CN102740318B - 自适应测速方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种自适应测速方法，包括：根据预设的插值查找表确定信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x；所述τ_x为预先构造的标准参数集合{(Ω_x，τ_x)|x＝1，2，...，L}中的信道互相关时间间隔，Ω_x为τ_x对应的自适应切换门限，L为x的初始值；τ₁＜τ₂＜...＜τ_L；当v_x＜Ω_x时，为最终估计速度，否则判断x-1是否等于1；当x-1等于1时，v₁为最终估计速度，否则将x-1赋值给x，并返回步骤计算信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x。本发明还提出了对应的装置。本发明提供的一种自适应测速方法及装置，同时满足对移动终端高、中、低三种速度的精确估计。

Description

自适应测速方法及装置

技术领域

本发明涉及到通信领域，特别涉及到一种自适应测速方法及装置。

背景技术

3GPP LTE(Long Term Evolution，长期演进系统)技术作为UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统)技术的演化，要为高速移动的用户提供高质量的多媒体接入服务。LTE系统中下行采用OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分多址技术)，上行采用SC-FDMA(Single-carrier Frequency-Division Multiple Access，单载波频分多址技术)。然而OFDMA技术，对高速移动产生的多谱勒扩展非常敏感，因为多谱勒扩展能够导致子载波之间的干扰，使得系统性能退化。因此为消除多谱勒扩展的影响，就要对多谱勒扩展或者说移动终端的移动速度进行精确的估计。移动速度的精确估计，同时也能够为上层提供较好的信道变化信息，而这些信息可以用到越区切换、动态信道资源分配、功率控制等一系列自适应传输决策中。

目前基于Rayleigh信道的测速技术是根据公式(1)来进行移动终端速度估计：

r_h(τ)＝E{h(t)h^*(t+τ)}

                          (1)

      ＝E{h(t)h^*(t)}J₀(2πfdτ)

其中h是信道响应，J₀是图1所示的第一类零阶Bessel函数，fd是最大多谱勒频率，τ是信道互相关时间间隔。

基于该公式的具体技术是：求出信道自相关函数E{h(t)h^*(t)}和互相关函数E{h(t)h^*(t+τ)}，通过查找表方法求出最大多谱勒频率fd从而确定移动速度。

上述测速技术具有一定的偏向性，即测高速准时，测低速偏差就非常大；或者测低速准时，测高速偏差就非常大。这是由于移动终端高速时，对应的最大多谱勒频率比较大，相应的信道的相干时间比较短，这时采用较小τ做为信道互相关时间间隔才能测准高速；相反如果移动速度比较低，此时多谱勒频率比较小，对应的信道相干时间就比较长，若再采用较小的τ做为信道互相关时间间隔，就无法把完整的速度信息提取出来，这时就需要采用较大的τ做为信道互相关时间间隔。因此采用同一信道互相关时间间隔，无法同时对高、中、低三种速度进行精确估计。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种自适应测速方法及装置，同时满足对移动终端高、中、低三种速度的精确估计。

本发明提出一种自适应测速方法，包括：

根据预设的插值查找表确定信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x；所述τ_x为预先构造的标准参数集合{(Ω_x，τ_x)|x＝1，2，...，L}中的信道互相关时间间隔，Ω_x为τ_x对应的自适应切换门限，L为x的初始值；τ₁＜τ₂＜...＜τ_L；

当v_x＜Ω_x时，v_x为最终估计速度，否则判断x-1是否等于1；

当x-1等于1时，v₁为最终估计速度，否则将x-1赋值给x，并返回步骤计算信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x。

优选地，在执行所述根据查找表插值确定信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x之前，还包括：

构造参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1，2，...M}；

从构造的参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1，2，...M}中，选取用于估计低、中、高速度的L组(Ω₁，τ₁)，(Ω₂，τ₂)，...(Ω_L，τ_L)，成为标准参数集合{(Ω_x，τ_x)|x＝1，2，...，L}；其中，L小于或等于M。

优选地，所述构造参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1，2，...M}包括：

根据当前载频频率统计{τ_i|i＝1，2，L，M}对应的第一类零阶Bessel函数曲线内第一个单调区间外的最大函数值；

将所述最大函数值作为纵坐标值，查找τ_i对应的第一类零阶Bessel函数曲线内对应的横坐标值，所述横坐标值为τ_i对应的Ω_i。

优选地，所述根据插值查找表确定信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x包括：

计算τ_x对应的信道互相关值的均值r_x和自相关值的均值a_x；

查找r_x/a_x在插值查找表内对应的区间；

根据所述区间任一端点的参数，计算速度v_x。

优选地，所述根据所述区间任一端点的参数，计算速度v_x通过如下公式计算：

v_x＝c(n_x-k_x(r_x/a_x-h_x))/2πτ_xf，其中，c为光速，f为载波频率，n_x、h_x、k_x为所述区间任一端点的函数值、自变量值和斜率倒数。

本发明还提出一种自适应测速装置，包括：

确定速度模块，用于根据预设的插值查找表确定信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x；所述τ_x为预先构造的标准参数集合{(Ω_x，τ_x)|x＝1，2，...，L}中的信道互相关时间间隔，Ω_x为τ_x对应的自适应切换门限，L为x的初始值；τ₁＜τ₂＜...＜τ_L；

判断模块，用于当v_x＜Ω_x时，v_x为最终估计速度，否则判断x-1是否等于1；

循环模块，用于当x-1等于1时，v₁为最终估计速度，否则将x-1赋值给x，并返回步骤计算信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x。

优选地，所述自适应测速装置还包括：

构造模块，用于构造参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1，2，...M}；

选取模块，用于从构造的参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1，2，...M}中，选取用于估计低、中、高速度的L组(Ω₁，τ₁)，(Ω₂，τ₂)，...(Ω_L，τ_L)，成为标准参数集合{(Ω_x，τ_x)|x＝1，2，...，L}；其中，L小于或等于M。

优选地，所述构造模块包括：

统计单元，用于根据当前载频频率统计{τ_i|i＝1，2，L，M}对应的第一类零阶Bessel函数曲线内第一个单调区间外的最大函数值；

查找单元，用于将所述最大函数值作为纵坐标值，查找τ_i对应的第一类零阶Bessel函数曲线内对应的横坐标值，所述横坐标值为τ_i对应的Ω_i。

优选地，所述确定速度模块包括：

第一计算单元，用于计算τ_x对应的信道互相关值的均值r_x和自相关值的均值a_x；

查找单元，用于查找r_x/a_x在插值查找表内对应的区间；

第二查找单元，用于根据所述区间任一端点的参数，计算速度v_x。

优选地，所述第二计算单元具体通过如下公式进行计算：

v_x＝c(n_x-k_x(r_x/a_x-h_x))/2πτ_xf，其中，c为光速，f为载波频率，n_x、h_x、k_x为所述区间任一端点的函数值、自变量值和斜率倒数。

本发明提出的一种自适应测速方法及装置，由于不同信道互相关时间间隔，都对应一个速度有效范围，超过这个范围速度估计就不可靠。因此通过预先构造的用于测量低、中、高速度的信道互相关时间间隔和对应的自适应切换门限，以及制定的自适应策略可同时对高、中、低三种速度进行精确估计。

附图说明

图1为本发明自适应测速方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明自适应测速方法一实施例中确定速度的流程示意图；

图3为本发明自适应测速方法另一实施例的流程示意图；

图4为本发明自适应测速方法另一实施例中构造参数集合的流程示意图；

图5为本发明中对应不同信道互相关时间间隔的第一类零阶Bessel函数曲线；

图6为根据图5所示的第一类零阶Bessel函数曲线确定参数集合的示意图；

图7为根据图5所示的第一类零阶Bessel函数曲线确定参数集合的另一示意图；

图8为本发明自适应测速装置一实施例的结构示意图；

图9为本发明自适应测速装置一实施例中确定速度模块的结构示意图；

图10为本发明自适应测速装置另一实施例的结构示意图；

图11为本发明自适应测速装置另一实施例中构造模块的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，提出本发明一种自适应测速方法一实施例，包括：

步骤S10、根据预设的插值查找表确定信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x；所述τ_x为预先构造的标准参数集合{(Ω_x，τ_x)|x＝1，2，...，L}中的信道互相关时间间隔，Ω_x为τ_x对应的自适应切换门限，L为x的初始值；τ₁＜τ₂＜...＜τ_L；

步骤S11、判断v_x是否小于Ω_x；

步骤S111、当v_x＜Ω_x时，v_x为最终估计速度；

步骤S12、当v_x≥Ω_x时，判断x-1是否等于1；

步骤S121、当x-1等于1时，v₁为最终估计速度；

步骤S122、当x-1不等于1时，将x-1赋值给x，并返回步骤计算信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x。

根据预先构造的标准参数集合{(Ω_x，τ_x)|x＝1，2，...，L}，首先计算信道互相关时间间隔为τ_L时的信道互相关值的均值r_L和信道自关值a_L的均值的比r_L/a_L；其中，τ₁＜τ₂＜...＜τ_L，通过查找插值查找表计算r_L/a_L对应的速度v_L；预设的插值查找表可为如下表1形式：

表1插值查找表

判断v_L是否小于Ω_L，如果小于Ω_L，v_L就是最终估计速度；如果v_L是大于或等于Ω_L，则继续计算信道互相关时间间隔为τ_L-1时，信道互相关值的均值r_L-1和信道自关值a_L-1的均值的比r_L-1/a_L-1，通过查找表插值计算对应的r_L-1/a_L-1速度v_L-1；判断v_L-1是否小于Ω_L-1，如果小于Ω_L-1，r_L-1/a_L-1就是最终估计速度；否则L再减1，并继续计算并比较相应的速度和相应的自适应切换门限之间的大小，如此循环直到确定最终的速度，或X为1时终止流程，当X为1时，确定v₁为最终估计速度。

上述标准参数集合{(Ω_x，τ_x)|x＝1，2，...，L}包括了低、中、高速度对应的(Ω，τ)。

本实施例中，由于不同信道互相关时间间隔，都对应一个速度有效范围，超过这个范围速度估计就不可靠。因此通过预先构造的用于测量低、中、高速度的信道互相关时间间隔和对应的自适应切换门限，以及制定的自适应策略可同时对高、中、低三种速度进行精确估计。

参照图2，在一实施例中，步骤S10可包括：

步骤S101、计算τ_x对应的信道互相关值的均值r_x和自相关值的均值a_x；

步骤S102、查找r_x/a_x在插值查找表内对应的区间；

步骤S103、根据所述区间任一端点的参数，计算速度v_x。

为了方便描述，假设X＝10，对本实施例作如下说明：

计算信道互相关时间间隔为τ₁₀＝t₁₀时的信道互相关值的均值如式(2)所示，以及信道自相关值的均值如式(3)所示：

$r_{{\mathrm{\τ}}_{10}}=\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{h}_k^i{\left(h_k^{i+{\mathrm{\Γ}}_{{\mathrm{\τ}}_{10}}}\right)}^{*}---\left(2\right)$

其中表示τ₁₀对应的OFDM符号数，表示第i个ofdm符号的第k个子载波对应的信道频域响应；N表示ofdm符号长度；其中h^*表示复数h的共轭；

$a_{{\mathrm{\τ}}_{10}}=\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{h}_k^i*{\left(h_k^i\right)}^{*}---\left(3\right)$

通过查找插值查找表(如表1)计算对应的速度具体方法为：用和表1的第一行进行比较，可确定在第一类零阶Bessel函数曲线上的所属区间以及该区间的端点，取任一端点，在插值查找表中查找该端点的自变量值、函数值和斜率倒数(该端点在第一类零阶Bessel函数曲线上的斜率倒数)。根据假设所述自变量值、函数值和斜率倒数计算得到速度

本实施例中，取r_x/a_x在第一类零阶Bessel函数曲线上所属区间的任一端点和斜率的倒数计算v_x，减少了计算速度的复杂度。

在上述实施例中，步骤S103通过如下公式计算：

v_x＝c(n_x-k_x(r_x/a_x-h_x))/2πτ_xf，其中，c为光速，f为载波频率，n_x、h_x、k_x为所述区间任一端点的函数值、自变量值和斜率倒数。

假设找到的端点是表1中的(0.5000，0.9385)，其斜率倒数是-8.1261，则速度计算如式(4)：

$v_{{\mathrm{\τ}}_{10}}=c(0.5-8.1261(r_x/a_x-0.9385))/2{\mathrm{\π\τ}}_{x}f---\left(4\right)$

本实施例中，通过公式(4)计算速度，进一步减少了计算速度的复杂度。

参照图3，提出本发明自适应测速方法另一实施例，在上述实施例中，在执行步骤S10之前，还包括：

步骤S8、构造参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1，2，...M}；

确定当前的载频频率，画出不同信道互相关时间间隔下，第一类零阶Bessel函数随速度变化的曲线；

确定各个第一类零阶Bessel函数曲线第一个单调区间外，所对应的最大函数值；

把最大函数值作为判决门限画水平线，与不同信道互相关时间间隔下，对应的第一类零阶Bessel函数曲线在第一个单调区间相交，把各个交点的横坐标，和交点所在第一类零阶Bessel函数曲线对应的信道互相关时间间隔组成一个实数对(Ω，τ)集合即参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1，2，...M}，其中τ为交点所在曲线对应的信道互相关时间间隔，Ω为交点的横坐标即信道互相关时间间隔τ对应的自适应切换门限。

步骤S9、从构造的参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1，2，...M}中，选取用于估计低、中、高速度的L组(Ω₁，τ₁)，(Ω₂，τ₂)，...(Ω_L，τ_L)，成为标准参数集合{(Ω_x，τ_x)|x＝1，2，...，L}；其中，L小于或等于M。

在参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1，2，...M}中，选取三个或三个以上实数对如(Ω₁，τ₁)，(Ω₂，τ₂)，(Ω₃，τ₃)，其中Ω₁为低速的上限(即信道互相关时间间隔为τ₁时的自适应切换门限)，τ₁为估计低速采用的信道互相关时间间隔；Ω₂为中速的上限(即信道互相关时间间隔为τ₂时的自适应切换门限)，τ₂为估计中速采用的信道互相关时间间隔；Ω₃可精确测量的最大速度，τ₃为估计高速采用的信道互相关时间间隔，其中τ₁＞τ₂＞τ₃。

在本实施例中，构造用于测量低、中、高速度的信道互相关时间间隔和对应的自适应切换门限，降低了速度的误差率。

参照图4，在上述实施例中，步骤S8可包括：

步骤S81、根据当前载频频率统计{τ_i|i＝1，2，L，M}对应的第一类零阶Bessel函数曲线内第一个单调区间外的最大函数值；

以M＝10为例，设置当前的载频频率为f_cHz，通过Matlab自带的第一类零阶Bessel函数，分别画出信道互相关时间间隔为t₁，t₂，t₃，t₄，t₅，t₆，t₇，t₈，t₉，t₁₀时随速度变化的曲线，其中t₁＜t₂＜t₃＜t₄＜t₅＜t₆＜t₇＜t₈＜t₉＜t₁₀，如图5所示。

统计信道互相关时间间隔为t₁，t₂，t₃，t₄，t₅，t₆，t₇，t₈，t₉，t₁₀对应的曲线，第一个单调区间外的最大函数值。

步骤S82、将所述最大函数值作为纵坐标值，查找τ_i对应的第一类零阶Bessel函数曲线内对应的横坐标值，所述横坐标值为τ_i对应的Ω_i。

如图6所示，将最大函数值作为判决门限画水平线，该水平线与各个曲线在第一个单调区间相交，将各个交点的横坐标和交点所在曲线对应的信道互相关时间间隔组成一个参数集合

当采用信道互相关时间τ₁₀＝t₁₀估计速度时，高于50公里/小时的速度，都落在如图7所示的阴影部分对应的区间内，因此此阴影部分对应的速度区间，对于信道互相关时间间隔为τ₁₀＝t₁₀时，是不可靠的，而该区间的下限就是即，采用τ₁₀＝t₁₀的信道互相关时间间隔进行速度估计，可靠速度的上限应小于当估计的速度大于或等于就认为是不可靠的，因此在自适应测速时就将作为一个切换门限。

在本实施例中，提供了通过信道互相关时间间隔计算对应的自适应切换门限的计算方法。

参照图8，提出本发明自适应测速装置一实施例，包括：

确定速度模块10，用于根据预设的插值查找表插值确定信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x；所述τ_x为预先构造的标准参数集合{(Ω_x，τ_x)|x＝1，2，...，L}中的信道互相关时间间隔，Ω_x为τ_x对应的自适应切换门限，L为x的初始值；τ₁＜τ₂＜...＜τ_L；

判断模块20，用于当v_x＜Ω_x时，v_x为最终估计速度，否则判断x-1是否等于1；

循环模块30，用于当x-1等于1时，v₁为最终估计速度，否则将x-1赋值给x，并返回步骤计算信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x。

根据预先构造的标准参数集合{(Ω_x，τ_x)|x＝1，2，...，L}，确定速度模块10首先计算信道互相关时间间隔为τ_L时的信道互相关值的均值r_L和信道自关值a_L的均值的比r_L/a_L；其中，τ₁＜τ₂＜...＜τ_L，再通过查找插值查找表计算r_L/a_L对应的速度v_L；预设的插值查找表可为如下表1形式：

表1插值查找表

判断模块20判断v_L是否小于Ω_L，如果小于Ω_L，v_L就是最终估计速度；如果v_L是大于或等于Ω_L，则循环模块30继续通过确定速度模块10计算信道互相关时间间隔为τ_L-1时，信道互相关值的均值r_L-1和信道自关值a_L-1的均值的比r_L-1/a_L-1，通过查找表插值计算对应的r_L-1/a_L-1速度v_L-1；通过判断模块20判断v_L-1是否小于Ω_L-1，如果小于Ω_L-1，v_L-1就是最终估计速度；否则L再减1，循环模块30再继续通过确定速度模块10和判断模块20计算并比较相应的速度和相应的自适应切换门限之间的大小，如此循环直到确定最终的速度或X为1，当X为1时，确定v₁为最终估计速度。

上述标准参数集合{(Ω_x，τ_x)|x＝1，2，...，L}包括了低、中、高速度对应的(Ω，τ)。

本实施例中，由于不同信道互相关时间间隔，都对应一个速度有效范围，超过这个范围速度估计就不可靠。因此通过预先构造的用于测量低、中、高速度的信道互相关时间间隔和对应的自适应切换门限，以及制定的自适应策略可同时对高、中、低三种速度进行精确估计。

参照图9，在一实施例中，确定速度模块10包括：

第一计算单元11，用于计算τ_x对应的信道互相关值的均值r_x和自相关值的均值a_x；

查找单元12，用于查找r_x/a_x在插值查找表内对应的区间；

第二查找单元13，用于根据所述区间任一端点的参数，计算速度v_x。

为了方便描述，假设X＝10，对本实施例作如下说明：

第一计算单元11计算信道互相关时间间隔为τ₁₀＝t₁₀时的信道互相关值的均值如式(2)所示，以及信道自相关值的均值如式(3)所示：

$r_{{\mathrm{\τ}}_{10}}=\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{h}_k^i{\left(h_k^{i+{\mathrm{\Γ}}_{{\mathrm{\τ}}_{10}}}\right)}^{*}---\left(2\right)$

其中表示τ₁₀对应的OFDM符号数，表示第i个ofdm符号的第k个子载波对应的信道频域响应；N表示ofdm符号长度；其中h^*表示复数h的共轭；

$a_{{\mathrm{\τ}}_{10}}=\frac{1}{M}\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{h}_k^i*{\left(h_k^i\right)}^{*}---\left(3\right)$

通过查找插值查找表(如表1)计算对应的速度具体方法为：查找单元12用和表1的第一行进行比较，可确定在第一类零阶Bessel函数曲线上的所属区间以及该区间的端点，第二查找单元13取任一端点，在插值查找表中查找该端点的自变量值、函数值和斜率倒数(该端点在第一类零阶Bessel函数曲线上的斜率倒数)。根据假设所述自变量值、函数值和斜率倒数计算得到速度

本实施例中，取r_x/a_x在第一类零阶Bessel函数曲线上所属区间的任一端点和斜率的倒数计算v_x，减少了计算速度的复杂度。

在上述实施例中，第二计算单元13具体通过如下公式进行计算：

v_x＝c(n_x-k_x(r_x/a_x-h_x))/2πτ_xf，其中，c为光速，f为载波频率，n_x、h_x、k_x为所述区间任一端点的函数值、自变量值和斜率倒数。

假设找到的端点是表1中的(0.5000，0.9385)，其斜率倒数是-8.1261，则第二计算单元13计算速度如式(4)：

$v_{{\mathrm{\τ}}_{10}}=c(0.5-8.1261(r_x/a_x-0.9385))/2{\mathrm{\π\τ}}_{x}f---\left(4\right)$

本实施例中，通过公式(4)计算速度，进一步减少了计算速度的复杂度。

参照图10，提出本发明自适应测速装置另一实施例，在上述实施例中，还包括：

构造模块40，用于构造参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1，2，...M}；

选取模块50，用于从构造的参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1，2，...M}中，选取用于估计低、中、高速度的L组(Ω₁，τ₁)，(Ω₂，τ₂)，...(Ω_L，τ_L)，成为标准参数集合{(Ω_x，τ_x)|x＝1，2，...，L}；其中，L小于或等于M。

构造模块40确定当前的载频频率，画出不同信道互相关时间间隔下，第一类零阶Bessel函数随速度变化的曲线；然后确定各个第一类零阶Bessel函数曲线第一个单调区间外，所对应的最大函数值；再把最大函数值作为判决门限画水平线，与各个第一类零阶Bessel函数曲线在第一个单调区间相交，把各个交点的横坐标，和交点所在第一类零阶Bessel函数曲线对应的信道互相关时间间隔组成一个实数对(Ω，τ)集合即参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1，2，...M}，其中τ为交点所在曲线对应的信道互相关时间间隔，Ω为交点的横坐标即信道互相关时间间隔τ对应的自适应切换门限。

在参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1，2，...M}中，选取模块50选取三个或三个以上实数对如(Ω₁，τ₁)，(Ω₂，τ₂)，(Ω₃，τ₃)，其中Ω₁为低速的上限(即信道互相关时间间隔为τ₁时的自适应切换门限)，τ₁为估计低速采用的信道互相关时间间隔；Ω₂为中速的上限(即信道互相关时间间隔为τ₂时的自适应切换门限)，τ₂为估计中速采用的信道互相关时间间隔；Ω₃可精确测量的最大速度，τ₃为估计高速采用的信道互相关时间间隔，其中τ₁＞τ₂＞τ₃。

在本实施例中，构造用于测量低、中、高速度的信道互相关时间间隔和对应的自适应切换门限，降低了速度的误差率。

参照图11，在上述实施例中，构造模块40包括：

统计单元41，用于根据当前载频频率统计{τ_i|i＝1，2，L，M}对应的第一类零阶Bessel函数曲线内第一个单调区间外的最大函数值；

查找单元42，用于将所述最大函数值作为纵坐标值，查找τ_i对应的第一类零阶Bessel函数曲线内对应的横坐标值，所述横坐标值为τ_i对应的Ω_i。

以M＝10为例，统计单元41首先设置当前的载频频率为f_cHz，通过Matlab自带的第一类零阶Bessel函数，分别画出信道互相关时间间隔为t₁，t₂，t₃，t₄，t₅，t₆，t₇，t₈，t₉，t₁₀时随速度变化的曲线，其中t₁＜t₂＜t₃＜t₄＜t₅＜t₆＜t₇＜t₈＜t₉＜t₁₀，如图5所示。然后统计信道互相关时间间隔为t₁，t₂，t₃，t₄，t₅，t₆，t₇，t₈，t₉，t₁₀对应的曲线，第一个单调区间外的最大函数值。

查找单元42将最大函数值作为判决门限画水平线，如图6所示，该水平线与各个曲线在第一个单调区间相交，将各个交点的横坐标和交点所在曲线对应的信道互相关时间间隔组成一个参数集合

当采用信道互相关时间τ₁₀＝t₁₀估计速度时，高于50公里/小时的速度，都落在如图7所示的阴影部分对应的区间内，因此此阴影部分对应的速度区间，对于信道互相关时间间隔为τ₁₀＝t₁₀时，是不可靠的，而该区间的下限就是即，采用τ₁₀＝t₁₀的信道互相关时间间隔进行速度估计，可靠速度的上限应小于当估计的速度大于或等于就认为是不可靠的，因此在自适应测速时就将作为一个切换门限。

在本实施例中，提供了通过信道互相关时间间隔计算对应的自适应切换门限的计算方法。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自适应测速方法，其特征在于，包括:

根据预设的插值查找表确定信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x；所述τ_x为预先构造的标准参数集合{(Ω_x,τ_x)|x＝1,2,...,L}中的信道互相关时间间隔，Ω_x为τ_x对应的自适应切换门限，L为x的初始值；τ₁＜τ₂＜...＜τ_L；

当v_x＜Ω_x时，v_x为最终估计速度，否则判断x-1是否等于1；

当x-1等于1时，v₁为最终估计速度，否则将x-1赋值给x，并返回步骤计算信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x。

2.如权利要求1所述的自适应测速方法，其特征在于，在执行所述根据查找表插值确定信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x之前，还包括：

构造参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1,2,...M}；

从构造的参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1,2,...M}中，选取用于估计低、中、高速度的L组(Ω₁,τ₁),(Ω₂,τ₂),...(Ω_L,τ_L)，成为标准参数集合{(Ω_x,τ_x)|x＝1,2,...,L}；其中，L小于或等于M。

3.如权利要求2所述的自适应测速方法，其特征在于，所述构造参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1,2,...M}包括：

根据当前载频频率统计{τ_i|i＝1,2,…,M}对应的第一类零阶Bessel函数曲线内第一个单调区间外的最大函数值；

将所述最大函数值作为纵坐标值，查找τ_i对应的第一类零阶Bessel函数曲线内对应的横坐标值，所述横坐标值为τ_i对应的Ω_i。

4.如权利要求1至3中任一项所述的自适应测速方法，其特征在于，所述根据插值查找表确定信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x包括：

计算τ_x对应的信道互相关值的均值r_x和自相关值的均值a_x；

查找r_x/a_x在插值查找表内对应的区间；

根据所述区间任一端点的参数，计算速度v_x。

5.如权利要求4中所述的自适应测速方法，其特征在于，所述根据所述区间任一端点的参数，计算速度v_x通过如下公式计算：

v_x＝c(n_x-k_x(r_x/a_x-h_x))/2πτ_xf，其中，c为光速，f为载波频率，n_x、h_x、k_x为所述区间任一端点的函数值、自变量值和斜率倒数。

6.一种自适应测速装置，其特征在于，包括：

确定速度模块，用于根据预设的插值查找表确定信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x；所述τ_x为预先构造的标准参数集合{(Ω_x,τ_x)|x＝1,2,...,L}中的信道互相关时间间隔，Ω_x为τ_x对应的自适应切换门限，L为x的初始值；τ₁＜τ₂＜...＜τ_L；

判断模块，用于当v_x＜Ω_x时，v_x为最终估计速度，否则判断x-1是否等于1；

循环模块，用于当x-1等于1时，v₁为最终估计速度，否则将x-1赋值给x，并返回步骤计算信道互相关时间间隔τ_x时的速度v_x。

7.如权利要求6所述的自适应测速装置，其特征在于，还包括：

构造模块，用于构造参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1,2,...M}；

选取模块，用于从构造的参数集合{(Ω_i，τ_i)|i＝1,2,...M}中，选取用于估计低、中、高速度的L组(Ω₁,τ₁),(Ω₂,τ₂),...(Ω_L,τ_L)，成为标准参数集合{(Ω_x,τ_x)|x＝1,2,...,L}；其中，L小于或等于M。

8.如权利要求7所述的自适应测速装置，其特征在于，所述构造模块包括：

统计单元，用于根据当前载频频率统计{τ_i|i＝1,2,…,M}对应的第一类零阶Bessel函数曲线内第一个单调区间外的最大函数值；

查找单元，用于将所述最大函数值作为纵坐标值，查找τ_i对应的第一类零阶Bessel函数曲线内对应的横坐标值，所述横坐标值为τ_i对应的Ω_i。

9.如权利要求6至8中任一项所述的自适应测速装置，其特征在于，所述确定速度模块包括：

第一计算单元，用于计算τ_x对应的信道互相关值的均值r_x和自相关值的均值a_x；

查找单元，用于查找r_x/a_x在插值查找表内对应的区间；

第二查找单元，用于根据所述区间任一端点的参数，计算速度v_x。

10.如权利要求9所述的自适应测速装置，其特征在于，所述第二查找单元具体通过如下公式进行计算：

v_x＝c(n_x-k_x(r_x/a_x-h_x))/2πτ_xf，其中，c为光速，f为载波频率，n_x、h_x、k_x为所述区间任一端点的函数值、自变量值和斜率倒数。