CN114258038A

CN114258038A - 频偏补偿方法、装置以及终端、计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN114258038A
Application number: CN202011000784.XA
Authority: CN
Inventors: 徐立佳
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2020-09-22
Filing date: 2020-09-22
Publication date: 2022-03-29
Also published as: WO2022062768A1

Abstract

根据本发明实施例提供的频偏补偿方法、装置以及终端、计算机可读存储介质，通过获取目标数据，根据目标数据获取目标多普勒频偏值，目标数据包括：定位信息、载波频率、运动参数；根据目标多普勒频偏值获取射频前端的调谐参数；根据调谐参数对射频前端进行调谐；在某些实施过程中，当终端处于高速移动中，存在多普勒频偏时，根据目标数据计算得出目标多普勒频偏值，然后根据目标多普勒频偏值得到射频前端需要调整的值，达到动态调节匹配网络的最优化；解决了多普勒频偏导致终端接收到的信号存在频差，最终影响终端信号解调，误码率上升的问题。

Description

频偏补偿方法、装置以及终端、计算机可读存储介质

技术领域

本发明实施例涉及但不限于通信领域，具体而言，涉及但不限于频偏补偿方法、装置以及终端、计算机可读存储介质。

背景技术

随着移动通信的普及，终端所处的网络环境复杂多变，特别是当终端处于高速移动中，其终端性能会受到严重影响。比如，高速覆盖场景对LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统性能影响最大的是多普勒效应。接收到的信号的波长因为信号源和接收机的相对运动而产生变化，称作多普勒效应。在移动通信系统中，特别是高速场景下，这种效应尤其明显。

相关技术中，都是依靠基站侧对高速移动导致的多普勒频偏进行优化，例如，从组网覆盖性能角度出发，采用专网建设，采用双通道RRU(Remote Radio Unit，远端射频单元)技术覆盖组网，利用MIMO(multiple-in multipleout，多进多出)技术提升网络数据业务速率；同时采用多RRU共小区，减少了小区间切换提升网络性能；或，通过重叠覆盖区的合理规划，保障及时切换，避免过早或过晚切换，避免兵乓切换的发生。通过设置切换带，使UE(User Equipment，用户终端)在切换带内能进行2次切换，允许UE在第一次切换失败后立即进行第2次切换补充。

然而，上述方法中，都是依靠基站侧对高速移动导致的多普勒频偏进行优化，导致终端侧在高速移动的环境中，基站侧下发的信号会因为多普勒效应的存在，终端接收到的信号存在频差，最终影响终端信号解调，误码率上升。

发明内容

本发明实施例提供的频偏补偿方法、装置以及终端、计算机可读存储介质，主要解决的技术问题是相关技术中，因为多普勒频偏导致终端接收到的信号存在频差，最终影响终端信号解调，误码率上升的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种频偏补偿方法，包括：

获取目标数据，根据所述目标数据获取目标多普勒频偏值，所述目标数据包括：定位信息、载波频率、运动参数；

根据所述目标多普勒频偏值获取射频前端的调谐参数；

根据所述调谐参数对所述射频前端进行调谐。

本发明实施例还提供一种频偏补偿装置，包括：

多普勒频偏值获取模块，用于获取目标数据，根据所述目标数据获取目标多普勒频偏值，所述目标数据包括：定位信息、载波频率、运动参数；

调谐参数获取模块，用于根据所述目标多普勒频偏值获取射频前端的调谐参数；

调谐模块，用于根据所述调谐参数对所述射频前端进行调谐。

本发明实施例还提供一种终端，包括处理器、存储器及通信总线；

所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；

所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个计算机程序，以实现如上所述的频偏补偿方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上所述的频偏补偿方法方法的步骤。

根据本发明实施例提供的频偏补偿方法、装置以及终端、计算机可读存储介质，通过获取目标数据，根据目标数据获取目标多普勒频偏值，目标数据包括：定位信息、载波频率、运动参数；根据目标多普勒频偏值获取射频前端的调谐参数；根据调谐参数对射频前端进行调谐；在某些实施过程中，当终端存在多普勒频偏时，根据目标数据计算得出目标多普勒频偏值，然后根据目标多普勒频偏值得到射频前端需要调整的值，达到动态调节匹配网络的最优化；解决了多普勒频偏导致终端接收到的信号存在频差，最终影响终端信号解调，误码率上升的问题。

本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。

附图说明

图1为本发明实施例一的频偏补偿方法的基本流程示意图；

图2为本发明实施例一的并联谐振网络基本结构示意图；

图3为本发明实施例二的另一种频偏补偿方法的基本流程示意图；

图4为本发明实施例三提供的一种频偏补偿装置基本结构示意图；

图5为本发明实施例三提供的一种终端基本结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。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。

实施例一：

为了解决相关技术中，因为多普勒频偏导致终端接收到的信号存在频差，最终影响终端信号解调，误码率上升的问题，请参见图1，图1所示为频偏补偿方法的基本流程图，其包括但不限于：

S101、获取目标数据，根据目标数据获取目标多普勒频偏值；

在一些实施例中，终端获取当前的目标数据，该目标数据包括：定位信息、载波频率、运动参数；其中，定位信息包括但不限于终端的经纬度信息等，终端根据定位信息与基站的位置信息，能够获得终端运动方向与基站的无线电波入射到终端间的夹角；运动参数包括但不限于：运动速度、运动方向等。需要理解的是，终端可以实时获取目标数据，进而获得当前的目标数据；在一些实施例中，也可以是周期性的获取目标数据，进而获取某一时刻的目标数据。

需要理解的是，当移动终端处于高速运动状态时，空间传输的无线信号所遭受的多普勒频移会变得非常严重，并且随着载波频率的升高，多普勒频偏值增大，多普勒频偏值与载波频率和终端移动速度成正比关系，即：

其中，f_d为多普勒频偏值，f_c为载波频率，v为终端的移动速度，α(x)为终端在位置x处终端运动方向与基站的无线电波入射到终端间的夹角，c表示电磁波的传播速度。

在一些实施例中，获取目标多普勒频偏值之前还包括：根据目标数据获取第一多普勒频偏值；获取目标多普勒频偏值包括：将第一多普勒频偏值作为目标多普勒频偏值；例如，当终端处于x处时，终端实时获取x位置当前的目标数据，包括：当前的载波频率f_c,T、运动参数，该运动参数包括：行驶速度v_T(x)，运动方向，以及终端当前的定位信息，进而获得终端在位置x处终端运动方向与基站的无线电波入射到终端间的夹角α(x)，则此时，将该第一多普勒频偏值作为目标多普勒频偏值f_D(x)，终端在位置x处的当前的第一多普勒频偏值f_D(x)为：

将该f_D(x)作为目标多普勒频偏值。

在一些实施例中，获取目标多普勒频偏值包括：根据定位信息获取历史目标数据；根据历史目标数据获取第二多普勒频偏值；将第一多普勒频偏值与第二多普勒频偏值结合得到目标多普勒频偏值。需要理解的是，该历史目标数据可以存储在终端侧，也可以存储在基站侧，或是存在一个单独的服务器侧，终端通过定位信息，可以从存储该历史目标数据的一侧获得该定位信息处的历史目标数据；例如，当终端处于x处时，终端从基站侧获取x位置的的历史目标数据，包括：历史载波频率f_c,HMB、历史运动参数，该历史运动参数包括：历史行驶速度v_HMB(x)，运动方向，以及终端当前的定位信息，进而获得终端终端在位置x处终端运动方向与基站的无线电波入射到终端间的夹角α(x)，则此时，终端的第二多普勒频偏值f_D,HMB(x)为：

将第一多普勒频偏值与第二多普勒频偏值得到目标多普勒频偏值，则此时，在x位置处的目标多普勒频偏值f_D(x)为：

在一些实施例中，根据所述目标数据获取目标多普勒频偏值之后，根据所述目标多普勒频偏值获取射频前端的调谐参数之前还包括：根据所述第一多普勒频偏值对目标多普勒频偏值进行验证，当验证失败时，重新获取所述目标多普勒频偏值；其中，通过结合历史目标数据，可以得到相对多普勒频偏估计值为ε(x)＝f_D(x)/Ω，以此为先验信息，根据接收信号r构造关于相对多普勒频偏ε的最大先验概率MAP，并取对数后得到公式：

其中f(·)，g(·)，p(·)为相应项的概率密度函数，表示对数自然函数。当验证结果超过阈值时，则需要重新获取目标多普勒频偏值，获得符合预期的目标多普勒频偏值后，在获取射频前端的调谐参数。

S102、通过目标多普勒频偏值获取射频前端的调谐参数；

在一些实施例中，通过目标多普勒频偏值获取射频前端的调谐参数包括：根据所述目标多普勒频偏值获取所述射频前端中可变电容的目标电容值。射频前端包括但不限于以下至少之一：低噪声放大器、功率放大器、滤波器。其中，例如，当射频前端包括低噪声放大器时，终端在静止状态时，低噪声放大器的中心频率是f，如图2所示，当低噪声放大器匹配网络为并联谐振网络时，此时，并联联谐振电路的中心频率f可以通过以下公式获取：

其中，L为静态时匹配网络的电感值，C为静态时匹配网络的电容值；需要理解的是，将匹配网络的电容值作为调谐参数时，则可以通过目标多普勒频偏值获取目标电容值C_Doppler，也即，当中心频率f为目标多普勒频偏值f_D(x)时，则：

进而可以求得在中心频率f为目标多普勒频偏值f_D(x)时，所对应的匹配网络所需要的目标电容值C_Doppler。

S103、根据调谐参数对射频前端进行调谐。

在一些实施例中，根据调谐参数对射频前端进行调谐包括：根据所述目标电容值改变电压，进而将所述可变电容的电容值调整到所述目标电容值；例如，通过改变控制电压，使得低噪声放大器并联谐振网络中可变电容从C变成目标电容值C_Doppler。最终得到低噪声放大器并联谐振网络的中心频率为目标多普勒频偏值f_D(x)，让终端的射频前端接收机以最优方式工作，不会受到终端高速移动而导致的多普勒效应；需要理解的是，其中可变电容可以采用片外可变电容，也可以采用封装好的匹配网络，组合使用，然后通过改变控制电压调节可变电容大小，从而调整匹配网络的阻抗值。

本发明实施例提供的频偏补偿方法，通过获取目标数据，根据目标数据获取目标多普勒频偏值，目标数据包括：定位信息、载波频率、运动参数；根据目标多普勒频偏值获取射频前端的调谐参数；根据调谐参数对射频前端进行调谐；在终端处于高速移动中，存在多普勒频偏时，根据目标数据计算得出目标多普勒频偏值，然后根据目标多普勒频偏值得到射频前端需要调整的值，达到动态调节匹配网络的最优化；解决了多普勒频偏导致终端接收到的信号存在频差，最终影响终端信号解调，误码率上升的问题。

实施例二：

为了更好的理解本发明，本实施例提出一种更为具体的示例对上述频偏补偿方法进行说明，参见图3所示，该频偏补偿方法包括：

S301、获得目标数据，目标数据包括经纬度坐标；

在一些实施例中，终端处于高速移动状态时，会受到多普勒频偏影响，例如，在高铁场景中，列车行驶速度快，同时，列车行驶的轨迹固定，则此时可以通过上述频偏补偿方法进行频偏。在一些实施例中，终端获取当前的目标数据，目标数据包括：经纬度坐标、载波频率、运动参数，终端根据终端当前的经纬度坐标与连接的基站的位置信息，能够获得终端运动方向与基站的无线电波入射到终端间的夹角；运动参数包括但不限于：运动速度、运动方向等，终端在任意x位置时，能够实时获得该x位置的经纬度坐标，进而获得终端终端在位置x处终端运动方向与基站的无线电波入射到终端间的夹角α(x)以及当前的载波频率f_c,T、运动参数，该运动参数包括：行驶速度v_T(x)，运动方向。

S302、根据经纬度坐标，获得历史目标数据；

在一些实施例中，终端根据获得的经纬度坐标，从基站侧获取x位置的的历史目标数据，包括：历史载波频率f_c,HMB、历史运动参数，该历史运动参数包括：历史行驶速度v_HMB(x)，运动方向，以及终端当前的定位信息，进而获得终端在位置x处终端运动方向与基站的无线电波入射到终端间的夹角α(x)，需要理解的是，历史目标数据求出的终端在位置x处终端运动方向与基站的无线电波入射到终端间的夹角与目标数据中求出的终端在位置x处终端运动方向与基站的无线电波入射到终端间的夹角相同。

S303、根据目标数据与历史目标数据获取目标多普勒频偏值；

在一些实施例中，首先，通过目标数据获取第一多普勒频偏值：

然后，通过历史目标数据获取第二多普勒频偏值；

最后，将第一多普勒频偏值与第二多普勒频偏值结合则可以得到终端在x处的目标多普勒频偏值：

S304、根据目标多普勒频偏值，获取射频前端的调谐参数；

在一些实施例中，当射频前端包括低噪声放大器时，终端在静止状态时，低噪声放大器的中心频率是f，且低噪声放大器匹配网络为并联谐振网络时，将匹配网络的电容值作为调谐参数时，则可以通过目标多普勒频偏值f_D(x)获取C_Doppler，也即，当中心频率f为目标多普勒频偏值f_D(x)时，则：

也即，

进而可以得到

进而可以求得在中心频率f为目标多普勒频偏值f_D(x)时，所对应的匹配网络所需要的电容C_Doppler。

S305、根据射频前端的调谐参数调节射频前端。

在一些实施例中，根据调谐参数对射频前端进行调谐，例如，通过改变控制电压，使得低噪声放大器并联谐振网络中可变电容从C变成C_Doppler。最终得到低噪声放大器并联谐振网络的中心频率为目标多普勒频偏值f_D(x)，让终端的射频前端接收机以最优方式工作，不会受到终端高速移动而导致的多普勒效应。

本发明实施例提供的频偏补偿方法，通过获得目标数据，目标数据包括经纬度坐标，根据经纬度坐标，获得历史目标数据，根据目标数据与历史目标数据获取目标多普勒频偏值，根据目标多普勒频偏值，获取射频前端的调谐参数，根据射频前端的调谐参数调节射频前端；在终端处于高速移动中时，根据目标数据计算得出目标多普勒频偏值，然后根据目标多普勒频偏值得到射频前端需要调整的值，达到动态调节匹配网络的最优化；解决了多普勒频偏导致终端接收到的信号存在频差，最终影响终端信号解调，误码率上升的问题。

实施例三：

本实施例还提供一种频偏补偿装置，参见图4所示，其包括：

多普勒频偏值获取模块，用于获取目标数据，根据目标数据获取目标多普勒频偏值，目标数据包括：定位信息、载波频率、运动参数；

调谐参数获取模块，用于根据目标多普勒频偏值获取射频前端的调谐参数；

调谐模块，用于根据调谐参数对射频前端进行调谐。

在一些实施例中，调谐参数获取模块还用于根据所述目标多普勒频偏值获取所述射频前端中可变电容的目标电容值；

所述调谐模块还用于根据所述目标电容值改变电压，进而将所述可变电容的电容值调整到所述目标电容值。

在本实施例中，频偏补偿装置中各个模块组合搭配，通过多普勒频偏值获取模块，用于获取目标数据，根据目标数据获取目标多普勒频偏值，目标数据包括：定位信息、载波频率、运动参数；调谐参数获取模块，用于根据目标多普勒频偏值获取射频前端的调谐参数；调谐模块，用于根据调谐参数对射频前端进行调谐，进而当终端处于高速移动中，存在多普勒频偏时，根据目标数据计算得出目标多普勒频偏值，然后根据目标多普勒频偏值得到射频前端需要调整的值，达到动态调节匹配网络的最优化；解决了多普勒频偏导致终端接收到的信号存在频差，最终影响终端信号解调，误码率上升的问题。

本实施例还提供了一种终端，参见图5所示，其包括处理器501、存储器502及通信总线503，其中：

通信总线503用于实现处理器501和存储器502之间的连接通信；

处理器501用于执行存储器502中存储的一个或者多个计算机程序，以实现上述实施例一和实施例二中的频偏补偿方法中的至少一个步骤。

本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM(Random Access Memory，随机存取存储器),ROM(Read-Only Memory，只读存储器),EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)、闪存或其他存储器技术、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory，光盘只读存储器)，数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。

本实施例中的计算机可读存储介质可用于存储一个或者多个计算机程序，其存储的一个或者多个计算机程序可被处理器执行，以实现上述实施例一和实施例二中的频偏补偿方法的至少一个步骤。

可见，本领域的技术人员应该明白，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件(可以用计算装置可执行的计算机程序代码来实现)、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。

此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种频偏补偿方法，包括：

根据所述目标多普勒频偏值获取射频前端的调谐参数；

根据所述调谐参数对所述射频前端进行调谐。

2.如权利要求1所述的频偏补偿方法，其特征在于，所述根据所述目标数据获取目标多普勒频偏值之前还包括：根据所述目标数据获取第一多普勒频偏值；

所述根据所述目标数据获取目标多普勒频偏值包括：将所述第一多普勒频偏值作为所述目标多普勒频偏值。

3.如权利要求2所述的频偏补偿方法，其特征在于，所述根据所述目标数据获取目标多普勒频偏值还包括：

根据所述定位信息获取历史目标数据；

根据所述历史目标数据获取第二多普勒频偏值；

将所述第一多普勒频偏值与所述第二多普勒频偏值结合，得到所述目标多普勒频偏值。

4.如权利要求1-3任一项所述的频偏补偿方法，其特征在于，所述根据所述目标多普勒频偏值获取射频前端的调谐参数包括：

根据所述目标多普勒频偏值获取所述射频前端中可变电容的目标电容值。

5.如权利要求4所述的频偏补偿方法，其特征在于，所述根据所述调谐参数对所述射频前端进行调谐包括：

根据所述目标电容值改变电压，进而将所述可变电容的电容值调整到所述目标电容值。

6.如权利要求3所述的频偏补偿方法，其特征在于，所述根据所述目标数据获取目标多普勒频偏值之后，根据所述目标多普勒频偏值获取射频前端的调谐参数之前还包括：

根据所述第一多普勒频偏值对所述目标多普勒频偏值进行验证；

当验证失败时，重新获取所述目标多普勒频偏值。

7.一种频偏补偿装置，包括：

目标多普勒频偏值获取模块，用于获取目标数据，根据所述目标数据获取目标多普勒频偏值，所述目标数据包括：定位信息、载波频率、运动参数；

8.如权利要求7所述的频偏补偿装置，其特征在于，所述调谐参数获取模块还用于根据所述目标多普勒频偏值获取所述射频前端中可变电容的目标电容值；

9.一种终端，所述终端包括处理器、存储器及通信总线；

所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；

所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个计算机程序，以实现如权利要求1至6中任一项所述的频偏补偿方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个计算机程序，所述一个或者多个计算机程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至6中任一项所述的频偏补偿方法的步骤。