[發(fā)明專利]一種基于Zadoff-Chu序列的移動速率測定方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910883293.5 | 申請日： | 2019-09-18 |
| 公開（公告）號： | CN110673120B | 公開（公告）日： | 2022-03-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李俊畫;魏華 | 申請（專利權(quán)）人： | 四川天邑康和通信股份有限公司 |
| 主分類號： | G01S11/10 | 分類號： | G01S11/10 |
| 代理公司： | 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218 | 代理人： | 袁英 |
| 地址： | 610000 四川省成*** | 國省代碼： | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 zadoff chu 序列 移動 速率 測定 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種基于Zadoff?Chu序列的移動速率測定方法，包括構(gòu)建信標(biāo)信號、無線臺發(fā)射信標(biāo)信號、移動臺接收信標(biāo)信號、接收信號預(yù)處理、多普勒頻率與速率測定。本發(fā)明通過提出一種利用Zadoff?Chu序列構(gòu)造生成的信標(biāo)信號，該信號具有恒包絡(luò)特性，方便無線臺發(fā)射，可以方便和有效的實現(xiàn)多普勒頻率測定，同時提出一種利用Zadoff?Chu相關(guān)性特征來實現(xiàn)精確多普勒頻率測定的方法，間接實現(xiàn)高精確和大范圍的測定物體運動速度。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及信號處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于Zadoff-Chu序列的移動速率測定方法。
背景技術(shù)
非接觸式的速率測定是一種在實際運用中非常重要和困難的速率測定方式，也就是當(dāng)物體自身自己在運動/轉(zhuǎn)動的時候，解決如何測定自身速率的問題。多普勒頻率測定法是測定速率一種優(yōu)良方法，基本原理便是通過多普勒效應(yīng)來實現(xiàn)速率的測定。多普勒效應(yīng)指出，波在波源移向觀察者接近時接收頻率變高，而在波源遠離觀察者時接收頻率變低，多普勒效應(yīng)適用于所有類型的波，包括電磁波。如圖1所示，在電磁波的多普勒效應(yīng)中，當(dāng)移動臺移向發(fā)射基站時，頻率變高，遠離基站時，頻率變低。因此，多普勒頻率測定法是測定速率一種優(yōu)良間接方法，其基本思路是當(dāng)一個物體在移動過程中，通過測定接收到的電磁波多普勒頻率偏移，就可以間接測定出物體移動的速率。
無線電信號的多普勒頻率(Doppler Frequency)fd，跟物體的運動速率v已及無線信號的載頻頻率fc以及光速速率c滿足下面的公式：
因此，一個運動物體的多普勒速率測定和速率測定平臺由兩部分構(gòu)成，一部分是無線臺發(fā)射無線特定電磁波，另外一部分是運動物體本身做無線臺發(fā)射的電磁波信號做多普勒頻率測定。因此，當(dāng)精確的測定出物體運動的多普勒頻率，就可以間接的精確測量出物體運動速率v。但是在現(xiàn)有的速率測定中，測定多普勒頻率實現(xiàn)都非常復(fù)雜和繁瑣，如常用的方法有無源測頻法(又可分為諧振法和電橋法)和有源比較法，有源比較法又可分為拍頻法和差頻法。無源測頻法(常用于頻率粗測，精度在1％左右，實現(xiàn)復(fù)雜度非常高。有源法是利用兩個信號線性疊加以產(chǎn)生拍頻現(xiàn)象，再通過檢測零拍現(xiàn)象進行測頻，常用于低頻測量，精度較高，但測量的頻率誤差范圍非常小，而且復(fù)雜度較高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種基于Zadoff-Chu序列的移動速率測定方法。
一種基于Zadoff-Chu序列的移動速率測定方法，包括如下步驟：
S1：構(gòu)建幀格式由ZC序列和共軛ZC序列構(gòu)成的信標(biāo)信號；
S2：無線臺發(fā)射信標(biāo)信號；
S3：移動臺接收信標(biāo)信號；
S4：對接收信號進行包括信號提取和峰值檢測的預(yù)處理；
S5：測定多普勒頻率與移動速率。
所述ZC序列是由一個長度為Nc的矢量構(gòu)成每個元素定義如下：
共軛ZC序列由對ZC序列取共軛操作取得，每個元素定義如下
所述無線臺發(fā)射信標(biāo)信號的方式為：通過發(fā)射天線在載頻頻率分別為fc,0，fc,1，...fc,N-1的頻率上循環(huán)發(fā)射構(gòu)建的信標(biāo)信號。
所述接收信標(biāo)信號是將接收的載頻信號進行下變頻變換。
所述信號預(yù)處理包括如下子步驟：
S41：提取信標(biāo)信號；所述信號提取過程是將載頻信號輸入對應(yīng)序列的相關(guān)器，相關(guān)器的輸入為yk，ZC序列的相關(guān)器的輸出可以表示為ck，共軛ZC序列的相關(guān)器的輸出可以表示為其中
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