[发明专利]一种用于轨道交通高速移动场景的多普勒频移校正方法

权利要求书

1.一种用于轨道交通高速移动场景的多普勒频移校正方法，其特征在于，该方法的步骤包括：

S1、获取列车当前位置；

S2、确定列车预测位置的信道模型，并基于列车的当前位置，确定列车预测位置信道的基础冲激响应，

其中，所述步骤S2包括：S21、预先将列车每个运行位置相对应的基础参数存入信道数据库中；S22、基于列车预测位置的信道模型和列车的当前位置，从信道数据库中读取相对应的基础参数，估计出预测位置信道的基础冲激响应；

S3、基于列车预测位置信道的基础冲激响应和列车当前的速度，计算信道中每条路径的多普勒频移f_d,i：第i条路径的到达角为信号传输的射线方向与列车的运动方向间的夹角，信号的射频载波频率为f，v为当前速度，c为光速；

S4、利用细频偏估计方法，对每条路径的多普勒频移进行载波频率的细节跟踪和补偿。

2.根据权利要求1所述的多普勒频移校正方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11、设置在地面基站的应答器将自己的ID发送至列车；

S12、测量列车与所述地面基站的相对位置；

S13、确定列车当前位置P₁：P₁＝应答器ID+列车与所述地面基站的相对位置。

3.根据权利要求2所述的多普勒频移校正方法，其特征在于，利用设置在列车上的轮轨测距仪测量列车与所述地面基站的相对位置。

4.根据权利要求1所述的多普勒频移校正方法，其特征在于，所述基础参数包括：列车每个运行位置相对应信道的多径个数以及各径的时延和平均能量数据。

5.根据权利要求1所述的多普勒频移校正方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S31、获取当前时刻列车运行的位置、速度、方向信息；

S32、利用步骤S2中确定的信道基础冲激响应，测量冲激响应中每条有效信息传输路径与当前列车运行方向的夹角，记第i条路径与运行方向的夹角为θ_i；

S33、计算信道冲激响应中第i条路径的多普勒频移f_d,i：其中信号的射频载波频率为f，v为当前速度，c为光速。

6.根据权利要求1所述的多普勒频移校正方法，其特征在于，该方法进一步包括：S5基于校正的多普勒频移和载波频偏，对传输信号进行同步恢复和补偿。

7.根据权利要求6所述的多普勒频移校正方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

S41、获取由步骤S3计算得到的信道冲激响应中每条路径的多普勒频移f_d,i；

S42、信道冲激响应中第i条路径的相位随时间变化量为按照此变化量实时更新基础信道冲激响应；

S43、利用传输信号中的导频或训练序列进行频偏估计和同步，然后根据S42中更新的信道冲激响应进行信号恢复。