[发明专利]TD-SCDMA系统中多普勒频移估计和补偿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种在时分同步码分多址 (TD-SCDMA)系统中多普勒频移的估计和补偿方法。

背景技术

TD-SCDMA(时分同步码分多址)移动通信系统是一种基于时分双工、 码分多址的第三代移动通信系统，具有上下行配置灵活、码率低、频谱利用 率高等特点。

如图1所示，在TD-SCDMA系统中，传输数据的基本单位是无线帧。7 个常规时隙(TS0～TS6)和3个特殊时隙(下行同步码段DwPTS、保护间 隔GP及上行同步码段UpPTS)组成一个子帧，两个子帧(子帧#1和子帧 #2)构成一个时长为10ms的无线帧。移动终端用户的数据被放在常规时隙 中传输，一个常规时隙时长为675μs，由864个码片(chip)构成，每个码 片时长为0.78125μs。这些码片被分成四部分：即两个数据段(各352个码 片)、一个训练码段(midamble)(144个码片)和一个16码片长度的保 护间隔GP；每个数据段由要传输的多个移动终端码道的数据经过扩频、加 扰、混叠构成；训练码段由系统分配的基本midamble码位移后构成，其作 用是当作训练序列供信道估计时使用。

按照目前TD-SCDMA技术，其支持移动终端的最大移动速度为 120km/h。然而在现实生活中，已经出现了时速高达250公里以上的高速列 车，并且更高时速300km/h～500km/h的高铁网在不久的将来会遍布全国， 这就对现有的TD无线技术提出了很大的挑战。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，多普勒频移增大，多普勒频移与载波频率和移动终端速度 成正比关系，即：

fd=fRF×vc×cosθ]]>

其中，f_d表示多普勒频偏值，f_RF表示载波频率，v表示移动终端运动的 速度，c表示光速，等于3*10⁸m/s，θ表示移动终端运动方向与无线电波入 射到移动终端间的夹角。在移动终端侧，多普勒频移效应使得本地解调载波 与移动终端实际接收到的信号的频率间产生了偏差，而这种频率上的偏差在 时间上累积后就造成了解调符号与标准的调制符号在相位上出现偏转(失 真)。特别对于TD系统来说，因为它是一个低码率系统，每个码片的时长 较长，于是在每个码片上累积的解调符号相位失真也就变得更大，这将大大 地影响移动终端的正确接收、解调。