专利名称：用于td-lte系统的多普勒频偏估计方法
技术领域：
本发明涉及TD-LTE系统检测技术，尤其是涉及一种用于TD-LTE系统的多普勒频偏估计方法。
背景技术：
目前，3G(3rd Generation,第三代移动通信系统)网络在国内已经商用，并迅速普及，而在4G(4th Generation,第四代移动通信系统)标准方面,拥有我国自主知识产权的TD-LTE标准的商用也已经提上了日程。因此为TD-LTE网络的建设寻找一种精度比较高的多普勒频偏估计方法已成为通信行业备受关注的问题。在移动无线传播环境中，由于终端的不断运动，到达接收端的多径信道是时变的，各多径信道分量的频率产生了变化，这就是多普勒频移。同时在高速移动的环境下(速度达到350km/h以上)，移动终端速度越快，多普勒频偏也就越大，而多普勒频偏会干扰终端的解调，会导致误码率上升、数据速率下降，严重的还会导致掉话甚至无法发起业务。同样它会给0FDM/FDMA为核心技术的TD-LTE系统引入子信道间干扰(ICI)，带来严重的地板效应，因此如何克服多普勒效应对研究TD-LTE系统具有很大的意义。现有的多普勒频偏估计技术主要是两大类一类，基于盲估计的算法，其算法时间长，空间复杂度高，需大量数据统计量，且只能应用非实时信道。另一类是基于数据辅助的算法。虽其具有实时性，应用于时变信道，但其频谱利用率不高，不适合在TD-LTE系统中应用，且这两种多普勒频偏估计方法都忽视了信道方面的因素对其造成的影响。现考虑到信道估计和多普勒频偏估计是一脉相承的，故本发明提出一种方法利用已有的信道估计结果的基础上，实现多普勒频偏估计。这样不仅节省了频谱资源，也减少了功耗。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于TD-LTE系统的多普勒频偏估计方法，该方法在已有的信道估计结果的基础上，实现多普勒频偏估计，不仅节省了频谱资源，也减少了功耗。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种用于TD-LTE系统的多普勒频偏估计方法，该方法包括以下步骤步骤一在接收天线的接收信号中提取导频参考信号，该导频参考信号是插在TD-LTE系统下行资源块中的固定位置。步骤二根据TD-LTE系统接收信号和发送信号中的导频参考信号进行信道估计，从而得到导频位置频域信道响应其中，kj为导频子载波的位置，mj为带有导频符号的标志，j表示接收天线收到的第j个导频符号。
步骤三由导频位置频域信道响应士 (W/，Aj通过插值算法获取接收信号中导频参考信号上所有子载波的信道频域响应同时将当前带有导频符号位置处的频域信道响应
估计值记为，其中，kd为数据子载波的位置，k为系统占用子载波位置的标志；步骤四通过对当前带有导频符号位置处的频域信道响应进行IFFT变换，得到时域信道响应hmi = [h(mj ,0),......，h(m}，1-其中，h(m}，0)为时域信道第一径信
道响应，是时域信道第L-1径信道响应，为整个导频符号上时域信道响应
……■^的平均值步骤五在时域信道估计值中...... 取最强径的时域信道响应，即最大值步骤六根据最强径的时域信道响应进行多普勒频偏估计，初步得到多普勒频偏估计值。步骤七对接收信号中每一子帧进行多普勒频偏估计值，获取每一子帧的多普勒频偏估计值进行平均计算，得到最终的多普勒频偏估计值。步骤二中采用最小二乘法算法进行信道估计。步骤三中采用插值算法为基于DFT的补零插值算法。与现有技术相比，本发明利用已有的信道估计结果作为基础，实现多普勒频偏估计，不仅节省了频谱资源，也减少了功耗。
图1为TD-LTE系统的帧结构图；图2为TD-LTE系统的资源块结构图；图3为TD-LTE系统的导频参考信号示意图；图4为本发明的流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例TD-LTE系统的帧结构和资源块结构分别如图1和图2所示，在资源栅格中，每一个物理资源块在频率上包含个子载波，在时间上包含个OFDM符号，而且有多种不同的参数配置，本发明主要针对最常用的频率方向上的12个子载波，时间方向上常规循环前缀CP下包含7个符号。导频参考信号的定义为
权利要求
1.一种用于TD-LTE系统的多普勒频偏估计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 1)在接收天线的接收信号中提取导频参考信号； 2)根据TD-LTE系统接收信号和发送信号中的导频参考信号进行信道估计，从而得到导频位置频域信道响应,其中，h为导频子载波的位置，为带有导频符号的标志，j表示接收天线收到的第j个导频符号； 3)由导频位置频域信道响应通过插值算法获取接收信号中导频参考信号上所有子载波的信道频域响应，同时将当前带有导频符号位置处的频域信道响应记为, ,k),其中，kd为数据子载波的位置，k为系统占用子载波位置的标志； 4)通过对当前带有导频符号位置处的频域信道响应进行IFFT变换，得到时域 信道响应
2.根据权利要求1所述的一种用于TD-LTE系统的多普勒频偏估计方法，其特征在于，步骤2)中采用最小二乘法算法进行信道估计。
3.根据权利要求1所述的一种用于TD-LTE系统的多普勒频偏估计方法，其特征在于，步骤3)中采用插值算法为基于DFT的补零插值算法。
全文摘要
本发明涉及一种用于TD-LTE系统的多普勒频偏估计方法，该方法首先在接收天线中提取导频参考信号，通过与发送信号中的参考信号RS进行信道估计，然后通过插值算法，得到整个导频符号上其他数据子载波上的信道频域响应，再进行频域到时域的IFFT变换，从而在时域中取最强径上的信道响应，利用最强径上的信道响应初步得到多普勒频偏估计值，最后根据每一子帧得到的多普勒频偏估计值取平均，得出最终的多普勒频偏估计值，使其估计值更加准确。与现有技术相比，本发明在已有的信道估计结果的基础上，实现多普勒频偏估计，不仅节省了频谱资源，也减少了功耗。
文档编号H04L27/26GK103051571SQ20121055720
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者刘富强, 王平, 何星星, 庞惠方, 韩明 申请人:同济大学