多普勒估计制造技术

一种估计多普勒扩展的方法，包括根据关系式＊↓［Ｄ↓［１］ｄｃｂｉａｓｃｄ］↑［２］＝＊↓［Ｄ↓［１］ｐｒｃｌｉｍｉｎａｒｙ］↑［２］＋Ｋ↓［２］.＊↓［Ｄ↓［１］ｐｒｃｌｉｍｉｎａｒｙ↑［４］（Ⅰ）估计去除偏差的值，是基于测量的参数的估计的多普勒扩展的平方，Ｋ↓［２］是常数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电信系统以及在测试设备和测量领域中的多普勒估计。
技术介绍
多普勒偏差和扩展当发射机相对于接收机移动时，所接收的信号会经历众所周知的多普勒效应，也就是说，所接收的信号的幅度将与接收机和发射机互相移动的速度成比例地变化。在无法获得视线通信的环境中，由于无线电信号在从通信系统的发射天线到接收天线的路径上的各种物体之间被散射和反射，所以通常会遇到多径衰落。多径衰落环境可以由一个具有如图3所示的频谱的信道来模拟，其中频谱集中在所接收信号与被发射信号的频率偏移f0周围并且具有多普勒扩展的频谱的宽度，2fD。这个频率偏移f0是归因于发射机与接收机之间的调制频率中的误差。如果接收机和发射机具有视线信号传播信道，则这个误差还可能取决于多普勒扩展。频率估计算法可以被用来估计这个偏移，以便在所接收的信号中消除或者补偿该偏移。多普勒扩展是归因于时间变化信道的扩散分量，这也被称作快速衰落。多普勒扩展与接收机和/或发射机的速度成比例。当接收机/发射机不移动时，多普勒扩展是零。具有如图3所示的频谱的时间变化信道具有如图4所示的自相关函数，其对应于在附表1中给出的等式(6)。多普勒扩展的已知应用对于包括发射机和接收机的无线电通信系统来说，天线接口和空中接口可以被视为随时间变化的信道h(t)，其中t是时间索引。当一个导频信号s(t)被发射时，在天线空中接口上所接收的信号可以写作 Ir(t)＝h(t)·s(t)+w(t)其中w(t)是来自与所关心的发射机不同的发射机的加性噪声或者干扰。在接收机中，信号r(t)可以被导频码元共轭s*(t)解调。然后，可以根据下面的众所周知的关系式来估计随时间变化的信道IIh^(t)＝r(t)·s*(t)＝h(t)+w(t)·s*(t)噪声影响通常被模拟成白噪声信号，也就是具有平坦频谱的信号；时间域中的一个例子在图2中示出。然后，可以通过使用积分或者累加间隔TACC来更准确地估计信道。可以看到，能够定义依赖于多普勒扩展的最佳积分(或者累加)间隔TACC。因此，对于具有在低的误码率和误块率方面的良好性能的接收机来说，多普勒扩展估计的准确性是至关紧要的。图7示出了一个对应的过程，其中在接收机中设置积分间隔TACC(步骤1)；接收一个无线电信号(步骤2)；估计一个多普勒扩展f^D(步骤3)并且基于多普勒扩展在接收机中设置新的积分间隔(步骤4)。多普勒扩展越大，要被使用的积分间隔就越短。多普勒估计的一个示范应用是作为用于预测无线电链路的质量的装置。通过估计多普勒扩展，就能够估算无线电链路的质量改变的速率。图8示出了一个对应的过程，由此为一个通信信道设置质量测量(步骤1)；接收一个无线电信号(步骤2)并且估计一个多普勒扩展f^D(步骤3)。估计所述通信信道的新的质量测量(步骤4)，这可以按照独立于多普勒扩展估计(步骤3)的顺序来进行。可以使用所估计的多普勒扩展来例如通过计算质量测量中的变化速度来进一步处理这个质量测量(步骤5)。高的多普勒扩展表示通信信道的质量将快速改编，使得新的质量测量对于预测来说是不可靠的。低的多普勒扩展表示通信信道的质量将不会快速改变，使得新的质量测量对于预测来说是可靠的。基于通信信道的这个质量测量，为通信系统设置一个新的改进的质量测量(步骤6)。估计多普勒扩展在WO 03/077445中，给出了一种用于执行多普勒扩展估计的方法。在该申请的等式(12a)和(13a)中指明了对应的表达。在C.Tepedelenlioglu，A.Abdi，G.Giannakis和M.Kaveh的“Estimation of Doppler spread and signal strength in mobilecommunications with applications to handoff and adaptivetansmission”，Wireless communications and Mobile Computing20011221-242中描述的等式(12b)和(13b)中指明了用于多普勒扩展估计的其他类似表达。在图6中，给出了根据示范申请的图7的步骤3)执行或者根据示范申请的附图8的步骤3)执行的多普勒扩展的估计。在附图6中，首先，例如使用表II中的等式15为所接收信号的至少两个滞后(lag)估计自相关(步骤10)。随后，根据等式(12a)、(12b)、(13a)或者(13b)从上述估计的自相关中估计“初步的(preliminary)”(在这种情况下是最终的)多普勒扩展(步骤20)。这些计算可以在如图1所示的接收机的多普勒估计单元(DEU)中被执行。在这种情况下，等式(15)中y＝h^(t)。不过，本申请的专利技术人已经发现，当使用上述或者其它可比较的方法来估计多普勒扩展时，所得到的估计偏离实际的值fDTRUE一个系统误差-偏差。因此，对于其中需要多普勒扩展估计的许多应用来说，已知多普勒扩展估计的精确度在精确度方面还存在缺点。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供更精确地估计多普勒扩展的方法。本专利技术的上述目的是由权利要求1所述的方案来实现的。本专利技术的以下详细描述将使得进一步的优点显而易见。附图说明图1表示发送机和接收机的现有技术模型，其中接收机提供一个解调的信号h^(t)，图2是解调的信号h^(t)的一个例子的示意表示，图3表示归因于多普勒频率偏移和多普勒扩展的示范的Jake频谱，图4表示根据现有技术的等式(6)的多普勒扩展的自相关函数， 图5表示根据本专利技术的初步的多普勒扩展和去除偏差(debiased)的多普勒扩展，图6分别表示根据本专利技术和现有技术的估计去除偏差的多普勒扩展的过程，图7表示在无线电接收机中连续调整平均间隔的过程，以及图8表示连续估计无线电信道的质量测量的过程。本专利技术的优选实施例的详细描述在图5中，给出了使用上述表达式(12b)和(13b)基于测量的参数的估计的(初步的)多普勒扩展与实际的多普勒扩展之间的关系。如所示的，建立了一个随着多普勒扩展从 到 增加的值。根据本专利技术，估计一个去除偏差的值Δ2来补偿(初步的)估计的和实际的多普勒扩展之间的差异。根据下列关系式来进行根据本专利技术的多普勒扩展估计III:f^D,debiased2=f^D,preliminary2+K2·f^D,preliminary4+K3·f^D,preliminary6......]]>使得IV:f^True=f^D,debiased]]>其中，例如由等式(12a)、(12b)、(13a)或者(13b)给出 上述近似使用下列关系式给出了足够的精确度V:f^D,debiascd2=f^D,preliminary2+K2·f^D,preliminary4]]>现在参考所附的形成本申请的一部分的表I-IV来更详细地解释III的基础。应当指出的是，符号X^对应于本申请中的 模型如上关于附图1所述的，接收的解调信号(1)，参见表I-IV，可以被模拟为扩散分量、视线分量和加性白高斯噪声的和，其中(2)是所接收信号的功率，并且(3)是Ricean因子。因此，接收的解调信号可以被模拟为(4)其中 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种估计多普勒扩展以便在电子系统中使用的方法，包括步骤：　　　　根据以下关系式来估计去除偏差的值：　　　　＊↓［Ｄ↓［１］ｄｃｂｉａｓｃｄ］↑［２］＝＊↓［Ｄ↓［１］ｐｒｃｌｉｍｉｎａｒｙ］↑［２］＋Ｋ↓［２］.＊↓［Ｄ↓［１］ｐｒｃｌｉｍｉｎａｒｙ］↑［４］　　…　　　　其中，＊↓［Ｄ↓［１］ｐｒｃｌｉｍｉｎａｒｙ］↑［２］是基于测量的参数的初步的多普勒扩展的平方，并且　　　　Ｋ↓［２］是常数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：H萨林，
申请(专利权)人：艾利森电话股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]