[发明专利]LTE-V2V中基于导频的多普勒门限判决方法

说明书

本发明公开了一种LTE‑V2V中基于导频的多普勒门限判决方法。本发明利用估计出的导频处信道估计值，进行自相关操作，得到频域自相关ρ_m(n,k)，再对该自相关通过算法平均，滑动滤波后获得门限值将门限值与2000Hz多普勒下的标准门限进行比较，得出判决结果。本发明能够很好的估计出多普勒的范围，并反馈给系统的信道估计模块，选择合理的信道估计算法，其算法复杂度低，相应时间短，只需要30ms的时间便可以得到一个可靠的多普勒判决结果；且鲁棒性较高，信噪比不会对该算法有所影响，此外，不同的信道环境也不会对本发明产生性能恶化。

技术领域

本发明属于LTE车联网通信领域，具体涉及基于导频的多普勒门限判决。

背景技术

近年来，美国、日本和欧盟等发达国家分别通过Connected Vehicles、VSC、SmartWay、CVIS和DriveC2X等项目，深入研究车与车(V2V(Vehicle-to-Vehicle))、车与路侧基础设施(V2I(Vehicle to Infrastructure))、车与人(V2P(Vehicle to People))等之间实时高效的双向通信，用来有效地解决传统激光、雷达、机器视觉分析等存在的距离、角度等缺陷，全方位提升汽车主动安全系统的感知范围，从而解决碰撞引起的事故和生命财产损失。同时，通过该系统还可以搭建车辆、行人以及路侧基础设施之间的信息交互桥梁，为交通参与者提供全时空的、高可靠的交通信息，实现人—车—路的充分协同，从而有效提升道路通行效率，减少排放，改善交通环境，增加出行舒适度。

V2V通信技术是一种不受限于固定式基站的通信技术，为移动中的车辆提供直接的一端到另一端的无线通信。即通过V2V通信技术，车辆终端彼此直接交换无线信息，无需通过基站转发。V2V技术与车辆碰撞预警的结合，对实现智能交通中车与车之间的安全行驶，对城市道路安全实现具有重要意义。所以，针对该场景的需求，必然需要低时延、高速率的通信系统。基于此，信道估计和实时信号处理成为了该系统的关键，并且对于接收机来说，解码的时间应该相当短，这也就要求信道估计的复杂度不能太高。

V2V系统中最难处理的问题在于克服复杂的通信环境。在城市区域，视距范围内的V2V通信经常被十字路口的建筑阻挡；在高速，处于通信路径上的卡车通常会带来严重的信号衰落及包损失。且多径衰落、阴影衰落、由高速移动引发普勒效应及复杂的城区通信环境将导致严重的无线损耗。由于大规模车辆的同时通信，车辆间的相互干扰也将扮演重要角色。毋庸置疑，准确的信道建模和估计方法是设计可靠V2X通信系统的先决条件。

3GPP(3rd Generation Partnership Project)已经提出了在V2V通信场景下，车辆速度最大支持为250km/h(相对速度达到500km/h)，在载波频率为5.9GHz下，最大多普勒频移将达到2800Hz(归一化多普勒频移18.7％)。多普勒的范围分布如此大的情况下，需要设置出估计多普勒大致范围的方法，从而选择合适的信道估计，当多普勒小于2000Hz时，则可以采用常规的信道估计算法，但是当期超过于2000Hz时，则需要选择更复杂的信道估计算法，以获得较好的解调性能。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种低复杂度的多普勒门限判决方法，在LTE-V2V系统中，利用导频来估计出多普勒大致范围，从而为信道估计处理时的估计算法选择提供选择依据。

本发明的LTE-V2V中基于导频的多普勒门限判决方法，包括下列步骤：

训练多普勒门限值Limit：

基于发射端导频信号和接收端导频信号进行导频处的信道频域响应估计，得到导频处信道估计值其中p表示子帧内的导频处符号索引，n表示子帧索引，k表示子载波索引；