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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114124629A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111202318.4(22)申请日2021.10.15(71)申请人北京长焜科技有限公司地址100176北京市大兴区经济技术开发区荣京东街3号1幢10层2单元821-1(72)发明人龚园园(74)专利代理机构北京中海智圣知识产权代理有限公司11282代理人王志东(51)Int.Cl.H04L27/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种5G-NR高速场景下多普勒频偏捕获和跟踪方法(57)摘要本发明公开一种5G‑NR高速场景下多普勒频偏捕获和跟踪方法,所述方法首先利用终端用户下行SSB搜索过程,捕获初始频偏,然后下行业务信道接收时补偿捕获的初始频偏,并利用TRS进行频偏跟踪,频偏跟踪结果和初始频偏捕获结果作为最终的频偏估计结果。本发明所述方法能够实现支持较大的终端移动速度、准确估计较大的多普勒频偏、快速跟踪多普勒频偏的变化。CN114124629ACN114124629A权利要求书1/2页1.一种5G‑NR高速场景下多普勒频偏捕获和跟踪方法,其特征在于,包括:步骤1,在一个频点利用5G‑NR的SSB信号,开始下行同步过程;步骤2,终端设备判断所述一个频点的同步次数是否达到最大同步次数Nsync;步骤3,当所述一个频点的同步次数大于Nsync,判断有效同步次数是否为零,有效同步次数不为零,则进入步骤14,有效同步次数为零,结束此频点的搜索,从步骤1开始搜索下一个频点;步骤4,当所述一个频点的同步次数小于等于Nsync,接收新的下行数据,使用PSS信号检测下行同步点,下行同步次数加1,并判断是否探测到SSB;步骤5,未探测到SSB,则返回至步骤2;步骤6,探测到SSB,利用同步到的PSS信号进行下行初始频偏估计,并把频偏估计结果补偿到下行接收信号;步骤7,利用PSS进行下行初始频偏估计的方法计算多普勒频偏估计结果ε;步骤8,解调PBCH,以获得系统消息用来验证是否获得了时间和频率的同步;步骤9,解调PBCH失败,返回步骤2,解调PBCH成功,有效初始频偏估计值进行累加,有效同步次数加1;步骤10,判断有效同步次数是否达到最大初始频偏估计次数;步骤11,有效同步次数没有达到最大初始频偏估计次数,返回步骤2;步骤12,有效同步次数达到最大初始频偏估计次数,进入步骤13;步骤13,终端设备捕获到初始频偏估计εinit,下行到下行同步点;步骤14,频偏跟踪开始的第一个TTI的下行业务信道接收信号,终端设备使用初始频偏估计值εinit进行频偏补偿;步骤15,终端设备根据接收信号的TRS,进行多普勒频偏的估计;步骤16,终端设备进行频偏跟踪α滤波,获得当前TTI跟踪到的频偏结果εtrack,εtrack的获得方法是:εtrack=α·εcurrent+(1‑α)·εpre,其中εpre的初始值为频偏初始捕获结果εinit,当前TTI跟踪到的多普勒频偏εtrack,作为频偏估计结果,补偿到下个TTI的信号接收中,并作为下一个TTI的频偏估计历史值εpre=εtrack。2.根据权利要求1所述的5G‑NR高速场景下多普勒频偏捕获和跟踪方法,其特征在于,步骤7中,多普勒频偏估计结果ε如下式(1):其中,s*[n]表示本地的PSS时域共轭数据,r[n]表示接收数据,N为FFT点数,ε为归一化频偏,ε∈[‑1,1],arg{x}表示对x求复角。3.根据权利要求1所述的5G‑NR高速场景下多普勒频偏捕获和跟踪方法,其特征在于,步骤9中,本次记录的频偏估计值ε,为有效频偏估计值,累加到初始频偏估计结果里,如下式(2):εacc=εacc+ε……(2),并且累加次数加1,如下式(3):nacc=nacc+1……(3),2CN114124629A权利要求书2/2页其中εacc和nacc在步骤1中初始化为0,εacc表示频偏捕获过程中频偏估计结果的累加值,nacc表示频偏捕获过程中频偏估计的估计次数。4.根据权利要求3所述的5G‑NR高速场景下多普勒频偏捕获和跟踪方法,其特征在于,步骤13中,获得初始频偏捕获值,如下式(4):εinit=εacc/nacc……(4)。5.根据权利要求1所述的5G‑NR高速场景下多普勒频偏捕获和跟踪方法,其特征在于,步骤15中,利用最小二乘(LS)信道估计以得到TRS所在子载波处的信道传输函数Hl[k]和Hl[k]位于OFDM符号l,位于OFDM符号l+l0,两个OFDM符号相聚l0,l0的大小能够配置,一个OFDM符号上TRS的个数为M,M值能够配置,利用TRS估计到的频偏值,如下式(5):其中,N为OFDM系统的N个子载波,NOFDM=N+