CN109819395A - 一种基于位置信息改善高速载体通讯不稳的变频方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于位置信息改善高速载体通讯不稳的变频方法，属于通信技术领域。本发明所述方法利用通信载体与基站的位置信息和速度信息进行多谱勒频偏估计，在高速载体上只需安装一个变频设备，不需对通信基站及用户终端进行任何改动，根据位置信息即可消除高速载体的多谱勒影响，可保证现有和未来通信***正常工作。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种基于位置信息改善高速载体通讯不稳的变频方法。
背景技术
由于高铁等高速交通工具的快速发展，其通信***的多谱勒将快速增加进而超出了通信基站及用户终端对频域的补偿能力，进行影响正常通信。同时由于通信***面向宽带及工作频点提升，特别是5G能信***将工作频点提高到毫米波频段后，进一步加深了多谱勒频偏对通信***的影响。对于高频段或高速载体，由于多普勒频偏超出了通信信号基带处理的能力，现有的通信基站和用户终端大部分不能保证在高频段高速载体上正常通信。多谱勒频偏需要通信基站和用户终端上进行补偿，否则会影响信号同步及信息解码。但是频偏补偿需要进行以下工作，首先频偏的准确估计和搜索，其次需要对频偏进行补偿，这会增加基站和终端的基带处理难度。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种基于位置信息改善高速载体通讯不稳的变频方法。
本发明所提出的技术问题是这样解决的：
一种基于位置信息改善高速载体通讯不稳的变频方法，包括以下步骤：
步骤1.载体上的转发器采集载体的位置信息和速度信息，并存储通信基站的位置坐标列表；
步骤2.转发器按照通信协议进行通信频点搜索，确定通信基站发送信号的频点，根据通信基站发送信号的频点结合通信协议确定用户终端发送信号频点；
步骤3.转发器根据载体和通信基站的位置信息、速度信息和频点信息计算多普勒频移参数：
其中v为列车运行速度，f0为通信基站或用户终端发送信号的频点，α为通信基站和转发器的连接线与列车运行方向的夹角，c为光速；
步骤4.判断多普勒频移参数是否超过用户终端和通信基站频率搜索范围，若是则转至步骤5；若否，则不进行任何处理，转至步骤1；
步骤5.转发器接收通信基站的信号并进行滤波、放大、下变频；转发器对下变频的信号进行滤波放大，对下变频后的通信基站信号进行上变频、放大，上变频的变频频率为原有的上变频变频频点减去多普勒频移参数,原有的上变频变频频点为下变频输入与下变频输出之差，并将信号发送给用户终端；
步骤6.转发器接收用户终端的信号并进行滤波、放大、下变频；转发器对下变频的信号进行滤波放大，对下变频后的用户终端信号进行上变频、放大，上变频的变频频率为原有的上变频变频频点减去多普勒频移参数,上变频变频频点为下变频输入与下变频输出之差，并将信号发送给通信基站。
本发明的有益效果是：
本发明所述方法利用通信载体与基站的位置信息和速度信息进行多谱勒频偏估计，在高速载体上只需安装一个变频设备，不需对通信基站及用户终端进行任何改动，根据位置信息即可消除高速载体的多谱勒影响，可保证现有和未来通信***正常工作。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程图；
图2为通信基站信号处理和多普勒补偿图；
图3为用户终端信号处理和多普勒补偿图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的说明。
本实施例提供一种基于位置信息改善高速载体通讯不稳的变频方法，其流程示意图如图1所示，包括以下步骤：
步骤1.载体上的转发器采集载体的位置信息和速度信息，并存储通信基站的位置坐标列表；
步骤2.转发器按照通信协议进行通信频点搜索，确定通信基站发送信号的频点，根据通信基站发送信号的频点结合通信协议确定用户终端发送信号频点；
步骤3.转发器根据载体和通信基站的位置信息、速度信息和频点信息计算多普勒频移参数：
其中v为列车运行速度，f0为通信基站或用户终端发送信号的频点，α为通信基站和转发器的连接线与列车运行方向的夹角，c为光速；
步骤4.判断多普勒频移参数是否超过用户终端和通信基站频率搜索范围，若是则转至步骤5；若否，则不进行任何处理，转至步骤1；
步骤5.转发器接收通信基站的信号并进行滤波、放大、下变频，下变频之后的频率为通信协议中规定的信号带宽的70-100之间的整数倍；转发器对下变频的信号进行滤波放大，对下变频后的通信基站信号进行上变频、放大，上变频的变频频率为原有的上变频变频频点减去多普勒频移参数(原有的上变频变频频点为下变频输入与下变频输出之差)，并将信号发送给用户终端；通信基站信号处理和多普勒补偿图如图2所示；
步骤6.转发器接收用户终端的信号并进行滤波、放大、下变频，下变频之后的频率为通信协议中规定的信号带宽的70-100之间的整数倍；转发器对下变频的信号进行滤波放大，对下变频后的用户终端信号进行上变频、放大，上变频的变频频率为原有的上变频变频频点减去多普勒频移参数(原有的上变频变频频点为下变频输入与下变频输出之差)，并将信号发送给通信基站；用户终端信号处理和多普勒补偿图如图3所示。
Claims (3)
1.一种基于位置信息改善高速载体通讯不稳的变频方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.载体上的转发器采集载体的位置信息和速度信息，并存储通信基站的位置坐标列表；
步骤2.转发器按照通信协议进行通信频点搜索，确定通信基站发送信号的频点，根据通信基站发送信号的频点结合通信协议确定用户终端发送信号频点；
步骤3.转发器根据载体和通信基站的位置信息、速度信息和频点信息计算多普勒频移参数；
步骤4.判断多普勒频移参数是否超过用户终端和通信基站频率搜索范围，若是则转至步骤5；若否，则不进行任何处理，转至步骤1；
步骤5.转发器接收通信基站的信号并进行滤波、放大、下变频；转发器对下变频的信号进行滤波放大，对下变频后的通信基站信号进行上变频、放大，上变频的变频频率为原有的上变频变频频点减去多普勒频移参数，原有的上变频变频频点为下变频输入与下变频输出之差，并将信号发送给用户终端；
步骤6.转发器接收用户终端的信号并进行滤波、放大、下变频；转发器对下变频的信号进行滤波放大，对下变频后的用户终端信号进行上变频、放大，上变频的变频频率为原有的上变频变频频点减去多普勒频移参数，原有的上变频变频频点为下变频输入与下变频输出之差，并将信号发送给通信基站。
2.根据权利要求1所述的基于位置信息改善高速载体通讯不稳的变频方法，其特征在于，步骤3中多普勒频移参数的计算方法为：
其中，v为列车运行速度，f0为通信基站或用户终端发送信号的频点，α为通信基站和转发器的连接线与列车运行方向的夹角，c为光速。
3.根据权利要求1所述的基于位置信息改善高速载体通讯不稳的变频方法，其特征在于，步骤5和步骤6中，下变频之后的频率为通信协议中规定的信号带宽的70-100之间的整数倍。
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| CN201910078208.8A CN109819395A (zh) | 2019-01-28 | 2019-01-28 | 一种基于位置信息改善高速载体通讯不稳的变频方法 |
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2019
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