基于有效OFDM通信子载波检测的高速目标测速方法技术

本发明专利技术公开了基于有效OFDM通信子载波检测的高速目标测速方法，首先利用两段相同的前导序列进行互相关估计出小数倍子载波间隔频偏，然后对接收序列进行小数倍频偏补偿。在时间同步精确的前提下找到SIGNAL字段OFDM符号或者一个载荷OFDM符号对其做FFT并取模得到幅频响应序列，找到幅度大于2倍且小于16倍平均幅度的子载波索引为不含干扰的有效子载波索引，范围在(1，FFTSIZE)内。根据连续性将索引分段为索引子集，在四种可能情况下，计算索引子集的平均值与FFTSIZE/2的偏移量来估算整数倍频偏。本发明专利技术方法可以大大减小计算复杂度，在保证小数倍频偏补偿情况下测速精度达到厘米每秒的量级。每秒的量级。每秒的量级。

【技术实现步骤摘要】
基于有效OFDM通信子载波检测的高速目标测速方法


[0001]本专利技术属于6G移动通信
，特别是涉及一种基于有效OFDM通信子载波检测的高速目标测速方法。

技术介绍

[0002]高速移动目标指飞行速度达到千米/每秒量级的目标，如未来6G移动通信场景中的低轨道卫星、相向而行的超音速飞行器等。传统的高速目标测速问题一般采用雷达设备发射线性调频信号，然后根据雷达接收机对回波反射信号进行捕获并跟踪检测的方法进行，需要检测反射信号的多普勒频移；然而由于目标反射信号的信号接收面有限以及反射物体的多样性，对雷达的接收灵敏度提出了很高的要求。此外，雷达接收信号处理需要复杂的杂波抑制技术(CFAR恒虚警处理)来消除虚假目标的干扰检测，并且还需要对真实目标信号进行低噪声放大(LNA，low noise amplify)因而信号处理复杂度很高。因此，一般的雷达高速测速设备价格高昂并且多用于军用通信领域中。
[0003]而在民用通信领域，现在的4G/5G基站通信中测速定位多用于高铁场景，一般相对速度最多在百米/每秒量级，此外4G/5G射频信号多半在2～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于有效OFDM通信子载波检测的高速目标测速方法，其特征在于，按照以下步骤进行：S1，首先利用两段长度相同且相邻的前导序列进行互相关估计出OFDM基带信号的小数倍子载波间隔频偏，包含小数倍频偏以及整数倍频偏估计两部分；S2，对接收序列进行小数倍频偏补偿；S3，在时间同步精确的前提下找到SIGNAL字段OFDM符号或者一个载荷OFDM符号，对其做FFT并取模得到幅频响应序列，找到幅度大于2倍且小于16倍平均幅度的子载波索引为不含干扰的有效子载波索引，范围在(1，FFTSIZE)内；根据连续性将索引分段为索引子集，在四种可能情况下，计算索引子集的平均值与FFTSIZE/2的偏移量来估算整数倍频偏，将整数倍与小数倍相加即为最终频偏估计大小，得到的频偏估计作为多普勒频偏的估计值，利用多普勒频移公式即可估计出目标速度，并根据正负偏来判断目标的加速、减速状态。2.根据权利要求1所述的基于有效OFDM通信子载波检测的高速目标测速方法，其特征在于，所述S1具体包括：两段发射符号完全一致长度为L且紧挨的前导序列，设基带符号采样率为Fs，其包含频偏的时域表达式为，p
i
的含义是前导序列1，q
i
的含义是前导序列2，x(i)的含义是前导序列1或2发射端的时域符号，i的含义是总长度的第i个符号，e的含义是表示欧拉公式的自然常数或欧拉数，Δf的含义是频偏大小，j的含义是表示复数中的虚数单位；对两段序列做互相关并求和，对两段序列做互相关并求和，的含义是对前导序列2符号取共轭；其中其中为子载波间隔，Δf
fiction
为小数倍子载波间隔频偏，m0为整数倍子载波间隔频偏倍数，对上式(2)求角度，角度关于2π成周期旋转，因而对该式求角度可以估算出小数倍子载波间隔频偏为，3.根据权利要求1或2所述的基于有效OFDM通信子载波检测的高速目标测速方法，其特征在于，所述S2具体包括：补偿公式为，
FrameLength为帧长度。4.根据权利要求1所述的基于有效OFDM通信子载波检测的高速目标测速方法，其特征在于，所述S3具体包括：对幅频响应序列，设FFT变换长度为N
FFT
，根据能量阈值检测算法具体描述为，幅频响应序列X(n
fft
),n
fft
＝1,2,...,N
FFT
，通过幅度阈值检测，若则判定为有效子载波，找到对应的有效子载波索引，范围在(1,N
FFT
)以内；此外，OFDM基带频谱内可能含有强干扰，因此能量检测阈值上限；根据连续性检测将索引分为...

【专利技术属性】
技术研发人员：余小游，余苗，赵旺兴，余晨箫，余俐嘉，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：