其在多径的场景下会造成信号幅度的快速衰落和信号相位的迅速变化，从而导致系统性能的恶化。为了避免系统性能受到终端快速移动的影响，现有技术下，接收端通常根据终端的当前移动速度，来对信道估计方式和信号检测相关算法进行自适应的调整，此时就需要有较为准确的测速算法来支持这种自适应的调整策略。 

现有的测速算法主要有以下几种： 

A、Crossing Rate算法。 

Crossing Rate算法在实际的通信系统中广为使用。具体为：多普勒频散会造成信号在时域上的起伏，总体上每移动半个波长的距离，信号幅度便会有一次深衰落，而Crossing Rate算法即是通过统计单位时间内电平衰落次数Le，估计出终端的移动速度；例如，假设载频fc，光速为c，那么，可以估计出速度v＝c/fc*Le。 

显然，Crossing Rate算法的重点是如何准确统计Le，然而，实际应用中，信号会受到信道中的噪声和干扰的影响，从而在时域上出现很多小幅度的起伏，俗称毛刺，这些毛刺会影响Le的精确统计，即使预先对信号进行去毛刺处理，也无法保证毛刺的完全去除，从而进一步影响了终端移动速度的估计准确度；另一方面，Crossing Rate算法的精度并不高，且在低速传输下需要较长的统计时间，进而影响了系统的整体运行效率。 

B、相关性算法。 

终端的快速移动会令信号在频域上出现多普勒频散，在Rayleigh(瑞利)信道下接收信号时，信号的时域自相关值与多普勒频散呈以下关系： 

ρ_x(τ)＝σ²J₀(2πf_mτ)                (1) 

其中，ρ_x(τ)表示信号的时域自相关值，该时域自相关值用以表征在时频上不同时刻的信号之间的相关程度，f_m表示最大多普勒频散，τ表示相关时间，σ²为噪声功率，J₀(·)表示0阶第一类贝塞尔函数，该函数的曲线走向如图1所示。通过上述公式(1)可以看出，利用信号的时域自相关特性，统计信号的时域自相关值，并对照贝塞尔函数曲线进行查询，可以估计出多普勒频散f_m，接着，再根据预设的多普勒频散f_m和终端的移动速度之间的映射关系，便可以估计出终端当前的移动速度。 

然而，实际应用中，相关性算法的统计特性只适用于Rayleigh信道，对于其他信道则不适用。例如，在Rician(莱斯)信道下，来波方向不是均匀分布的，且受到莱斯因子K的影响，因此，公式(1)需经莱斯因子K修正后才能使用，但是，赖斯因子K不易确定，从而难以在Rician信道下使用相关性算法来估计终端的移动速度。此外，由图1可知，贝塞尔曲线并非单调函数，为了能准确估计出终端的移动速度，需要保证2πf_mτ＜4，而在高速传输下多普勒频散f_m的取值较大，则τ的取值必须非常小才能进行多普勒频散f_m的估计，这使得相关性算法在高速传输场景下的使用受到了较大限制。 

另一方面，现有技术下，采用上述两种测速算法估计终端的移动速度时，一般都是采用全部接收信号进行信道估计后，使用得到的全带宽上的频域信道响应值统计全带宽上各个子载波的信道相关性或者Le，从而测量得到终端的移动速度，数据处理量较大，处理时间较长，从而令本次测量出的终端的移动速度只能在下一次进行信道估计和信号检测时使用，具有一定的时延，因此，难以实现较高的测量精度。 

发明内容

本发明实施例提供一种采用导频测速的方法及装置，用以提高终端移动速度的测量精度，同时降低测速流程的执行复杂度。 

本发明实施例提供的具体技术方案如下： 

一种采用导频测速的方法，包括： 

接收传送端发送的无线子帧，并分别对各无线子帧携带的每一个导频进行信道估计，获得各导频的频域信道响应； 

根据指定时域范围内的导频间的频域信道响应的差值，确定相应的频域信道变化参数，其中包括：针对在指定的N个无线子帧内接收的各导频，以每两个频域位置相同的相邻导频为一组，分别计算每一个导频组内两导频间的频域信道响应的差值；分别将每一个导频组对应的频域信道响应的差值进行模处理，并基于模处理结果确定所述频域信道变化参数； 

根据预设的频域信道变化参数和终端移动速度之间的映射关系，获取对应所述频域信道变化参数设置的速度值，并基于该速度值确定所述终端当前的移动速度。 

一种采用导频测速的装置，包括： 

通信单元，用于接收传送端发送的无线子帧，并分别对各无线子帧携带的每一个导频进行信道估计，获得各导频的频域信道响应； 

第一处理单元，用于根据指定时域范围内的导频间的频域信道响应的差值，确定相应的频域信道变化参数，其中包括：针对在指定的N个无线子帧内接收的各导频，以每两个频域位置相同的相邻导频为一组，分别计算每一个导频组内两导频间的频域信道响应的差值，以及分别将每一个导频组对应的频域信道响应的差值进行模处理，并基于模处理结果确定所述频域信道变化参数； 

第二处理单元，用于根据预设的频域信道变化参数和终端移动速度之间的映射关系，获取对应所述频域信道变化参数设置的速度值，并基于该速度值确定所述终端当前的移动速度。 

本发明实施例中，测速装置采用导频对终端进行测速，由于导频的发送数据是已知的，因此直接采用LS（Least Squares，最小二乘法）方法就可以得到较为准确的信道估计值，即频域信道响应H，从而令测速装置可以根据指定时域范围内的导频之间的频域信道响应的差值，来得到频域信道变化参数ΔH，并根据ΔH确定终端当前的移动速度V，这样，测速过程不会受到信号幅度起伏的影响，从而有效提高了测速算法的测量精度，并且，本实施例中仅采用在 指定时域范围内接收的导频来进行测速，数据处理量小，处理时间相对较短，因而有效地降低了测速算法的执行复杂度，进一步地，由于测速操作是在对无线子帧携带的非导频信号进行信道估计之前进行的，因此，本次的测速结果可以直接用于本次对非导频信号的信道估计和信号检测过程，避免了因为时延造成的测速结果应用的滞后，从而进一步提高了信道估计和信号检测的准确性。 

附图说明

图1为现有技术下第一类贝塞尔函数曲线图； 

图2为本发明实施例中测速装置功能结构示意图； 

图3为本发明实施例中测速装置采用导频对终端进行测速流程图。 

具体实施方式

为了提高终端移动速度的测量精度，同时降低测速流程的执行复杂度，本发明实施例中，测速装置采用导频来测量终端当前的移动速度，即通过统计导频的频域信道响应的差值来对终端当前的移动速度进行估计； 

进一步地，测速装置还可以通过一些接收端的常用测量量(如信噪比，最大多径时延等)来对测速算法进行优化，从而进一步提高测速算法的测量精度。 

本发明实施例提供的技术方案可以应用于各种能够发送导频的通信系统，如TD-SCDMA系统、LTE系统、LTE-A系统等等。同时，上述测速装置可以是网络侧的基站，也可以是终端自身，若为基站，则基站可以根据上行导频测量上行信道的变化，若为终端，则终端可以根据下行导频测量下行信道的变化，从而令基站和终端都能够得到精确的终端当前移动速度。 

下面以LTE系统为例，结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。 

参阅图2所示，本发明实施例中，测速装置包括通信单元20、第一处理单元21和第二处理单元22，其中， 

通信单元20，用于接收传送端发送的无线子帧，并分别对各无线子帧携带 的每一个导频进行信道估计，获得各导频的频域信道响应； 

第一处理单元21，用于根据指定时域范围内的导频间的频域信道响应的差值，确定相应的频域信道变化参数； 

第二处理单元22，用于根据预设的频域信道变化参数和终端移动速度之间的映射关系，获取对应所述频域信道变化参数设置的速度值，并基于该速度值确定终端当前的移动速度。 

如图2所示，测量装置中进一步包括第三处理单元23，用于在第二处理单元22确定终端当前的移动速度后，根据该移动速度对指定时频范围内接收的非导频信号进行信道估计和信号检测。 

基于上述实施例，参阅图3所示，本实施例中，测速装置对终端进行测速的详细流程如下： 

步骤300：测速装置接收传送端发送的无线子帧，并分别对无线子帧携带的每一个导频进行信道估计，获得各导频的频域信道响应。 

通信系统中，无线信号都是以无线子帧的形式发送的，每个无线子帧中同一频域位置通常携带有多个导频，本实施例中，测速装置即是通过对无线子帧携带的导频进行信道估计，从而实现对终端的测速。另一方面，上述传送端为基站时，测速装置为终端，即终端对自身进行测速；而上述传送端为终端时，测速装置为基站，即基站对终端进行测速。 

本实施例中，以LTE系统为例，将任意一导频的频域信道响应记为H(n，k)，其中，n表示时域上导频所在的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)符号的位置，k表示频域上导频所在的频域子载波的索引，即H(n，k)表示第n个OFDM符号的第k个子载波上的导频的频域信道响应；其中，较佳的，在LTE系统下，n＝0，4(0和4为导频所在的OFDM符号的位置)；而为保证各种带宽配置下性能一致，k在不同带宽下可取频域位置完全相同的PRB上的导频子载波的索引，例如，在20M带宽下，系统内包含有100个PRB，而在1.4M带宽下，系统内包含有6个PRB，而1.4M带宽 下的6个PRB上的导频子载波和20M带宽下的100PRB内位于中间位置的6个PRB上的导频子载波占用的频域资源是相同的，因此，为了保证配置一致性，可以将上述中间位置的6个PRB上的导频子载波的索引作为k的取值。 

另一方面，较佳的，为了进一步提高测速的精确度，测速装置在获得各导频的频域信道响应后，可以先进行抑噪处理，再执行步骤310。当然，若信道环境处于较为理想状态，则为了提高了测速装置的处理速度，也可以不执行抑噪处理。抑噪处理的执行与否，可以视具体的应用环境而灵活设定，在此不再赘述。 

步骤310：测速装置根据指定时域范围内的导频间的频域信道响应的差值，确定相应的频域信道变化参数。 

本实施例中，假设指定的时域范围是N个无线子帧，N取正整数，这N个无线子帧在时域上可以是连续的，也可以是不连续的，若为不连续的，则N个无线子帧之间相隔的周期可以预先设定，那么，步骤310的具体执行方式如下： 

步骤A，测速装置针对在指定的N个无线子帧内接收的各导频，以每两个频域位置相同的相邻导频为一组，分别计算每一个导频组内两导频间的频域信道响应的差值； 

步骤B，测速装置分别将每一个导频组对应的频域信道响应的差值进行模处理，并基于模处理结果确定相应的频域信道变化参数。 

其中，步骤B的执行方式包含但不限于以下两种： 

第一种为：分别计算每一个导频组对应的频域信道响应的差值的模平方， 

并计算获得各导频组对应的频域信道响应的差值的模平方的平均值，以及将该平均值或者该平均值的开方值，确定为频域信道变化参数。 

例如，本实施例中，将任意一个导频组内两导频间的频域信道响应的差值的模平方记为(δH′)²，则(δH′)²的计算方式如下： 

${\left({\mathrm{\δH}}^{\′}\right)}^2=\frac{{\left(\underset{k=0}{\overset{N_f-1}{\mathrm{\Σ}}}\right|H(n+7,k)-H(n,k)\left|\right)}^2}{\left(\underset{k=0}{\overset{N_f-1}{\mathrm{\Σ}}}\right|H(n+7,k)\left|\right)\left(\underset{k=0}{\overset{N_f-1}{\mathrm{\Σ}}}\right|H(n,k)\left|\right)}$

其中，N_f表示子载波的数目。 

那么，测速装置可以根据上述公式分别计算获得每一个导频组对应的频域信道响应的差值的模平方，再求其平均值，即N个无线子帧内包含的各导频组对应的(δH′)²的平均值，最后，测速装置将获得的平均值作为频域信道变化参数，记为ΔH，或者，将获得的平均值进行开方，即对各导频组对应的(δH′)²的平均值进行开方，并将开方值作为频域信道变化参数，记为ΔH；本实施例中，执行开方操作时，可以采用公式 

其中，E表示求平均值。 

第二种为：分别计算每一个导频组对应的频域信道响应的差值的模，并计算获得各导频组对应的频域信道响应的差值的模的平均值，以及将该平均值确定为频域信道变化参数。 

例如，本实施例中，将任意一个导频组内两导频间的频域信道响应的差值的模记为 

其中，(δH′)²的计算方式同上述公式，不再赘述。那么，测速装置可以根据公式 

分别计算获得每一个导频组对应的频域信道响应的差值的模，再求其平均值，即N个无线子帧内包含的各导频组对应的 

的平均值，最后，测速装置将获得的平均值作为频域信道变化参数，记为ΔH。 

步骤320：测速装置根据预设的频域信道变化参数和终端移动速度之间的映射关系，获取对应上述频域信道变化参数设置的速度值，并基于该速度值确定终端当前的移动速度。 

本发明实施例中，在设置频域信道变化参数ΔH和终端的移动终端V之间 的映射关系时，可以采用的设置方式包含但不限于以下两种： 

第一种设置方式为：当信道环境处于较为理想的状态时(如，抑噪算法的性能较好、信道中不存在过强的噪声、信道中不存在过长时延等等)，此时，可以针对不同的信道状态设置统一的频域信道变化参数ΔH和终端的移动终端V之间的映射关系。 

例如，可以将上述映射关系设置为拟合公式 

如： 

$\hat{v}=k_{\mathrm{snr}}\·\mathrm{\ΔH}+b_{\mathrm{snr}}$

$\mathrm{\σ}=\sqrt{P_n}$

$k_{\mathrm{snr}}=\left\{\begin{array}{c}-107.73{\mathrm{\&sigma;}}^3+400.66{\mathrm{\&sigma;}}^2-19.38\mathrm{\&sigma;}+211.57,\hat{v}\&GreaterEqual;90\\ -97.21{\mathrm{\&sigma;}}^3+848.14{\mathrm{\&sigma;}}^2+238.43\mathrm{\&sigma;}+127.33,\hat{v}<90\end{array}\right.$

$b_{\mathrm{snr}}=\left\{\begin{array}{c}81.72{\mathrm{\&sigma;}}^3-452.23{\mathrm{\&sigma;}}^2+60.96\mathrm{\&sigma;}-58.33,\hat{v}\&GreaterEqual;90\\ -123.78{\mathrm{\&sigma;}}^3-755.38{\mathrm{\&sigma;}}^2-85.75\mathrm{\&sigma;}-0.85,\hat{v}<90\end{array}\right.$

其中， 

表示噪声的幅度值，此处可取当前所处环境在一般情况下的值，如，0.1。 

又例如，也可以将上述映射关系设置为映射表ΔH-V；如 

表1， 

V	ΔH
		10	0.1727
30	0.2787
		50	0.4048
70	0.5504
		90	0.6816
110	0.7853
		130	0.8900
150	0.9625
		170	1.0724
190	1.1501

采用第一种设置方式设置上述映射关系时，在执行步骤310获得ΔH后，可以直接根据该映射关系获得对应的V，从而确定终端的当前移动速度。 

第二种设置方式为：在信道环境未处于较为理想的状态时，可以基于信道 状态参数，针对不同的信道状态分别设置相应的映射关系；其中，所谓的信道状态参数，可以是信道的SNR(信噪比)，或/和，信道的最大多径时延。 

例如，可以根据不同的SNR或/和最大多径时延，分别设置相应的拟合 

如： 

$\hat{v}=k_{\mathrm{snr}}\&CenterDot;\mathrm{\&Delta;H}+b_{\mathrm{snr}}$

$\mathrm{\&sigma;}=\sqrt{P_n}$

最大多径时延小于5μs： 

$k_{\mathrm{snr}}=\left\{\begin{array}{c}-107.73{\mathrm{\&sigma;}}^3+400.66{\mathrm{\&sigma;}}^2-19.38\mathrm{\&sigma;}+211.57,\hat{v}\&GreaterEqual;90\\ -97.21{\mathrm{\&sigma;}}^3+848.14{\mathrm{\&sigma;}}^2+238.43\mathrm{\&sigma;}+127.33,\hat{v}<90\end{array}\right.$

$b_{\mathrm{snr}}=\left\{\begin{array}{c}81.72{\mathrm{\&sigma;}}^3-452.23{\mathrm{\&sigma;}}^2+60.96\mathrm{\&sigma;}-58.33,\hat{v}\&GreaterEqual;90\\ -123.78{\mathrm{\&sigma;}}^3-755.38{\mathrm{\&sigma;}}^2-85.75\mathrm{\&sigma;}-0.85,\hat{v}<90\end{array}\right.$

最大多径时延大于5μs： 

$k_{\mathrm{snr}}=\left\{\begin{array}{c}-73.36{\mathrm{\&sigma;}}^3+401.54{\mathrm{\&sigma;}}^2+23.49\mathrm{\&sigma;}+227.14,\hat{v}\&GreaterEqual;90\\ -248.63{\mathrm{\&sigma;}}^3+751.28{\mathrm{\&sigma;}}^2+344.96\mathrm{\&sigma;}+170.95,\hat{v}<90\end{array}\right.$

$b_{\mathrm{snr}}=\left\{\begin{array}{c}24.44{\mathrm{\&sigma;}}^3-430.52{\mathrm{\&sigma;}}^2-18.82\mathrm{\&sigma;}-27.66,\hat{v}\&GreaterEqual;90\\ 140.68{\mathrm{\&sigma;}}^3-908.97{\mathrm{\&sigma;}}^2-96.73\mathrm{\&sigma;}-0.03,\hat{v}<90\end{array}\right.$

又例如，还可以根据不同的SNR或/和最大多径时延，分别设置相应的映射表ΔH-V(SNR)，如： 

表2 

小时延(最大多径时延小于5μs)不同SNR的ΔH和速度对应关系 

表3 

大时延(最大多径时延大于5μs)不同SNR的ΔH和移动速度对应关系 

采用第二种设置方式设置上述映射关系时，在执行步骤310获得ΔH后，可以进一步确定当前信道的SNR或/和最大多径时延，并获取对应该SNR或/和最大多径时延预设的映射关系，再根据该映射关系获得对应的V，从而确定终端的当前移动速度。其中，所谓的确定当前信道的SNR或/和最大多径时延，可以是在获得ΔH之前预先测量信道的SNR或/和最大多径时延，并在获得ΔH后进行获取，也可以是在获得ΔH后，实时测量信道的SNR或/和最大多径时延；本实施例中，结合SNR或/和最大多径时延来对终端的进行测速，可以进一步优化测速算法，提高测速结果的准确度，并且，SNR或/和最大多径时延仅是信道状态参数的一种举例，实际应用中并不局限于此，在此不再赘述。 

实际应用中，在设置上述映射关系时，可以采用以下实现方法：仿真终端进行匀速运动，分别统计每一种“最大多径时延-SNR-移动速度v”下ΔH的平均值。根据统计的ΔH的平均值建立不同时延场景下的拟合公式 或者，建立不同时延场景下的映射表“ΔH-V(SNR)”。其中，仿真计算任意一种“最大多径时延-SNR-移动速度v”下ΔH的平均值的具体流程为： 

对仿真的无线子帧中携带的各导频进行信道估计，获得各导频的频域信道响应H(n，k)并进行抑噪处理； 

对抑噪处理后的H(n，k)信道进行统计，以每两个导频为一组，分别计算每一个导频组内的频域信道响应的差值的模平方(δH′)²，(δH′)²的计算方法和测速算法中相同；统计M个无线子帧内导频组的(δH′)²的平均值之后开方得到的 

其中，通常M＞＞N，因为M的取值要足够大才能保证生成的映射公式具有较高的精度，从而保证测量精度，判断M的取值是否足够大的标准是看继续增大M后，ΔH的统计结果是否稳定，(如，在LTE系统内，一般M的数量级在千帧以上)。N的取值取决于终端所能达到的加速度和测量所需精度，通常终端的加速度较高则N的值就应该设置的较小，例如，在LTE系统中，若最高加速度为2.8km/s²，则N设置为100，最多会引入的测量误差为10km/h，从而保证测量值相对真实值的时延不会过高，以及由此引入的最大测量误差不会过大；而终端为匀速运动时，N的值越高则测量精度越高。 

上述映射关系能够区分的时延场景取决于时延测量算法能够区分的时延类型，如果没有必要进行最大多径时延的估计，则在仿真时需要将各时延场景的统计结果ΔH进行平均后，再建立唯一的映射关系，如，建立唯一的拟合公式 

或者，建立唯一的映射表“ΔH-V(SNR)”。 

由此可见，在LTE系统中，在记录H(n，k)时，若将中间位置的6个PRB的索引作为k的取值，则可以在各种带宽配置下使用相同的ΔH和V之间的映射关系，当然，为了提高测量精确度，也可以针对不同带宽配置使用频域资源不完全相同的PRB的索引作为k的取值，这需要针对不同的带宽配置分别仿真建立ΔH和V之间的映射关系，在此不再赘述。 

另一方面，在上述步骤320中，获取对应ΔH设置的速度值，并基于该速度值确定终端当前的移动速度V时，其执行方式包含但不限于以下两种： 

第一种执行方式：直接将获得的速度值作为终端当前的移动速度V； 

第二种执行方式：对获得的速度值进行平滑处理，并将平滑处理结果作为 终端当前的移动速度V。 

平滑处理的方式有很多，例如，获取本次测量之前，经K次测量后获得的K个速度值，再加上本次测量获得的速度值，求平均值，并将该平均值作为终端当前的移动速率V。 

在上述实施例中，测速操作是在对N个无线子帧携带的非导频信号进行信道估计之前进行的，由于本实施例中仅采用在N个无线子帧内(非全带宽)接收的导频来进行测速，因此数据处理量小，处理时间相对较短，从而令本次获得的测速结果可以直接用于本次对非导频信号的信道估计和信号检测过程， 

在对非导频信号进行信道估计时，需要先获得时域滤波矩阵：时域滤波矩阵的生成和最大多普勒频移相关，根据测量获得的终端的移动速度可以推导出最大多普勒频移f_max＝v/λ＝vf/c，v表示终端的移动速度，λ表示电磁波的波长，f表示工作频率，根据f_max和当前采用的信道估计谱型，如Jakes谱，采用公式R(τ)＝J₀(2πf_maxτ)可以计算信号间的时域相关性R(τ)，从而生成时域滤波矩阵，接着，便可以根据生成的时域滤波矩阵进行信道估计；当然，时域滤波矩阵也可以不用基于终端的移动速度实时计算，而是设定不同的速度等级，提前预存几个时域滤波矩阵，然后根据当前测量获得的终端的移动速度选择相应的时域滤波矩阵，并根据选择的时域滤波矩阵进行信道估计。 

而在对非导频信号进行信号检测时，基站如果获知终端处于高速状态，可以通过多天线联合检测等方法，提高高速环境下的检测性能。 

实际应用中，上述技术方案具有广泛的适用性，可以适用于各种能够发送导频的通信系统，例如，TD-SCDMA系统、LTE系统、LTE-A系统等等，进一步地，还可以同时应用于TDD双工系统和FDD双工系统。其中，当应用于TD-SCDMA系统时，不存在频域带宽的问题，而当应用于LTE系统时，终端占用的频域资源大小不同，导频带宽也不同，因此，为了保证测速装置能够周期性地获得传送端发送的导频，较佳的，当传送端发送的是上行无线子帧时，该无线子帧携带的导频为DMRS(解调导频)，或者，SRS(探测导频)，而当 传送端发送的是下行无线子帧时，该无线子帧携带的导频为CRS(小区专用导频)。 

综上所述，本发明实施例中，测速装置采用导频对终端进行测速，由于导频的发送数据是已知的，因此直接采用LS(Least Squares，最小二乘法)方法就可以得到较为准确的信道估计值，即频域信道响应H，从而令测速装置可以根据指定时域范围内的导频之间的频域信道响应的差值，来得到频域信道变化参数ΔH，并根据ΔH确定终端当前的移动速度V，这样，测速过程不会受到信号幅度起伏的影响，从而有效提高了测速算法的测量精度，并且，本实施例中仅采用在指定时域范围内接收的导频来进行测速，数据处理量小，处理时间相对较短，因而有效地降低了测速算法的执行复杂度，进一步地，由于测速操作是在对无线子帧携带的非导频信号进行信道估计之前进行的，因此，本次的测速结果可以直接用于本次对非导频信号的信道估计和信号检测过程，避免了因为时延造成的测速结果应用的滞后，从而进一步提高了信道估计和信号检测的准确性。 

进一步地，通过实验可以获知，本发明实施例提供的技术方案适用于各种能够发送导频的通信系统，具有广泛的适用性，并且在各种通信系统中均能保证测速结果的高精度，具有较好的鲁棒性， 

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。 

Claims (18)

1.一种采用导频测速的方法，其特征在于，包括：

接收传送端发送的无线子帧，并分别对各无线子帧携带的每一个导频进行信道估计，获得各导频的频域信道响应；

根据指定时域范围内的导频间的频域信道响应的差值，确定相应的频域信道变化参数，其中包括：针对在指定的N个无线子帧内接收的各导频，以每两个频域位置相同的相邻导频为一组，分别计算每一个导频组内两导频间的频域信道响应的差值；分别将每一个导频组对应的频域信道响应的差值进行模处理，并基于模处理结果确定所述频域信道变化参数；

根据预设的频域信道变化参数和终端移动速度之间的映射关系，获取对应所述频域信道变化参数设置的速度值，并基于该速度值确定所述终端当前的移动速度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传送端为基站，或者，终端。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获得各导频的频域信道响应后，在根据指定时域范围内的导频间的频域信道响应的差值，确定相应的频域信道变化参数之前，对各导频的频域信道响应进行抑噪处理。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分别将每一个导频组对应的频域信道响应的差值进行模处理，并基于模处理结果确定所述频域信道变化参数，包括：

分别计算每一个导频组对应的频域信道响应的差值的模；

计算获得各导频组对应的频域信道响应的差值的模的平均值；

将所述平均值确定为所述频域信道变化参数。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分别将每一个导频组对应的频域信道响应的差值进行模处理，并基于模处理结果确定所述频域信道变化参数，包括：

分别计算每一个导频组对应的频域信道响应的差值的模平方；

计算获得各导频组对应的频域信道响应的差值的模平方的平均值；

将所述平均值或者所述平均值的开方值，确定为所述频域信道变化参数。

6.如权利要求1－5任一项所述的方法，其特征在于，根据预设的频域信道变化参数和终端移动速度之间的映射关系，获取对应所述频域信道变化参数设置的速度值，包括：

获取唯一设置的频域信道变化参数和终端移动速度之间的映射关系，并根据该映射关系，获取对应所述频域信道变化参数设置的速度值；

或者

确定当前信道的信道状态参数，并获取对应所述信道状态参数设置的频域信道变化参数和终端移动速度之间的映射关系，以及根据该映射关系，获取对应所述频域信道变化参数设置的速度值。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述信道状态参数为信噪比SNR或/和最大多径时延。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，基于获得的速度值确定所述终端当前的移动速度，包括：

直接将获得的速度值作为终端当前的移动速度；

或者

对获得的速度值进行平滑处理，并将平滑处理结果作为终端当前的移动速度。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，确定终端当前的移动速度后，根据该移动速度对所述指定时频范围内接收的非导频信号进行信道估计和信号检测。

10.一种采用导频测速的装置，其特征在于，包括：

通信单元，用于接收传送端发送的无线子帧，并分别对各无线子帧携带的每一个导频进行信道估计，获得各导频的频域信道响应；

第一处理单元，用于根据指定时域范围内的导频间的频域信道响应的差值，确定相应的频域信道变化参数，其中包括：针对在指定的N个无线子帧内接收的各导频，以每两个频域位置相同的相邻导频为一组，分别计算每一个导频组内两导频间的频域信道响应的差值，以及分别将每一个导频组对应的频域信道响应的差值进行模处理，并基于模处理结果确定所述频域信道变化参数；

第二处理单元，用于根据预设的频域信道变化参数和终端移动速度之间的映射关系，获取对应所述频域信道变化参数设置的速度值，并基于该速度值确定所述终端当前的移动速度。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置为基站，或者，终端。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述通信单元获得各导频的频域信道响应后，在所述第一处理单元根据指定时域范围内的导频间的频域信道响应的差值，确定相应的频域信道变化参数之前，对各导频的频域信道响应进行抑噪处理。

13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一处理单元分别将每一个导频组对应的频域信道响应的差值进行模处理，并基于模处理结果确定所述频域信道变化参数时，分别计算每一个导频组对应的频域信道响应的差值的模，并计算获得各导频组对应的频域信道响应的差值的模的平均值，以及将所述平均值确定为所述频域信道变化参数。

14.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一处理单元分别将每一个导频组对应的频域信道响应的差值进行模处理，并基于模处理结果确定所述频域信道变化参数时，分别计算每一个导频组对应的频域信道响应的差值的模平方，并计算获得各导频组对应的频域信道响应的差值的模平方的平均值，以及将所述平均值或者所述平均值的开方值，确定为所述频域信道变化参数。

15.如权利要求10－14任一项所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元根据预设的频域信道变化参数和终端移动速度之间的映射关系，获取对应所述频域信道变化参数设置的速度值时，获取唯一设置的频域信道变化参数和终端移动速度之间的映射关系，并根据该映射关系，获取对应所述频域信道变化参数设置的速度值，或者，确定当前信道的信道状态参数，并获取对应所述信道状态参数设置的频域信道变化参数和终端移动速度之间的映射关系，以及根据该映射关系，获取对应所述频域信道变化参数设置的速度值。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元确定的信道状态参数为信噪比SNR或/和最大多径时延。

17.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元基于获得的速度值确定所述终端当前的移动速度时，直接将获得的速度值作为终端当前的移动速度，或者，对获得的速度值进行平滑处理，并将平滑处理结果作为终端当前的移动速度。

18.如权利要求15所述的装置，其特征在于，进一步包括：

第三处理单元，用于在所述第二处理单元确定终端当前的移动速度后，根据该移动速度对所述指定时频范围内接收的非导频信号进行信道估计和信号检测。

Images