【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信信号处理，具体为一种用于通信系统中的时延估计方法和装置。
技术介绍
1、在现代通信系统中，时延估计是一个至关重要的技术挑战，特别是在多径传播环境中。多径传播是指信号通过多条路径到达接收端，每条路径上的信号由于传播距离和介质特性的不同，会产生不同的时延和衰减。这种现象在无线通信、卫星通信以及室内无线网络中尤为常见，它会导致信号的相互干扰，即所谓的多径效应。多径效应不仅会引起信号的时间扩展，还会导致频率选择性衰落，从而严重影响通信系统的性能，包括信号的完整性、接收质量以及系统的整体吞吐量。
2、传统的时延估计方法，如基于互相关分析的技术，虽然在简单环境中表现良好，但在复杂的多径环境中却显得力不从心。这些方法往往无法准确地识别和区分不同路径上的信号时延，从而无法提供有效的时延补偿。此外，传统方法在处理高速移动环境下的多普勒效应时也存在局限性，这进一步加剧了时延估计的难度。因此，业界迫切需要一种更为精确、高效的时延估计方法，以应对多径传播带来的挑战，提升通信系统的性能和可靠性。
3、随着通信技术的不断发展，特别是5g和未来6g网络的部署，对时延估计的精度和效率提出了更高的要求。高速数据传输、超低延迟通信和大规模设备连接等新兴应用场景，都对时延估计技术提出了新的挑战。在这些场景中，即使是微小的时延误差也可能导致严重的性能下降，如数据包丢失、服务质量下降等。因此，开发一种能够在复杂多径环境中提供高精度时延估计的方法，对于推动现代通信技术的发展具有重要意义。
4、现有技术中的，公开号为cn
5、在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于通信系统中的时延估计方法及装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种用于通信系统中的时延估计方法，具体步骤包括：
4、步骤1：采集n个信道的发送信号与接收信号并进行编号；对所有发送信号与接收信号分别使用傅里叶变换将信号从时域转换为频域，并进行分析和处理得到发送信号频谱数据和接收信号频谱数据；
5、步骤2：对同一信道的发送信号频谱数据和接收信号频谱数据进行分析得到发送信号主要频率、接收信号主要频率、信道估计谱、信号衰减率和第一频域时延估计值；
6、步骤3：构建互相关函数，通过互相关函数得到一个信道的理想时延估计值，分析理想时延估计值和该信道第一频域时延估计值得到修正因子，使用修正因子对每个信道的第一频域时延估计值进行修正得到修正时延估计值，并将n个信道的修正时延估计值构成修正时延估计值集；
7、步骤4：使用第一频域时延估计值构建互相关函数，通过互相关函数得到理想时延估计值，分析理想时延估计值和第一频域时延估计值得到修正因子，使用修正因子对每个信道的第一频域时延估计值进行修正得到修正时延估计值并将n个信道的修正时延估计值构成修正时延估计值集；
8、步骤5：通过分析补偿信道估计谱得到信噪比，通过修正第一频域时延估计值、信号衰减率和信噪比构建第二频域时延估计模型，得到第二频域时延估计值。
9、进一步地，所述信道估计谱为接收信号频谱和发送信号频谱之比，所依据的具体公式为：
10、
11、其中，h(f)i为第i信道的信道估计谱，s(f)i为第i信道的接收信号频谱，p(f)i为第i信道的发送信号频谱。
12、进一步地，得到信号衰减率所依据的具体逻辑：将接收信号主要频率的幅度比上发送信号主要频率的幅度即可得到信号衰减率，提取信号衰减指数所依据的具体公式为：
13、
14、其中，为第i信道的信号衰减率，为第i信道的接收信号主要频率的幅度，为第i信道的发送信号主要频率的幅度，所述主要频率为频谱中幅度最大时信号的频率。
15、进一步地，提取第一频域时延估计值所依据的具体逻辑为：分析接收信号与发送信号主要频率的相位信息得到第一频域时延估计值，所依据的具体公式为：
16、
17、其中，τi为第i信道的第一频域时延估计值，fi1为第i信道发送信号主要频率，fi2为第i信道接收信号主要频率，px(fi1)i为第i信道发送信号频率为fi1时的相位，sx(fi1)i为第i信道接收信号频率为fi1时的相位，px(fi2)i为第i信道发送信号频率为fi2时的相位，sx(fi2)i为第i信道接收信号频率为fi2时的相位，所述主要频率为频谱中幅度最大时信号的频率。
18、进一步地，构建互相关函数，通过互相关函数得到一个信道的理想时延估计值，分析理想时延估计值和该信道第一频域时延估计值得到修正因子，使用修正因子对每个信道的第一频域时延估计值进行修正得到修正时延估计值，其中互相关函数可表示为：
19、
20、其中，rsp(τ)i为第i信道的自相关函数，s(t)i为第i信道的发送信号，p(t-τ)i为第i信道的接收信号，τi为第i信道的第一频域时延估计值；
21、得到理想时延估计值所依据的具体公式为：
22、τi0＝arg max[rsp(τi)i，i∈1、2、......n]
23、其中，τi0为理想时延估计值，n为信道数量；
24、得到修正因子所依据的具体公式为：
25、μ＝τi1-τi0
26、其中，μ为修正因子；τi1为理想时延估计值对应信道的第一频域时延估计值；
27、得到修正时延估计值所依据的具体公式为：
28、τ'i＝τi+μ
29、τ'i为第i信道的修正时延估计值，τi为第i信道的第一频域时延估计值。
30、进一步地，使用修正时延估计值补偿信道估计谱所依据的具体公式为：
31、
32、h(f)'i为第i信道的补偿信道估计谱本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于通信系统中的时延估计方法，其特征在于，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于通信系统中的时延估计方法，其特征在于：所述信道估计谱为接收信号频谱和发送信号频谱之比所依据的具体公式为：
3.根据权利要求1所述的一种用于通信系统中的时延估计方法，其特征在于：得到信号衰减率所依据的具体逻辑：将接收信号主要频率的幅度比上发送信号主要频率的幅度即可得到信号衰减率，提取信号衰减指数所依据的具体公式为：
4.根据权利要求1所述的一种用于通信系统中的时延估计方法，其特征在于：提取第一频域时延估计值所依据的具体逻辑为：分析接收信号与发送信号主要频率的相位信息得到第一频域时延估计值，所依据的具体公式为：
5.根据权利要求1所述的一种用于通信系统中的时延估计方法，其特征在于：构建互相关函数，通过互相关函数得到一个信道的理想时延估计值，分析理想时延估计值和该信道第一频域时延估计值得到修正因子，使用修正因子对每个信道的第一频域时延估计值进行修正得到修正时延估计值，其中互相关函数可表示为：
6.根据权利要求1所述的一种用于通信系
7.根据权利要求1所述的一种用于通信系统中的时延估计方法，其特征在于：提取信噪比所依据的具体逻辑为：将接收信号频谱减去反补偿信道评估谱得到噪声频谱，将反补偿信道评估谱的幅度平方和比噪声谱的幅度平方和得到信噪比，计算噪声频谱所依据的具体公式为：
8.根据权利要求1所述的一种用于通信系统中的时延估计方法，其特征在于：得到第二频域时延估计值所依据的具体逻辑为：分析修正第一频域时延估计值、信号衰减率和信噪比构建第二频域时延估计模型，得到各个信道第二频域时延估计值，所依据的具体公式为：
9.一种用于通信系统中的时延估计装置，其特征在于：所述装置用于实现权利要求1-8任一项所述的用于通信系统中的时延估计方法，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于通信系统中的时延估计方法，其特征在于，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于通信系统中的时延估计方法，其特征在于：所述信道估计谱为接收信号频谱和发送信号频谱之比所依据的具体公式为：
3.根据权利要求1所述的一种用于通信系统中的时延估计方法，其特征在于：得到信号衰减率所依据的具体逻辑：将接收信号主要频率的幅度比上发送信号主要频率的幅度即可得到信号衰减率，提取信号衰减指数所依据的具体公式为：
4.根据权利要求1所述的一种用于通信系统中的时延估计方法，其特征在于：提取第一频域时延估计值所依据的具体逻辑为：分析接收信号与发送信号主要频率的相位信息得到第一频域时延估计值，所依据的具体公式为：
5.根据权利要求1所述的一种用于通信系统中的时延估计方法，其特征在于：构建互相关函数，通过互相关函数得到一个信道的理想时延估计值，分析理想时延估计值和该信道第一频域时延估计值得到修正因子，使用修正因子对每...
【专利技术属性】
技术研发人员：师留阳，刘奇，王浩，陈永涛，凌雨诗，莫文雄，衷宇清，孙磊，张琦，周文琪，阚骁骢，郭铭海，曾云，朱炜锋，黎永昌，肖俊，张明，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：
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