CN101965047B - 一种移动终端速度的检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动终端速度检测方法及装置，所述方法包括：根据接收到的网络侧数据进行噪声估计，得到噪声估计值；根据接收到的网络侧数据进行信道估计，从得到的信道估计值中提取参考信号处的信道估计值；根据所述噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定瞬时的最大多普勒扩展值；根据所述最大多普勒扩展值计算移动终端速度。该方法和装置能够在OFDM系统下检测到更为精确的移动终端速度。

Description

一种移动终端速度的检测方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种移动终端速度的检测方法及装置。

背景技术

在移动通信系统中，移动终端的速度是一个非常重要的参数。通过检测？移动终端速度能够实现移动通信系统从底层的物理层到高层的协议层的全面优化。例如，移动终端速度是实现多层蜂窝结构的必要信息，可以作为蜂窝层的分配策略与无线资源管理的重要参数之一；还是解决移动终端掉话问题的重要依据；另外，还能用于无线接收器的最优化，如无线接收器接收性能的最优化等。

目前，对于单载波系统，常用的移动终端速度检测方法有接收信号的包络过级率(LCR，Level Corssing Rate)方法和同相、正交分量特性的过零率(ZCR，Zero Crossing Rate)方法等；另外，基于接收信号相关特性的自相关函数法(ACF，Auto Coerrlation Function)和协方差近似法也是经典的移动终端速度估计方法。

但是，在3GPP长期演进(LTE)系统等基于正交频分复用(OFDM)系统的多载波系统中，LCR、ZCR等适用于单载波系统的移动终端速度检测方法不再适用。目前，一般使用自相关函数法(ACF)进行OFDM系统中移动终端速度的检测，即：根据参考信号处的信道估计值计算最大多普勒扩展值，并最终计算得到移动终端速度。

发明人发现：在OFDM系统中，只根据参考信号处的信道估计值检测移动终端速度，所得到的移动终端速度检测结果不准确。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，提供一种移动终端速度检测方法和装置，能够对OFDM系统中移动终端速度进行更为准确的检测。

为此，本发明实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种移动终端的速度检测方法，包括：

根据接收到的网络侧数据进行噪声估计，得到噪声估计值；根据接收到的网络侧数据进行信道估计，从得到的信道估计值中提取参考信号处的信道估计值；

根据所述噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定瞬时的最大多普勒扩展值；

根据所述最大多普勒扩展值计算移动终端速度。

其中，所述根据所述噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定瞬时的最大多普勒扩展值具体为：

根据所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数样本均值；根据噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数的零点值；

根据所述自相关函数样本均值以及零点值确定归一化的自相关函数值；

根据所述归一化自相关函数值确定瞬时的最大多普勒扩展值。

所述根据所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数样本均值具体为：

根据以下公式计算所述自相关函数样本均值R(τ)：

$R\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{1}{N_{\mathrm{RS}}(L_{\mathrm{RS}}/2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}{{\tilde{h}}^{*}}_{k^{\′},l^{\′}+2};$ ${\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}=\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}};$

所述根据噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数的零点值具体为：

根据以下公式计算所述自相关函数的零点值R(0)：

$R\left(0\right)=\frac{1}{N_{\mathrm{RS}}{L}_{\mathrm{RS}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}({\left|\right|{\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}\left|\right|}^2-{\mathrm{\σ}}^2);$ ${\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}=\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}};$

其中，σ²为估计得到的噪声方差，i，j分别为发送天线端口和接收天线端口的索引，N_T、N_R分别为发送天线数和接收天线数，N_RS为每个正交频分复用OFDM符号中的参考信号数，L_RS为带参考信号的OFDM符号数，为参考信号处的信道估计值，x_k′，l′为参考信号，l为OFDM符号的索引，k为子载波的索引，为第l个OFDM符号上第k个子载波的接收信号估计值。

所述根据所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数样本均值具体为：

根据以下公式计算所述自相关函数样本均值R(τ)：

$R\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{1}{N_T{N}_R{N}_{\mathrm{RS}}(L_{\mathrm{RS}}/2)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}^{i,j}{\left({\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}+2}^{i,j}\right)}^{*};$ ${\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}=\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}};$

所述根据噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数的零点值具体为：

根据以下公式计算所述自相关函数的零点值R(0)：

$R\left(0\right)=\frac{1}{N_{\mathrm{RS}}{L}_{\mathrm{RS}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}({\left|\right|{\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}\left|\right|}^2-{\mathrm{\σ}}^2);$ ${\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}=\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}};$

其中，σ²为估计得到的噪声方差，i，j分别为发送天线端口和接收天线端口的索引，N_T、N_R分别为发送天线数和接收天线数，N_RS为每个OFDM符号中的参考信号数，L_RS为带参考信号的OFDM符号数，为参考信号处的信道估计值，x_k′，l′为参考信号，l为OFDM符号的索引，k为子载波的索引，为第l个OFDM符号上第k个子载波的接收信号估计值。

所述根据所述自相关函数样本均值以及零点值确定归一化的自相关函数值具体为：

根据公式 $R_t\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{\mathrm{real}\left\{R_t\left(\mathrm{\τ}\right)\right\}}{R_t\left(0\right)}$ 计算所述归一化的自相关函数值；

所述根据所述归一化自相关函数值确定瞬时的最大多普勒扩展值具体为：根据公式 $f_d=\frac{\sqrt{2}}{\mathrm{\π\τ}}{(1-R_t^{1/2}\left(\mathrm{\τ}\right))}^{1/2}$ 或 $f_d=\frac{1}{\mathrm{\π\τ}}{(1-R_t\left(\mathrm{\τ}\right))}^{1/2}$ 计算所述瞬时的最大多普勒扩展值f_d。

所述根据所述最大多普勒扩展值计算移动终端速度具体为：

根据所述最大多普勒扩展值从预置的多普勒表中查找与所述最大多普勒扩展值数值最接近的值作为最佳多普勒扩展值f_d′；

根据所述最佳多普勒扩展值f_d′确定移动终端的速度。

所述根据所述最佳多普勒扩展值确定移动终端的速度具体为：

根据公式 $v=\frac{f_{d^{\′}}\·c}{f_c}$ 计算移动终端的速度v；

其中，f_d′为最佳多普勒扩展值；f_c表示载波频率；c表示电磁波传播速度。

所述查找与所述计算之间进一步包括：

对预设数值个不同时间的最佳多普勒扩展值进行平滑处理，将平滑处理结果作为所述最佳多普勒扩展估计值；

相应的，作为移动终端速度的确定依据的所述最佳多普勒扩展值为：所述最佳多普勒扩展估计值。

本发明实施例还提供一种移动终端速度的检测装置，包括：

第一估计单元，用于根据接收到的网络侧数据进行噪声估计，得到噪声估计值；

第二估计单元，用于根据接收到的网络侧数据进行信道估计，从得到的信道估计值中提取参考信号处的信道估计值；

确定单元，用于根据所述噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定瞬时的最大多普勒扩展值；

计算单元，用于根据所述最大多普勒扩展值计算移动终端速度。

其中，所述确定单元包括：

第一确定子单元，用于根据所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数样本均值；

第二确定子单元，用于根据噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数的零点值；

第三确定子单元，用于根据所述自相关函数样本均值以及零点值确定归一化的自相关函数值；

第三确定子单元，用于根据所述归一化自相关函数值确定瞬时的最大多普勒扩展值。

所述计算单元包括：

查找子单元，用于根据所述最大多普勒扩展值从预置的多普勒表中查找与所述最大多普勒扩展值数值最接近的值作为最佳多普勒扩展值；

计算子单元，用于根据所述最佳多普勒扩展值确定移动终端的速度。

所述计算单元还包括：

平滑子单元，用于对预设数值个不同时间的最佳多普勒扩展值进行平滑处理，将平滑处理结果作为所述最佳多普勒扩展估计值，将该估计值发送给计算子单元。

对于上述技术方案的技术效果分析如下：

根据噪声估计值以及参考信号处的信道估计值确定最大多普勒扩展值，并最终计算得到移动终端速度；从而在检测移动终端速度的过程中不但考虑参考信号处的信道估计值，还考虑到了噪声对移动终端速度的影响，从而使得移动终端速度检测不受信噪比高低的影响，从而使得检测到的移动终端速度更为准确。

附图说明

图1为本发明实施例一种移动终端速度检测方法流程示意图；

图2为本发明实施例另一种移动终端速度检测方法流程示意图；

图2a为LTE系统中参考信号分布示意图；

图2b为参考信号重新排列后的位置示意图；

图2c为参考信号重新编号后的位置示意图；

图2d为贝塞尔函数与多项式(1)和(2)的近似程度对比示意图；

图3为本发明实施例一种移动终端速度检测装置结构示意图；

图3a为本发明实施例移动终端速度检测装置中确定单元的结构示意图；

图3b为本发明实施例移动终端速度检测装置中计算单元结构示意图。

具体实施方式

以下，结合附图详细说明本发明实施例移动终端的速度检测方法及装置的实现。

图1为本发明实施例一种移动终端速度的检测方法流程示意图，如图1所示，包括：

步骤101：根据接收到的网络侧数据进行噪声估计，得到噪声估计值。

步骤102：根据接收到的网络侧数据进行信道估计，从得到的信道估计值中提取参考信号处的信道估计值。

步骤101和步骤102之间的执行顺序这里不限定。

步骤103：根据所述噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定瞬时的最大多普勒扩展值。

步骤104：根据所述最大多普勒扩展值计算移动终端速度。

图1所示的本发明实施例移动终端速度检测方法，根据噪声估计值以及参考信号处的信道估计值确定最大多普勒扩展值，并最终计算得到移动终端速度；从而在检测移动终端速度的过程中除了考虑参考信号处的信道估计值，还考虑到了噪声估计值对移动终端速度的影响，从而使得不论信噪比(信噪比＝信号功率/噪声功率)高或低，均能更为准确的检测移动终端的速度。

图2为本发明实施例另一种移动终端速度检测方法流程示意图，如图2所示，包括：

步骤201：根据接收到的网络侧数据进行噪声估计，得到噪声估计值。

步骤202：根据接收到的网络侧数据进行信道估计，从得到的信道估计值中提取参考信号处的信道估计值。

步骤201和步骤202之间的执行顺序这里不限定。

其中，图2a给出了LTE系统中参考信号分布的示例图，具体而言，时间方向(横坐标)只画出了一个子帧的长度(普通循环前缀(CP)时)，频域方向只画出了12个子载波，且只表示了一个发送天线端口上的参考信号分布情况。图2a中进行了标注的部分表示参考信号所在的位置，实际情况中对不同的小区参考信号在频域上会有不同的偏移量，对不同的发射天线端口会有不同的分布，但各参考信号之间的相对位置基本与图中相似，均采用这种离散的参考信号分布方法。

设r_k，l为第l个OFDM符号上第k个子载波处的接收信号，其中0≤k＜N_sc0≤l＜N_symb，N_sc为下行子载波总数，N_symb表示一个子帧内包含的OFDM符号数，普通CP时N_symb＝14，扩展型CP时N_symb＝12。由于后续只关心参考信号处的接收信号，为简化起见，可以将所有非参考信号处的信号去掉暂不考虑，得到参考信号位置重新排列后的示意图如图2b；重新对参考信号位置的进行编号后如图2c所示，其中在原始的时频资源中的位置关系通过这三副图可以较清楚地看出。

据此，可以得到所有参考信号处的信道估计值：

${\tilde{h}}_{k^{\′}{l}^{\′}}=\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}}---\left(1\right)$

为参考信号处的信道估计值，x_k′，l′为参考信号，为第l个OFDM符号上第k个子载波的接收信号估计值。

步骤203：根据所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数样本均值。

具体的，可以使用以下的公式(2)或(3)计算所述自相关函数样本均值R(τ)：

$R\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{1}{N_{\mathrm{RS}}(L_{\mathrm{RS}}/2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}{{\tilde{h}}^{*}}_{k^{\′},l^{\′}+2}---\left(2\right)$

$R\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{1}{N_T{N}_R{N}_{\mathrm{RS}}(L_{\mathrm{RS}}/2)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}^{i,j}{\left({\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}+2}^{i,j}\right)}^{*}---\left(3\right)$

其中，公式(2)为LTE中不使用多输入多输出(MIMO)技术时计算自相关函数样本均值的计算公式；公式(3)为LTE中使用MIMO技术时计算自相关函数样本均值的计算公式。

步骤204：根据所述噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数的零点值。

具体的，可以使用以下的公式(4)或(5)计算所述自相关函数的零点值R(0)：

$R\left(0\right)=\frac{1}{N_{\mathrm{RS}}{L}_{\mathrm{RS}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}({\left|\right|{\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}\left|\right|}^2-{\mathrm{\σ}}^2)---\left(4\right)$

$R\left(0\right)=\frac{1}{N_T{N}_R{N}_{\mathrm{RS}}{L}_{\mathrm{RS}}}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}({\left|\right|{\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}^{i,j}\left|\right|}^2-{\mathrm{\σ}}^2)---\left(5\right)$

其中，公式(4)为LTE中不使用MIMO技术时计算自相关函数零点值的计算公式；公式(5)为LTE中使用MIMO技术时计算自相关函数零点值的计算公式。

对于步骤203和步骤204中的公式，σ²为估计得到的噪声方差，i，j分别为发送天线端口和接收天线端口的索引，N_T、N_R分别为发送天线数和接收天线数，N_RS为每个带参考信号的OFDM符号中的参考信号数，L_RS为多普勒估计时使用的带参考信号的OFDM符号数，

为参考信号处的信道估计值，x_k′，l′为参考信号，l为OFDM符号的索引，k为子载波的索引，

为第l个OFDM符号上第k个子载波的接收信号估计值。

步骤203和步骤204之间的执行顺序也不限定。

步骤205：根据所述自相关函数样本均值以及零点值确定归一化的自相关函数值。

具体的，可以使用公式(6)计算所述归一化的自相关函数值：

$R_t\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{\mathrm{real}\left\{R_t\left(\mathrm{\τ}\right)\right\}}{R_t\left(0\right)},---\left(6\right)$

其中，real{·}表示对复数取实部的操作，这里τ可以取0.5ms。

步骤206：根据所述归一化自相关函数值确定瞬时的最大多普勒扩展值。

对于第一类零阶贝塞尔函数的求逆过程，由于第一类零阶贝塞尔函数很复杂，工程上常用的方法是通过查表的方法进行，但这种方法往往需要额外的存储空间，需要的精度越高，存储的表格越大，如果减小表格的存储，就会严重影响精度。这里介绍的方法是用一种多项式的近似方法进行实时计算，而不需要存储表格。

可以取

$J_0\left(x\right)\≈{(1-\frac{x^2}{8})}^2---\left(A\right);$

若进一步简化，可取

$J_0\left(x\right)\≈1-\frac{x^2}{4}---\left(B\right);$

这(A)(B)两个多项式近似与贝塞尔函数的近似程度如图2d所示。

可见多项式(A)与贝塞尔函数非常接近，多项式(2)的误差也不是很大，采用这样的多项式函数求逆变得很容易，且不需要存储表格。具体的，可以使用公式(7)或(8)进行所述最大多普勒扩展值的计算：

$f_d=\frac{\sqrt{2}}{\mathrm{\π\τ}}{(1-R_t^{1/2}\left(\mathrm{\τ}\right))}^{1/2}---\left(7\right)$

$f_d=\frac{1}{\mathrm{\π\τ}}{(1-R_t\left(\mathrm{\τ}\right))}^{1/2}---\left(8\right)$

在实际应用中，可以根据移动终端速度检测精度确定使用公式(7)或公式(8)进行所述最大多普勒扩展值的计算。

通过使用上述公式计算最大多普勒扩展值，相对于查表的方法更加准确，节省了更多的存储空间。

步骤207：根据所述最大多普勒扩展值从预置的多普勒表中查找与所述最大多普勒扩展值数值最接近的值作为最佳多普勒扩展值f_d。

其中，所述多普勒表中的索引值为一系列离散的多普勒扩展的典型值，这些值可以通过仿真结果和实际应用的需求确定。

步骤208：对预设数值个不同时间的最佳多普勒扩展值进行平滑处理，将平滑处理结果作为所述最佳多普勒扩展估计值f_d′。

具体而言，对自相关函数的计算都是通过对多个数据进行平均取代求期望的操作，因此参与统计的数据量越大，估计的准确性越高，因此参与估计的统计数据除了使用一个子帧的数据外，还可以使用多个子帧的数据进行平均或者平滑。一种简单的平滑方法可以为：

${\hat{f}}_{d1}=f_{d1}$ (9)

${\hat{f}}_{\mathrm{di}}=\mathrm{\α}{f}_{\mathrm{di}-1}+(1-\mathrm{\α})f_{\mathrm{di}},i>1$

其中f_di表示利用当前子帧估计的最大多普勒扩展的瞬时值，表示平滑后的估计值，α为遗忘因子，0≤α＜1。

步骤208为可选步骤，即：可以不进行所述平滑操作，而直接通过最佳多普勒扩展值执行步骤209中的速度计算。

通过本步骤中的平滑处理，能够使得最终检测到的移动终端速度值更为精确。

步骤209：根据所述最佳多普勒扩展的估计值计算移动终端的速度。

具体的，可以根据公式(10)进行所述移动终端速度的计算：

$v=\frac{f_{d^{\′}}\·c}{f_c}---\left(1\right)$

图2所示的本发明实施例移动终端速度的检测方法给出了更加具体的移动终端速度实现方法，通过接收到的网络侧数据逐步检测到移动终端的速度；而且，在过程中考虑到了噪声对速度检测的影响，从而得到了更为精确的移动终端速度值。

图3为本发明实施例一种移动终端速度的检测装置结构示意图，如图3所示，包括：

第一估计单元310，用于根据接收到的网络侧数据进行噪声估计，得到噪声估计值；

第二估计单元320，用于根据接收到的网络侧数据进行信道估计，从得到的信道估计值中提取参考信号处的信道估计值；

确定单元330，用于根据所述噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定瞬时的最大多普勒扩展值；

计算单元340，用于根据所述最大多普勒扩展值计算移动终端速度。

进一步的，如图3a所示，所述确定单元330还可以包括：

第一确定子单元3301，用于根据所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数样本均值；

第二确定子单元3302，用于根据噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数的零点值；

第三确定子单元3303，用于根据所述自相关函数样本均值以及零点值确定归一化的自相关函数值；

第四确定子单元3304，用于根据所述归一化自相关函数值确定瞬时的最大多普勒扩展值。

如图3b所示，所述计算单元340可以进一步包括：

查找子单元3401，用于根据所述最大多普勒扩展值从预置的多普勒表中查找与所述最大多普勒扩展值数值最接近的值作为最佳多普勒扩展值；

计算子单元3402，用于根据所述最佳多普勒扩展值确定移动终端的速度。

进一步的，所述查找子单元3401和计算子单元3402之间还可以包括：

平滑子单元3403，用于对预设数值个不同时间的最佳多普勒扩展值进行平滑处理，将平滑处理结果作为所述最佳多普勒扩展估计值，将该估计值发送给计算子单元。相应的，计算子单元3402根据所述最佳多普勒扩展估计值确定移动终端的速度。

图3～图3b所示的本发明实施例移动终端速度检测装置，根据噪声估计值以及参考信号处的信道估计值确定最大多普勒扩展值，并最终计算得到移动终端速度；从而在检测移动终端速度的过程中除了考虑参考信号处的信道估计值，还考虑到了噪声对移动终端速度的影响，从而使得不论信噪比高或低，均能更为准确的检测移动终端的速度。

本发明实施例移动终端速度的检测方法和装置可以应用于移动终端或者基站等实体中。

另外，虽然在本发明实施例中多以LTE系统举例，但是，本发明实施例移动终端速度检测方法和装置也可以适用于其他OFDM系统或MIMO-OFDM系统。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例移动终端速度检测方法的过程可以通过程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于可读取存储介质中，该程序在执行时执行上述方法中的对应步骤。所述的存储介质可以如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种移动终端的速度检测方法，其特征在于，包括：

根据接收到的网络侧数据进行噪声估计，得到噪声估计值；根据接收到的网络侧数据进行信道估计，从得到的信道估计值中提取参考信号处的信道估计值；

根据所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数样本均值；根据噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数的零点值；

根据所述自相关函数样本均值以及零点值确定归一化的自相关函数值；

根据所述归一化自相关函数值确定瞬时的最大多普勒扩展值；

根据所述最大多普勒扩展值计算移动终端速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数样本均值具体为：

根据以下公式计算所述自相关函数样本均值R(τ)：

$R\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{1}{N_{\mathrm{RS}}(L_{\mathrm{RS}}/2)}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}{{\tilde{h}}^{*}}_{k^{\′},l^{\′}+2};{\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}=\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}};$

所述根据噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数的零点值具体为：

根据以下公式计算所述自相关函数的零点值R(0)：

$R\left(0\right)=\frac{1}{N_{\mathrm{RS}}{L}_{\mathrm{RS}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}({\left|{|\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}\right||}^2-{\mathrm{\σ}}^2);{\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}=\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}};$

其中，σ²为估计得到的噪声方差，i，j分别为发送天线端口和接收天线端口的索引，N_RS为每个正交频分复用OFDM符号中的参考信号数，L_RS为带参考信号的OFDM符号数，

为参考信号处的信道估计值，x_k′，l′为参考信号，l为OFDM符号的索引，k为子载波的索引，

为第l个OFDM符号上第k个子载波的接收信号估计值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数样本均值具体为：

根据以下公式计算所述自相关函数样本均值R(τ)：

$R\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{1}{N_T{N}_R{N}_{\mathrm{RS}}(L_{\mathrm{RS}}/2)}\underset{j=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=0}{\overset{N_T-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}/2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}^{i,j}{\left({\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}+2}^{i,j}\right)}^{*};{\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}=\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}};$

所述根据噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数的零点值具体为：

根据以下公式计算所述自相关函数的零点值R(0)：

$R\left(0\right)=\frac{1}{N_{\mathrm{RS}}{L}_{\mathrm{RS}}}\underset{l^{\′}=0}{\overset{L_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k^{\′}=0}{\overset{N_{\mathrm{RS}}-1}{\mathrm{\Σ}}}({\left|{|\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}\right||}^2-{\mathrm{\σ}}^2);{\tilde{h}}_{k^{\′},l^{\′}}=\frac{{\tilde{r}}_{k^{\′},l^{\′}}}{x_{k^{\′},l^{\′}}};$

其中，σ²为估计得到的噪声方差，i，j分别为发送天线端口和接收天线端口的索引，N_T、N_R分别为发送天线数和接收天线数，N_RS为每个OFDM符号中的参考信号数，L_RS为带参考信号的OFDM符号数，

为参考信号处的信道估计值，x_k′，l′为参考信号，l为OFDM符号的索引，k为子载波的索引，

为第l个OFDM符号上第k个子载波的接收信号估计值。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述根据所述自相关函数样本均值以及零点值确定归一化的自相关函数值具体为：

根据公式计算所述归一化的自相关函数值；

所述根据所述归一化自相关函数值确定瞬时的最大多普勒扩展值具体为：根据公式 $f_d=\frac{\sqrt{2}}{\mathrm{\π\τ}}{(1-R^{1/2}\left(\mathrm{\τ}\right))}^{1/2}$ 或 $f_d=\frac{1}{\mathrm{\π\τ}}{(1-R\left(\mathrm{\τ}\right))}^{1/2}$ 计算所述瞬时的最大多普勒扩展值f_d。

5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述最大多普勒扩展值计算移动终端速度具体为：

根据所述最大多普勒扩展值从预置的多普勒表中查找与所述最大多普勒扩展值数值最接近的值作为最佳多普勒扩展值f_d′；

根据所述最佳多普勒扩展值f_d′确定移动终端的速度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述最佳多普勒扩展值确定移动终端的速度具体为：

根据公式

计算移动终端的速度v；

其中，f_d′为最佳多普勒扩展值；f_c表示载波频率；c表示电磁波传播速度。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述查找与所述计算之间进一步包括：

对预设数值个不同时间的最佳多普勒扩展值进行平滑处理，将平滑处理结果作为所述最佳多普勒扩展估计值；

相应的，作为移动终端速度的确定依据的所述最佳多普勒扩展值为：所述最佳多普勒扩展估计值。

8.一种移动终端速度的检测装置，其特征在于，包括：

第一估计单元，用于根据接收到的网络侧数据进行噪声估计，得到噪声估计值；

第二估计单元，用于根据接收到的网络侧数据进行信道估计，从得到的信道估计值中提取参考信号处的信道估计值；

确定单元，用于根据所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数样本均值，根据噪声估计值以及所述参考信号处的信道估计值确定自相关函数的零点值，根据所述自相关函数样本均值以及零点值确定归一化的自相关函数值，根据所述归一化自相关函数值确定瞬时的最大多普勒扩展值；

计算单元，用于根据所述最大多普勒扩展值计算移动终端速度。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述计算单元包括：

查找子单元，用于根据所述最大多普勒扩展值从预置的多普勒表中查找与所述最大多普勒扩展值数值最接近的值作为最佳多普勒扩展值；

计算子单元，用于根据所述最佳多普勒扩展值确定移动终端的速度。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述计算单元还包括：

平滑子单元，用于对预设数值个不同时间的最佳多普勒扩展值进行平滑处理，将平滑处理结果作为所述最佳多普勒扩展估计值，将该估计值发送给计算子单元。

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