CN108551379A - 高速移动用户快速入网测距方法及入网测距系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高速移动用户快速入网测距方法及入网测距系统，该方法包括以下步骤：从站接收主站发送的带有导频头的沟通请求信号；判断接收导频和本地导频的相关峰值是否大于门限值，若是，则对接收的沟通请求信号进行修正频偏，以解调出测距请求信号；判断测距请求信号中是否含有从站的测距标识号，若有，则向主站发送带有导频头的测距请求应答信号；主站根据本地的导频信号和接收信号相关，相关峰值超过一定阈值，说明接收到测距请求应答信号，主站记录了发送沟通请求信号的时间和接收到测距请求应答信号的时间，根据时间差能够计算出主站和从站的距离，并依据该距离值与从站交互信息。本发明能够实现高速移动用户的快速、准确入网。

Description

高速移动用户快速入网测距方法及入网测距系统

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种高速移动用户快速入网测距方法及入网测距系统。

背景技术

现有移动用户接入网络的技术如下：(1)TD-SCDMA(TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess，时分同步码分多址)小区搜索。终端小区初始搜索过程分为四步：第一步：搜索DwPTS(下行导频时隙)，在TD-SCDMA系统中，利用SYNC_DL码来区分小区。SYNC_DL码共有32个，为码长64的伪随机序列。每个SYNC_DL码对应4个基本Midamble码、4个扰码和8个SYNC_DL码。SYNC_DL码在DwPTS上面向整个小区发送。终端利用SYNC_DL码搜索DwPTS，完成时隙同步；第二步：基本Midamble码和扰码的确认。终端在完成时隙同步之后，接收TS0上的P-CCPCH的Midamble。在SYNC_DL对应的4个基本Midamble码中，通过相关确认当前小区使用的基本Midamble码。扰码与基本Midamble码是一一对应的；第三步：控制多帧同步。在每一个子帧，SYNC_DL相对于P-CCPCH有一个相位调制，其含义见表1。通过检测SYNC_DL调制相位，确认P-CCPCH上的BCH多帧的MIB(MasterIndicationBlock)，完成帧同步；第四步：读取BCH。如果终端正确读取当前小区BCH信息，则完成小区初始搜索过程。否则，返回第一步。

(2)WCDMA小区搜索。WCDMA(WidebandCodeDivisionMultipleAccess，宽带码分多址)的无线帧是一个包括15个时隙的处理单元，一个无线帧的长度是38400chips(10ms)。时隙是由包含一定比特的字段组成的，一个单元时隙的长度是2560chips。同步信道(SCH)有两种类型，主SCH和从SCH。同步信道是一个用于小区搜索的下行链路信号，两个子信道，主和从SCH。主和从SCH的10ms无线帧分成15个时隙，每个长为2560码片。主SCH包括一个长为256码片的调制码，主同步码(PSC)，每个时隙发射一次，系统中各个小区的PSC都是相同的。从SCH每个调制码长为256chips(码片)，不同时隙上的重复发射，每个时隙有不同的时序偏移，从同步码(SSC)与主SCH并行进行传输。每个SSC是从长为256的16个不同码中挑选出来的一个码，从SCH上的在不同时隙上的时移序列表示小区的下行扰码属于哪个码组。SSC用csi、k来表示，其中i＝0，1…63为扰码码组的序号，k＝0，1，2…14为时隙号。公共导频信道CPICH为固定速率(30kbps、SF＝256)的下行物理信道，用于传送预定义的比特/符号序列。占用2560chips。

WCDMA的物理层同步过程包括小区搜索、公共信道同步、专用信道同步等。在小区搜索过程中，UE(用户设备)将搜索小区并确定该小区的下行链路扰码和该小区的帧同步，小区搜索一般分为三步：

第一步为时隙同步：基于SCH信道，UE使用SCH的主同步码PSC去获得该小区的时隙。同步典型方法是使用匹配滤波器来匹配PSC(为所有小区公共)。小区的时隙定时可由检测匹配滤波器输出的峰值得到。

第二步为帧同步和码组识别：UE使用SCH的从同步码SSC去找到帧同步，这是通过对收到的信号与所有可能的从同步码序列进行相关得到的，并标识出最大相关值。由于序列的周期移位是唯一的，因此码组与帧同步一样可以被确定下来。序列的周期移位就代表了小区的码组。

第三步为扰码识别：UE确定找到的小区所使用的主扰码。CPICH通过第二步确定的码组中对应的8个扰码进行相关来进行确定主扰码。主扰码是通过在CPICH上对识别的码组内的所有的码按符号相关而得到的。在主扰码被识别后则可检测到主CCPCH。系统和小区特定的BCH信息也就可以读取出来了。

TD-SCDMA是第三代移动通信系统的三种大国际标准中唯一采用时分双工(TDD)方式，支持上下行非对称业务传输，在频谱利用上具有较大的灵活性。该系统综合采用了智能天线、上行同步、联合检测和软件无线电等无线通信中的先进技术，使系统具有较高的性能和频谱利用率。随着社会的发展以及技术的进步，人们对移动通信的要求不断提高，希望系统能够提供大容量、高速率、低时延的数据传输服务。为了满足这种日益增长的需求，TD-SCDMA系统同样需要不断演进和提高性能。

另外，现有的这些技术都是针对公共移动用户，一般移动速度慢，距离近，针对高速，远距离的无人机或者导弹等高速飞行物体比较难适应。因此，急需一种能够使高速移动的用户快速入网的系统。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的高速移动用户快速入网测距方法及入网测距系统。

本发明的一个方面，提供了一种高速移动用户快速入网测距方法，包括以下步骤：

从站接收主站发送的带有导频头的沟通请求信号；

判断接收导频和本地导频的相关峰值是否大于门限值，若是，则对接收的沟通请求信号进行修正频偏，以解调出测距请求信号；

判断测距请求信号中是否含有从站的测距标识号，若有，则向主站发送带有导频头的测距请求应答信号；

主站根据发送的沟通请求信号和接收的测距请求应答信号采集距离参数，以及根据距离参数和预设周期计算与从站之间的距离值，并依据该距离值与从站交互信息。

进一步地，从站通过FFT算法或者信道估计算法或者均衡算法中的任一对沟通请求信号进行修正频偏。

进一步地，距离参数为沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差、接收到沟通请求信号的传播时延、光速值，主站中包含如下计算模型：和Δt＝2τ，其中，L为主站与从站的距离，Δt为沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差，τ为接收到沟通请求信号的传播时延，c为光速值；将采集的距离参数代入模型，得到主站与从站之间的距离值。

进一步地，从站包括峰值判断模块、测距请求信号解调模块、测距标识号判断模块和测距请求应答信号发送模块，主站包括沟通请求信号发送模块、距离参数采集模块、距离计算模块和信息交互模块，其中，

利用沟通请求信号发送模块发送带有导频头的沟通请求信号；

利用峰值判断模块判断接收导频和本地导频的相关峰值是否大于门限值，若是，则将沟通请求信号发送至测距请求信号解调模块；

利用测距请求信号解调模块对接收的沟通请求信号进行修正频偏，以解调出测距请求信号，并将测距请求信号发送至测距标识号判断模块；

利用测距标识号判断模块判断测距请求信号中是否含有从站的测距标识号，若有，则将测距请求信号发送至测距请求应答信号发送模块；

利用测距请求应答信号发送模块根据接收的测距请求信号向距离参数采集模块发送带有导频头的测距请求应答信号；

利用距离参数采集模块根据沟通请求信号和测距请求应答信号采集距离参数，并发送至距离计算模块；

利用距离计算模块根据接收的距离参数和预设周期计算主站与从站的距离值，并发送至信息交互模块；

利用信息交互模块根据主站与从站的距离值与从站交互信息。

进一步地，峰值判断模块分别与沟通请求信号发送模块、测距请求信号解调模块电连接，测距标识号判断模块分别与测距请求信号解调模块、测距请求应答信号发送模块电连接，距离参数采集模块分别与沟通请求信号发送模块、测距请求应答信号发送模块、距离计算模块电连接，距离计算模块与信息交互模块电连接。

本发明的第二个方面，提供了一种高速移动用户快速入网测距系统，其特征在于，包括：

从站，用于接收主站发送的带有导频头的沟通请求信号，以及判断接收导频和本地导频的相关峰值是否大于门限值，若是，则对接收的沟通请求信号进行修正频偏，以解调出测距请求信号，并判断测距请求信号中是否含有从站的测距标识号，若有，则向主站发送带有导频头的测距请求应答信号；

主站，用于根据发送的沟通请求信号和接收的测距请求应答信号采集距离参数，以及根据距离参数和预设周期计算与从站之间的距离值，并依据该距离值与从站交互信息。

进一步地，从站通过FFT算法或者信道估计算法或者均衡算法中的任一对沟通请求信号进行修正频偏。

进一步地，距离参数为沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差、接收到沟通请求信号的传播时延、光速值，主站中包含如下计算模型：和Δt＝2τ，其中，L为主站与从站的距离，Δt为沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差，τ为接收到沟通请求信号的传播时延，c为光速值；将采集的距离参数代入模型，得到主站与从站之间的距离值。

进一步地，从站包括峰值判断模块、测距请求信号解调模块、测距标识号判断模块和测距请求应答信号发送模块，主站包括沟通请求信号发送模块、距离参数采集模块、距离计算模块和信息交互模块，其中，

沟通请求信号发送模块，用于发送带有导频头的沟通请求信号；

峰值判断模块，用于判断接收导频和本地导频的相关峰值是否大于门限值，若是，则将沟通请求信号发送至测距请求信号解调模块；

测距请求信号解调模块，用于对接收的沟通请求信号进行修正频偏，以解调出测距请求信号，并将测距请求信号发送至测距标识号判断模块；

测距标识号判断模块，用于判断测距请求信号中是否含有从站的测距标识号，若有，则将测距请求信号发送至测距请求应答信号发送模块；

测距请求应答信号发送模块，用于根据接收的测距请求信号向距离参数采集模块发送带有导频头的测距请求应答信号；

距离参数采集模块，用于根据沟通请求信号和测距请求应答信号采集距离参数，并发送至距离计算模块；

距离计算模块，用于根据接收的距离参数和预设周期计算主站与从站的距离值，并发送至信息交互模块；

信息交互模块，根据主站与从站的距离值与从站交互信息。

进一步地，峰值判断模块分别与沟通请求信号发送模块、测距请求信号解调模块电连接，测距标识号判断模块分别与测距请求信号解调模块、测距请求应答信号发送模块电连接，距离参数采集模块分别与沟通请求信号发送模块、测距请求应答信号发送模块、距离计算模块电连接，距离计算模块与信息交互模块电连接。

本发明提供的高速移动用户快速入网测距方法、系统及主站，与现有技术相比具有以下进步：当从站为高速移动用户，如飞机时，从站通过对主站发出的沟通请求信号进行接收，并解调出测距请求信号，根据测距请求信号是否含有从站的测距标识号，若有，则向主站发送测距请求应答信号，主站根据发出的沟通请求信号和接收的测距请求应答信号，以及预设周期计算出主站与从站的距离值，根据该距离值实现主站与从站的信息交互，本发明能快速的计算出主站与从站的距离值，以及能够实现高速移动用户的快速、准确的入网和同步的信息交互。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例高速移动用户快速入网测距方法的流程图；

图2为本发明实施例高速移动用户快速入网测距系统的器件连接框图；

图3为信噪比为0时峰值功率和均值功率对比图；

图4为相关功率和均值功率数值对比图和门限对照图；

图5为测距过程的示意图；

图6为相关处理图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明实施例提供了高速移动用户快速入网测距方法及测距系统。

图1示意性示出了本发明实施例高速移动用户快速入网测距方法的流程图。参照图1，本发明实施例的高速移动用户快速入网测距方法，包括以下步骤：

从站接收主站发送的带有导频头的沟通请求信号；

判断接收导频和本地导频的相关峰值是否大于门限值，若是，则对接收的沟通请求信号进行修正频偏，以解调出测距请求信号；

判断测距请求信号中是否含有从站的测距标识号，若有，则向主站发送带有导频头的测距请求应答信号；

主站根据发送的沟通请求信号和接收的测距请求应答信号采集距离参数，以及根据距离参数和预设周期计算与从站之间的距离值，并依据该距离值与从站交互信息。

本实施例的高速移动用户快速入网测距方法，当从站为高速移动用户，如飞机时，从站通过对主站发出的沟通请求信号进行接收，并解调出测距请求信号，根据测距请求信号是否含有从站的测距标识号，若有，则向主站发送测距请求应答信号，主站根据发出的沟通请求信号和接收的测距请求应答信号，以及预设周期计算出主站与从站的距离值，根据该距离值实现主站与从站的信息交互。能快速的计算出主站与从站的距离值，以及能够实现高速移动用户的快速、准确的入网和同步的信息交互。

本实施例中，从站通过FFT算法或者信道估计算法或者均衡算法中的任一对沟通请求信号进行修正频偏。考虑到从站与主站之间可能载波存在较大频偏，为了在从站入网接入过程中实现快速载波频偏调整，分为整数和分数频偏两个过程。使用FFT(fastFourier transform，快速傅立叶变换)算法或者信道估计算法或者均衡算法中的任一对相关上的信号进行修正频偏，便于使用和维护，能够提高接收信号的准确率。

本实施例中，距离参数为沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差、接收到沟通请求信号的传播时延、光速值，主站中包含如下计算模型：和Δt＝2τ，其中，L为主站与从站的距离，Δt为沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差，τ为接收到沟通请求信号的传播时延，c为光速值；将采集的距离参数代入模型，得到主站与从站之间的距离值。这些距离参数与计算主站和从站之间的距离值密切相关，能够使计算出的距离值更加准确，便于后续主站与从站之间的信息交互。

本实施例中，主站根据本地的导频信号和接收信号相关，相关峰值超过一定阈值，说明接收机收到测距请求应答信号，主站记录了发送沟通请求信号的时间和接收到测距请求应答信号的时间，根据时间差能够计算出主站和从站的距离。

本实施例中，从站包括峰值判断模块、测距请求信号解调模块、测距标识号判断模块和测距请求应答信号发送模块，主站包括沟通请求信号发送模块、距离参数采集模块、距离计算模块和信息交互模块，其中，

利用沟通请求信号发送模块发送带有导频头的沟通请求信号；

利用峰值判断模块判断接收导频和本地导频的相关峰值是否大于门限值，若是，则将沟通请求信号发送至测距请求信号解调模块；

利用测距请求信号解调模块对接收的沟通请求信号进行修正频偏，以解调出测距请求信号，并将测距请求信号发送至测距标识号判断模块；

利用测距标识号判断模块判断测距请求信号中是否含有从站的测距标识号，若有，则将测距请求信号发送至测距请求应答信号发送模块；

利用测距请求应答信号发送模块根据接收的测距请求信号向距离参数采集模块发送带有导频头的测距请求应答信号；

利用距离参数采集模块根据沟通请求信号和测距请求应答信号采集距离参数，并发送至距离计算模块；

利用距离计算模块根据接收的距离参数和预设周期计算主站与从站的距离值，并发送至信息交互模块；

利用信息交互模块根据主站与从站的距离值与从站交互信息。

其中，峰值判断模块分别与沟通请求信号发送模块、测距请求信号解调模块电连接，测距标识号判断模块分别与测距请求信号解调模块、测距请求应答信号发送模块电连接，距离参数采集模块分别与沟通请求信号发送模块、测距请求应答信号发送模块、距离计算模块电连接，距离计算模块与信息交互模块电连接。

图2示意性示出了本发明实施例高速移动用户快速入网测距系统的器件连接框图。参照图2，本发明实施例的高速移动用户快速入网测距系统，包括：

从站，用于接收主站发送的带有导频头的沟通请求信号，以及判断接收导频和本地导频的相关峰值是否大于门限值，若是，则对接收的沟通请求信号进行修正频偏，以解调出测距请求信号，并判断测距请求信号中是否含有从站的测距标识号，若有，则向主站发送带有导频头的测距请求应答信号；

主站，用于根据发送的沟通请求信号和接收的测距请求应答信号采集距离参数，以及根据距离参数和预设周期计算与从站之间的距离值，并依据该距离值与从站交互信息。

本实施例的高速移动用户快速入网测距系统，当从站为高速移动用户，如飞机时，从站通过对主站发出的沟通请求信号进行接收，并解调出测距请求信号，根据测距请求信号是否含有从站的测距标识号，若有，则向主站发送测距请求应答信号，主站根据发出的沟通请求信号和接收的测距请求应答信号，以及预设周期计算出主站与从站的距离值，根据该距离值实现主站与从站的信息交互，本发明能快速的计算出主站与从站的距离值，以及能够实现高速移动用户的快速、准确的入网和同步的信息交互。

本实施例中，从站通过FFT算法或者信道估计算法或者均衡算法中的任一对沟通请求信号进行修正频偏。考虑到从站与主站之间可能载波存在较大频偏，为了在从站入网接入过程中实现快速载波频偏调整，分为整数和分数频偏两个过程。使用FFT算法或者信道估计算法或者均衡算法中的任一对相关上的信号进行修正频偏，便于使用和维护，能够提高接收信号的准确率。

本实施例中，距离参数为沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差、接收到沟通请求信号的传播时延、光速值，主站中包含如下计算模型：和Δt＝2τ，其中，L为主站与从站的距离，Δt为沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差，τ为接收到沟通请求信号的传播时延，c为光速值；将采集的距离参数代入模型，得到主站与从站之间的距离值。这些距离参数与计算主站和从站之间的距离值密切相关，能够使计算出的距离值更加准确，便于后续主站与从站之间的信息交互。

本实施例中，从站包括峰值判断模块、测距请求信号解调模块、测距标识号判断模块和测距请求应答信号发送模块，主站包括沟通请求信号发送模块、距离参数采集模块、距离计算模块和信息交互模块，其中，

沟通请求信号发送模块，用于发送带有导频头的沟通请求信号；

峰值判断模块，用于判断接收导频和本地导频的相关峰值是否大于门限值，若是，则将沟通请求信号发送至测距请求信号解调模块；

测距请求信号解调模块，用于对接收的沟通请求信号进行修正频偏，以解调出测距请求信号，并将测距请求信号发送至测距标识号判断模块；

测距标识号判断模块，用于判断测距请求信号中是否含有从站的测距标识号，若有，则将测距请求信号发送至测距请求应答信号发送模块；

测距请求应答信号发送模块，用于根据接收的测距请求信号向距离参数采集模块发送带有导频头的测距请求应答信号；

距离参数采集模块，用于根据沟通请求信号和测距请求应答信号采集距离参数，并发送至距离计算模块；

距离计算模块，用于根据接收的距离参数和预设周期计算主站与从站的距离值，并发送至信息交互模块；

信息交互模块，根据主站与从站的距离值与从站交互信息。

其中，峰值判断模块分别与沟通请求信号发送模块、测距请求信号解调模块电连接，测距标识号判断模块分别与测距请求信号解调模块、测距请求应答信号发送模块电连接，距离参数采集模块分别与沟通请求信号发送模块、测距请求应答信号发送模块、距离计算模块电连接，距离计算模块与信息交互模块电连接。

本实施例中，从站包括多个任务机，主站发出的信号到达任务机有一定的传播时延τ，任务机利用相关器接收主站发出的沟通请求信号并解调出测距请求信号，如果测距请求信号中包含该任务机的测距标识号B0，则该任务机在测距时隙内向主站发送测距请求应答信号，主站收到测距请求应答信号后，计算沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差Δt，Δt＝2τ，由此主站可以得到该从站与主站的距离为其中，c为光速值，c＝299792458m/s，τ为任务机接收到沟通请求信号的传播时延，Δt为沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差。沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差Δt不会超过测距时隙的保护带，这个保护带大于最大距离Δt的2倍。

本实施例中，如图5，主站和从站有一定的距离L，从主站发出的遥控信号到达(字节从先发到后发一次标号为B0、B1(询问飞机标示号))从站有一定的传播时延τ，从站收到遥控时隙里的询问信号后，从站通过前导码同步上的位置就可以知道主站发送沟通请求信号的时隙基准，从站以收到主站发送的沟通请求信号为基准，如果主站发送的沟通请求信号是N_SYMB/4个符号，且头N_SYMB/2个符号解析是需要本任务机发送测距请求应答信号,从站只要一等到主站发送的沟通请求信号结束，结束的标志是从站从一收到主站发送的信号起，就开始计时，计一个信号时隙的时间长度。从站在测距时隙发送一个测距请求应答信号。这个测距过程周期进行，如果有M架任务机，对于每架任务机，测距值更新的周期为M个时帧，即M*10ms。

如图6，TI是保护时隙带，每一个常规时隙后都会有这个保护带，重点用于测距的空闲时隙(也叫做测距时隙)可以收缩变成或者变短，节省出的时间用于传递更多的业务信号。从站发送过来的测距请求应答信号的延时Δt不会超过测距时隙的保护带(这个保护带比较长，要大于最大距离时延的2倍)。考虑了极端情况，主站与从站的距离非常近，此时存储接收到64阶信号时，就可以开始相关，第一个点相关上，说明距离在一个采样点范围内，后面依次相关。

设置任务机和主机之间的最大间距是30公里(KM)DIST＝30*10^3；如果物理层的采样速率是34.56MHZ，对应的采样点数是detN＝((DIST/c))*FS＝3456采样点，考虑收发，对应的点数是3456*2＝6912个采样点，所以主站发出的沟通请求信号使用的时隙和任务机发出的测距请求应答信号使用的时隙的间隔采样点数是6912个采样点。如果需要支持最大60公里的距离，间隔6912*2＝13824个采样点。对于初始搜索接入时，把空闲时隙间隔变长，保护间隔变成13824*2＝27648个采样点，能够最大支持120KM的测距。一旦初始搜索通过后，为了传递更多的有用信息，保护时隙变短。如果任务机接入后，100毫秒进行一次测距，10个无线帧周期测试一次TS＝0.1秒，那么如果任务机的飞行速度是10倍音速V＝340*10米/秒，那么这一段时间移动的距离是DISTV＝V*TS＝102米:MAXpoint＝DISTV/c*FS＝39个采样点，所以一旦初始搜索完成之后，保护间隔可以大大缩短。考虑来回，保护间隔可以控制在100个采样点以内。

主站测距完后，会在下一个无线帧的信号时隙将伪距值，即沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差Δt，发送给相应的从站，从站收到测距值后，在其所对应的测距时隙发送数据时，相对于收到的主站时间基准，要将发送时刻提前Δt/2。

一旦初始搜索通过后，任务机按照初搜后的时间进行调整。任务机按照上次测量的时间，提前M个采样点提前发送。其中从站入网的关键是从站发送测距请求应答信号，主站接收到后必须满足相关峰值大于一定门限。图3为信噪比为0时峰值功率和均值功率对比图；图4为相关功率和均值功率数值对比图和门限对照图。如图3和图4，具体实施时，必须保证峰值功率PeakPow和均值功率MeanPow的比值大于一定门限:PeakPow/MeanPow>TH1，并且最大PeakPow和第二大峰值功率点Peak2Pow相差比值大于一定门限PeakPow/Peak2Pow>TH2。

如果从站包括多个任务机，这些任务机发送的测距信号：多个独立相关性很小，自相关性很强的复数。任务机接收的测距请求信号和任务机接收的测距反馈信号相关，相关峰值达到一定阈值，认为测距信号发送成功。由于测距请求信号和任务机接收的测距反馈信号的自相关峰值很高，只有达到一定峰值才认为接入成功。自相关峰值要远远大于互相关峰值，例如PeakPow/MeanPow>TH1＝6。也就是峰值比均值大于6才认为接入成功。如果相关峰值低，则认为接入失败，需要重新发起接入。

本发明实施例的高速移动用户快速入网测距方法及入网测距系统，当从站为多个高速移动用户，如多架飞机时，从站通过对主站发出的沟通请求信号进行接收，并解调出测距请求信号，根据测距请求信号是否含有从站的测距标识号，若有，则向主站发送测距请求应答信号，主站根据发出的沟通请求信号和接收的测距请求应答信号计算出主站与从站之间的距离，并建立与从站的沟通信道，能快速的计算出与从站的距离，以及能够实现高速移动用户的快速、准确的入网。

对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种高速移动用户快速入网测距方法，其特征在于，包括以下步骤：

从站接收主站发送的带有导频头的沟通请求信号；

判断接收导频和本地导频的相关峰值是否大于门限值，若是，则对接收的沟通请求信号进行修正频偏，以解调出测距请求信号；

判断测距请求信号中是否含有从站的测距标识号，若有，则向主站发送带有导频头的测距请求应答信号；

主站根据发送的沟通请求信号和接收的测距请求应答信号采集距离参数，以及根据距离参数和预设周期计算与从站之间的距离值，并依据该距离值与从站交互信息。

2.根据权利要求1所述的高速移动用户快速入网测距方法，其特征在于，从站通过FFT算法或者信道估计算法或者均衡算法中的任一对沟通请求信号进行修正频偏。

3.根据权利要求2所述的高速移动用户快速入网测距方法，其特征在于，距离参数为沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差、接收到沟通请求信号的传播时延、光速值，主站中包含如下计算模型：和Δt＝2τ，其中，L为主站与从站的距离，Δt为沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差，τ为接收到沟通请求信号的传播时延，c为光速值；将采集的距离参数代入模型，得到主站与从站之间的距离值。

4.根据权利要求3所述的高速移动用户快速入网测距方法，其特征在于，从站包括峰值判断模块、测距请求信号解调模块、测距标识号判断模块和测距请求应答信号发送模块，主站包括沟通请求信号发送模块、距离参数采集模块、距离计算模块和信息交互模块，其中，

利用沟通请求信号发送模块发送带有导频头的沟通请求信号；

利用峰值判断模块判断接收导频和本地导频的相关峰值是否大于门限值，若是，则将沟通请求信号发送至测距请求信号解调模块；

利用测距请求信号解调模块对接收的沟通请求信号进行修正频偏，以解调出测距请求信号，并将测距请求信号发送至测距标识号判断模块；

利用测距标识号判断模块判断测距请求信号中是否含有从站的测距标识号，若有，则将测距请求信号发送至测距请求应答信号发送模块；

利用测距请求应答信号发送模块根据接收的测距请求信号向距离参数采集模块发送带有导频头的测距请求应答信号；

利用距离参数采集模块根据沟通请求信号和测距请求应答信号采集距离参数，并发送至距离计算模块；

利用距离计算模块根据接收的距离参数和预设周期计算主站与从站的距离值，并发送至信息交互模块；

利用信息交互模块根据主站与从站的距离值与从站交互信息。

5.根据权利要求4所述的高速移动用户快速入网测距方法，其特征在于，峰值判断模块分别与沟通请求信号发送模块、测距请求信号解调模块电连接，测距标识号判断模块分别与测距请求信号解调模块、测距请求应答信号发送模块电连接，距离参数采集模块分别与沟通请求信号发送模块、测距请求应答信号发送模块、距离计算模块电连接，距离计算模块与信息交互模块电连接。

6.一种实现如权利要求1所述的高速移动用户快速入网测距方法的高速移动用户快速入网测距系统，其特征在于，包括：

从站，用于接收主站发送的带有导频头的沟通请求信号，以及判断接收导频和本地导频的相关峰值是否大于门限值，若是，则对接收的沟通请求信号进行修正频偏，以解调出测距请求信号，并判断测距请求信号中是否含有从站的测距标识号，若有，则向主站发送带有导频头的测距请求应答信号；

主站，用于根据发送的沟通请求信号和接收的测距请求应答信号采集距离参数，以及根据距离参数和预设周期计算与从站之间的距离值，并依据该距离值与从站交互信息。

7.根据权利要求6所述的高速移动用户快速入网测距系统，其特征在于，从站通过FFT算法或者信道估计算法或者均衡算法中的任一对沟通请求信号进行修正频偏。

8.根据权利要求7所述的高速移动用户快速入网测距系统，其特征在于，距离参数为沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差、接收到沟通请求信号的传播时延、光速值，主站中包含如下计算模型：和Δt＝2τ，其中，L为主站与从站的距离，Δt为沟通请求信号与测距请求应答信号之间的延时差，τ为接收到沟通请求信号的传播时延，c为光速值；将采集的距离参数代入模型，得到主站与从站之间的距离值。

9.根据权利要求8所述的高速移动用户快速入网测距系统，其特征在于，从站包括峰值判断模块、测距请求信号解调模块、测距标识号判断模块和测距请求应答信号发送模块，主站包括沟通请求信号发送模块、距离参数采集模块、距离计算模块和信息交互模块，其中，

沟通请求信号发送模块，用于发送带有导频头的沟通请求信号；

峰值判断模块，用于判断接收导频和本地导频的相关峰值是否大于门限值，若是，则将沟通请求信号发送至测距请求信号解调模块；

测距请求信号解调模块，用于对接收的沟通请求信号进行修正频偏，以解调出测距请求信号，并将测距请求信号发送至测距标识号判断模块；

测距标识号判断模块，用于判断测距请求信号中是否含有从站的测距标识号，若有，则将测距请求信号发送至测距请求应答信号发送模块；

测距请求应答信号发送模块，用于根据接收的测距请求信号向距离参数采集模块发送带有导频头的测距请求应答信号；

距离参数采集模块，用于根据沟通请求信号和测距请求应答信号采集距离参数，并发送至距离计算模块；

距离计算模块，用于根据接收的距离参数和预设周期计算主站与从站的距离值，并发送至信息交互模块；

信息交互模块，根据主站与从站的距离值与从站交互信息。

10.根据权利要求9所述的高速移动用户快速入网测距系统，其特征在于，峰值判断模块分别与沟通请求信号发送模块、测距请求信号解调模块电连接，测距标识号判断模块分别与测距请求信号解调模块、测距请求应答信号发送模块电连接，距离参数采集模块分别与沟通请求信号发送模块、测距请求应答信号发送模块、距离计算模块电连接，距离计算模块与信息交互模块电连接。