[发明专利]面向高速列车通信的调制信号星座设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及高速移动通信环境下的无线通信领域，具体涉及一种面向高速列车通信的调制信号星座设计方法。

背景技术

随着高速铁路的迅速发展和地面移动通信技术的快速增长，人们对高铁移动通信的需求，特别是高数据速率的需求，日益增强。然而，当前的高铁移动通信系统GSM-R只能支持200kbps的比特率，而且以面向信令为主。此外，依赖地面2G/3G通信的蜂窝覆盖支持单用户的通信模式，在高铁移动场景下常

常导致语音通信的中断，短数据通信的连续重发，这些问题严重困扰着众多的高铁乘客，因此很需要针对高速铁路环境设计合理的宽带移动通信系统，提升人们在高速移动场景下对高质量通信的体验，满足人们的通信需求。

高铁环境下的信息传输存在很多问题，其中之一就是接收信号的多普勒效应问题。为了克服多普勒效应，人们提出许多多普勒估计校正算法，然而由于估计存在误差，剩余的多普勒残差仍被滞留在接收信号中，此时，仅凭校正算法无法进一步提升系统的性能。因此，需要建立新的对多普勒残差具有很好的鲁邦性的调制信号模式，可以保证性能优异的高质量的信号解调。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种解决多普勒校正残差的信号畸变问题，保持移动通信系统性能优异的面向高速列车通信的调制信号星座设计方法。

为达到上述目的，本发明面向高速列车通信的调制信号星座设计方法，移动通信系统中的接收信号经多普勒校正后存在频率偏差，每个信号星座点存在多普勒剩余频偏差的信号扩散半径，其中，两个相邻所述信号星座点的信号扩散半径之间未被干扰的区域间隔为信号星座点之间的保护间隔，所述方法包括调整所述信号星座点的位置，使得所述信号星座点之间的保护间隔相等。

具体地，所述信号星座点的具体调整方法包括：

S1获取经多普勒校正后的接收信号的基本模型，所述基本模型如下：

yk=ske-j(Drk+φ0)+nk,k=1,2......,K]]>

其中，s_k和y_k分别为一个信号帧中发送的信号和接收的信号；

k为一个信号帧的长度；

j=-1;]]>

D_r为多普勒校正后剩余的频率残差量，且|D_rk|《2π；

φ₀为固定的收发端载波相位差；

n_k为高斯白噪声；

S2将所述接收信号的基本模型去除固定载波偏差得到所述接收信号的计算模型，所述计算模型如下：

y~=ske-jDrk+n~k]]>