本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号选择方法和装置。
背景技术：
目前，高速铁路已经成为人们日常出行的重要工具，为人们的生活工作提供了非常便利的出行条件。由于高速铁路的运行速度非常快，所以如何提高高速铁路场景中无线系统的性能成为了一项亟待解决的技术难题。
为了保证高速铁路场景下的无线系统的性能，通常会在高速铁路列车中安装全向天线并配置对应的通信装置作为基站和用户端之间的中间节点，以增强用户端的信号强度。高速铁路列车中的全向天线是可以接收多个基站的信号，多个基站分布在铁路沿线，且各基站在相同时间发射相同的信号，每个基站到达全向天线后形成一个多径信号，即存在多个多径信号。由于高速铁路列车移动过程中接收信号时会产生多普勒现象，因此为了保证向用户发送的信号与基站发送的信号相同，通信装置需要消除多普勒现象。通常在全向天线接收多个多径信号后，通信装置需要通过频偏校正算法对接收的信号进行频偏补偿，以消除多普勒现象。
由于全向天线可以接收到各个方向的信号，当高速铁路列车位于某些位置(如两个基站的中间点)时，接收信号的多普勒频移相等方向相反，且接收两个基站的信号时，信号功率绝对值相等，因此，对接收的信号进行频偏校正时，多普勒频移相等方向相反的两条多经信号中一条多径信号会成为另一条多径信号的干扰信号，此时，通信装置得到的处理后的信号的误码率大大的增大，进而不能保证无线系统的性能。为了降低误码率，现有技术中通常会对天线及通信装置的硬件进行升级或者采用更加复杂的处理算法，无论哪种方法都会增加信号处理的代价。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供一种信号选择方法和装置，以解决系统性能和信号处理代价不能兼顾的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种信号选择方法，包括：
确定第一定向天线接收的第一混合信号的第一功率参数；
确定第二定向天线接收的第二混合信号的第二功率参数，其中，所述第一定向天线和所述第二定向天线在水平方向图上辐射角度范围相反；
根据所述第一功率参数和所述第二功率参数在第一混合信号和第二混合信号中选择一路混合信号作为高速移动对象的接收信号，以对所述接收信号进行频偏补偿计算。
第二方面，本发明实施例还提供了一种信号选择装置，包括：
第一确定模块，用于确定第一定向天线接收的第一混合信号的第一功率参数；
第二确定模块，用于确定第二定向天线接收的第二混合信号的第二功率参数，其中，所述第一定向天线和所述第二定向天线在水平方向图上辐射角度范围相反；
信号确定模块，用于根据所述第一功率参数和所述第二功率参数在第一混合信号和第二混合信号中选择一路混合信号作为高速移动对象的接收信号，以对所述接收信号进行频偏补偿计算。
本发明实施例提供的信号选择方法和装置，通过分别确定第一定向天线和第二定向天线接收的混合信号的功率参数，各记为第一功率参数和第二功率参数，其中，第一定向天线和第二定向天线在水平方向图上辐射角度范围相反，根据第一功率参数和第二功率参数在两路混合信号中选择一路混合信号作为高速移动对象的接收信号，以对接收信号进行频偏补偿计算。由于定向天线在水平方向图上辐射角度范围相反，因此，可以保证在接收过程中两路混合信号中的至少一路混合信号中各多径信号的多普勒频移区别明显、易被区分出来，可以保证频偏补偿计算正常工作，且无需对算法和通信装置的硬件进行升级，进而解决了系统性能和信号处理代价不能兼顾的问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1a是本发明实施例一提供的一种信号选择方法的流程图；
图1b是本发明实施例一提供的第一位置示意图；
图1c是本发明实施例一提供的第二位置示意图；
图2a是本发明实施例二提供的一种信号选择方法的流程图；
图2b是本发明实施例二提供的第一位置示意图；
图2c是本发明实施例二提供的第一个总功率与距离关系图；
图2d是本发明实施例二提供的第二个总功率与距离关系图；
图2e是本发明实施例二提供的第三个总功率与距离关系图；
图3a是本发明实施例三提供的一种信号选择方法的流程图；
图3b是本发明实施例三提供的第一功率差值与第一预设功率差阈值的第一关系图；
图3c是本发明实施例三提供的第一功率差值与第一预设功率差阈值的第二关系图；
图3d是本发明实施例三提供的第一功率差值与第一预设功率差阈值的第三关系图；
图3e是本发明实施例三提供的第一功率差值与第一预设功率差阈值的第四关系图；
图3f是本发明实施例三提供的第一功率差值与第一预设功率差阈值的第五关系图；
图3g是本发明实施例三提供的第一功率差值与第一预设功率差阈值的第六关系图；
图4是本发明实施例四提供的一种信号选择方法的流程图；
图5是为本发明实施例五提供的一种信号选择装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
实施例一
图1a是本发明实施例一提供的一种信号选择方法的流程图。本实施例提供的信号选择方法适用于高速移动对象在高速移动场景下更好的获取基站发射信号的情形。本实施例提供的信号选择方法可以由信号选择装置执行，该信号选择装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在高速移动对象的通信装置中，其中，该通信装置与高速移动对象中的两根定向天线连接，可以接收以及处理两根定向天线接收的基站信号。进一步的，两根定向天线可以安装在高速移动对象的任意位置，优选安装在高速移动对象的任一头部。高速移动对象可以为高速移动铁路。
参考图1a，本实施例提供的信号选择方法具体包括：
s110、确定第一定向天线接收的第一混合信号的第一功率参数。
在本实施例中，高速移动对象的移动轨迹沿线上等距离的铺设多个基站，且各基站对应的小区身份标识相同，各基站在相同时刻发射相同的信号。
具体的，定向天线是指在某一个或某几个特定方向上发射及接收电磁波特别强，而在其他的方向上发射及接收电磁波则为零或极小的一种天线。其中，定向天线接收信号的角度成为定向天线的张角。一般而言，定向天线的张角最大值为120度。
第一混合信号为第一定向天线在接收范围内可以接收到的各基站的多径信号的混合信号。第一功率参数可以是第一混合信号的总功率，也可以是第一混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的功率差值。其中，如果定向天线位于两个基站之间，那么定向天线在移动过程中，两个基站发射的信号到达定向天线时，两个多径信号具有频移方向相反的多普勒频移，即可以称为具有相反多普勒频移的多径信号。例如，参考图1b，定向天线11所在的高速移动对象移动到基站12和基站13之间，由于高速移动对象在移动过程中距离基站12越来越近，距离基站13越来越远，因此，基站12到达定向天线11的多径信号的多普勒频移方向与基站13到达定向天线11的多径信号的多普勒频移方向相反，此时，可以将定向天线11中基站12对应的多径信号和基站13对应的多径信号称为具有相反的多普勒频移的多径信号。
需要说明的是，同一混合信号中可以存在多个具有相反多普勒频移的多径信号。参考图1c，定向天线11所在的高速移动对象移动到基站12和基站13之间，基站14位于基站12的前方，即基站14位于高速移动对象的前进方向。如果定向天线11可以接收到基站14发射的信号，那么基站14到达定向天线11的多径信号的多普勒频移方向与基站13到达定向天线11的多径信号的多普勒频移方向相反，此时，定向天线11接收的第一混合信号中包括两个具有相反多普勒频移的多径信号，分为别基站14对应的多径信号和基站13对应的多径信号与基站12对应的多径信号和基站13对应的多径信号。
进一步的，对于第一混合信号的总功率的计算，或者是具有相反多普勒频移的多径信号的功率差值的计算与现有技术相同，因此不作过多描述。
s120、确定第二定向天线接收的第二混合信号的第二功率参数。
示例性的，第二混合信号为第二定向天线在接收范围内可以接收到的各基站的多径信号的混合信号。第二功率参数可以是第二混合信号的总功率，也可以是第二混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的功率差值。
其中，第一定向天线和第二定向天线在水平方向图上辐射角度范围相反，即两个定向天线的水平接收方向相反。优选的，第一定向天线和第二定向天线中的一个主瓣方向与高速移动对象的移动方向相同，另一个主瓣方向与高速移动对象的移动方向相反。这样做的好处是，即使高速移动对象移动到两个基站的中间时，由于两个定向天线接收信号的方向相反，使得两个定向天线对于同一基站发射的信号的天线增益不同，进而使得两个定向天线中具有相反多普勒频移的多径信号的功率的差异更加明显，便于后续的频偏补偿计算。
同样，同一第二混合信号中可以存在多个具有相反多普勒频移的多径信号。对于第二混合信号的总功率的计算，或者是具有相反多普勒频移的多径信号的功率差值的计算与第一混合信号的计算方式相同。
s130、根据第一功率参数和第二功率参数在第一混合信号和第二混合信号中选择一路混合信号作为高速移动对象的接收信号，以对接收信号进行频偏补偿计算。
示例性的，从两路混合信号中选择一路混合信号作为接收信号，并对该接收信号进行频偏补偿计算，其中，频偏补偿计算的具体过程本实施例不作限定。需要说明的是，对接收信号不仅要进行频偏补偿计算，还需要进行其他的处理，才可以保证通信装置通过定向天线向用户发射的信号与基站向定向天线发射的信号相同，具体的处理过程与现有技术相同，在此不作描述。由于本实施例中高速移动对象具备两个定向天线，在向用户发射处理后的信号时，仅需选择一个定向天线作为发射天线即可，其中，具体的选择方式不作限定。
进一步的，根据第一功率参数和第二功率参数在两路混合信号中选择一路混合信号作为高速移动对象的接收信号时，可以是根据第一功率参数和第二功率参数在两路混合信号中选择信号强度最大的混合信号作为接收信号，信号强度越大说明信号能量越大，频偏补偿计算越易进行。除此之外，根据第一功率参数和第二功率参数在两路混合信号中选择一路混合信号作为高速移动对象的接收信号时，还可以是根据第一功率参数和第二功率参数在两路混合信号中选择多普勒频移相反时具有明显区别的混合信号作为接收信号，多普勒频移相反越明显说明进行频偏补偿计算时，具有相反多普勒频移的多径信号间越不易相互干扰。
需要说明的是，在选择接收信号时，需要实时确定第一功率参数和第二功率参数以进行选择。例如，在确定第一混合信号为接收信号后，如果根据实时的第一功率参数和第二功率参数确定第二混合信号的性能更优，则会将第二混合信号切换为接收信号。这样做的好处是，可以保证接收信号的性能更优，进而保证频偏补偿计算时的准确性。
本实施例提供的技术方案，通过分别确定第一定向天线和第二定向天线接收的混合信号的功率参数，分别记为第一功率参数和第二功率参数，其中，第一定向天线和第二定向天线在水平方向图上辐射角度范围相反，根据第一功率参数和第二功率参数在两路混合信号中选择一路混合信号作为高速移动对象的接收信号，以对接收信号进行频偏补偿计算。由于定向天线在水平方向图上辐射角度范围相反，因此，可以保证在接收过程中两路混合信号中至少一路混合信号的各多径信号的多普勒频移区别明显、易被区分出来，可以保证频偏补偿计算正常工作，且无需对算法和通信装置的硬件进行升级，进而解决了系统性能和信号处理代价不能兼顾的问题。
实施例二
图2a是本发明实施例二提供的一种信号选择方法的流程图。本实施例是在上述实施例的基础上进行具体化。在本实施例中，第一功率参数为第一混合信号的第一总功率，第二功率参数为第二混合信号的第二总功率。参考图2a，本实施例提供的信号选择方法具体包括：
s210、确定第一定向天线接收的第一混合信号的第一总功率。
其中，第一总功率为第一定向天线接收的第一混合信号的总功率，其具体的计算方法本实施例不作限定。
s220、确定第二定向天线接收的第二混合信号的第二总功率。
其中，第二总功率为第二定向天线接收的第二混合信号的总功率，其具体的计算方法本实施例不作限定。
s230、比较第一总功率和第二总功率。如果第一总功率大于第二总功率，则执行s240，如果第一总功率小于第二总功率，则执行s250。
示例性的，混合信号的总功率越大，表明信号能量越强，信号性能越好，频偏补偿结果的误码率越低。如果第一混合信号的第一总功率大于第二混合信号的第二总功率，则说明第一混合信号的性能好于第二混合信号的性能。如果第二混合信号的第二总功率大于第一混合信号的第一总功率，则说明第二混合信号的性能好于第一混合信号的性能。
s240、将第一混合信号作为高速移动对象的接收信号，以对接收信号进行频偏补偿计算。
s250、将第二混合信号作为高速移动对象的接收信号，以对接收信号进行频偏补偿计算。
示例一、
设定高速移动对象为高速铁路列车，在高速铁路列车沿行进方向沿线每隔3000m设置一个基站，每个基站在相同时刻发射相同的信号。高速铁路列车的移动速度为350km/h。基站距离铁轨的最小距离为10m，该距离为垂直距离。
参考图2b，高速铁路列车21从a点出发，a点处有基站1，b点处基站2与基站1的距离为3000m，依次类推，直到e点处的基站5。第一定向天线211的接收方向(即主瓣方向)与高速铁路列车21的运动方向相反，第二定向天线212的接收方向(即主瓣方向)与高速铁路列车21的运动方向相同。第一定向天线211和第二定向天线212均采用ts25.996中定义的定向天线，且两个定向天线的张角相同。ts25.996中定义的定向天线最大的张角为120度，本示例中选取天线张角为30度、60度以及120度进行示例说明。
进一步的，当两个定向天线的张角均为30度时，高速铁路列车21从基站1一直移动到基站3时，第一定向天线211和第二定向天线212接收的混合信号的总功率与高速铁路列车21和起点之间的距离的关系如图2c所示。当两个定向天线的张角均为60度时，高速铁路列车21从基站1一直移动到基站3时，第一定向天线211和第二定向天线212接收的混合信号的总功率与高速铁路列车21和起点之间的距离的关系如图2d所示。当两个定向天线的张角均为120度时，高速铁路列车从基站1一直移动到基站3时，第一定向天线211和第二定向天线212接收的混合信号的总功率与高速铁路列车21和起点之间的距离的关系如图2e所示。从图2c-图2e可知，当高速铁路列车a点出发时，第一定向天线接收的第一混合信号的第一总功率明显大于第二定向天线接收的第二混合信号的第二总功率。此时，选择第一混合信号作为接收信号。当高速铁路列车逐渐运动到1500m左右时，也就是图2b中a点和b点的中间点时，第一混合信号的第一总功率慢慢变小，而第二混合信号的第二总功率慢慢增大，当高速铁路列出由1500m逐渐运动到3000m时，也就是图2b中由a点和b点的中间点逐渐运动到b点时，第二定向天线接收的第二混合信号的第二总功率逐渐大于第一总功率，此时，将第二混合信号切换为接收信号。直到高速铁路列车经过b点之后向b点和c点的中间点行驶时，由于第一总功率再次大于第二总功率，因此，当高速铁路列车经过b点后，接收信号再次更换为第一混合信号，依次类推。一般而言，定向天线最大的张角为120度，且参考图2e可知定向天线张角在120度时，本实施例提供的信号选择方法同样适用，也可以理解为本实施提供的信号选择方法适用于各张角的定向天线。具体的，根据图2c-图2e可以确定出第一功率参数为第一混合信号的第一总功率，第二功率参数为第二混合信号的第二总功率时，选择接收信号的规律：通信装置每隔1500km切换一次接收信号。由于两个定向天线接收信号时，两路混合信号的总功率值之间的差异比较明显，因此便于在两路混合信号之间进行选择。当位于两点中间位置时，通信装置可以自行选择是否切换混合信号。
本实施例提供的技术方案，通过分别确定第一定向天线和第二定向天线接收的混合信号的总功率参数，分别记为第一总功率和第二总功率，其中，第一定向天线和第二定向天线在水平方向图上辐射角度范围相反，根据第一总功率和第二总功率在两路混合信号中选择一路混合信号作为移动目标对象的接收信号，以对接收信号进行频偏补偿计算。由于定向天线在水平方向图上辐射角度范围相反，因此，可以保证在接收过程中两路混合信号中至少一路混合信号的各多径信号的多普勒频移区别明显、易被区分出来，可以保证频偏补偿计算正常工作，且无需对算法和通信装置的硬件进行升级，进而解决了系统性能和信号处理代价不能兼顾的问题。
实施例三
图3a是本发明实施例三提供的一种信号选择方法的流程图。本实施例是在上述实施例的基础上进行具体化。在本实施例中，第一功率参数为第一混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的第一功率差值，第二功率参数为第二混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的第二功率差值。参考图3a，本实施例提供的信号选择方法具体包括：
s310、确定第一定向天线接收的第一混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的第一功率差值。
其中，第一功率差值为第一定向天线接收的第一混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的功率差值，其具体的计算方法本实施例不作限定。每路混合信号中可以包括多个具有相反多普勒频移的多径信号，在确定功率差值时需要分别求出多个具有相反多普勒频移的多径信号的功率差，即第一功率差值不仅是一个具体的值，也有可能包含很多个具体的值。以图2b为例，当高速铁路列车运行到b点和c点之间时，第一定向天线的接收方向与高速铁路列车运行方向相反，此时第一定向天线可以接收到基站1的多径信号、基站2的多径信号和基站3的多径信号，基站4的多径信号很微弱可以忽略不计，其中，基站2的多径信号的功率最大。此时，具有相反多普勒频移的多径信号分别为：基站2和基站3的多径信号、基站1和基站3的多径信号，第一功率差值包括：基站2和基站3的多径信号的功率差值，基站1和基站3的多径信号的功率差值。
s320、确定第二定向天线接收的第二混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的第二功率差值。
其中，第二功率差值为第二定向天线接收的第二混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的功率差值，其具体的计算方法本实施例不作限定。每路混合信号中可以包括多个具有相反多普勒频移的多径信号，在确定功率差值时需要分别求出多个具有相反多普勒频移的多径信号的功率差，即第二功率差值不仅是一个具体的值，也有可能包含很多个具体的值。以图2b为例，当高速铁路列车运行到b点和c点之间时，第二定向天线的接收方向与高速铁路列车运行方向相同，此时第二定向天线可以接收到基站2的多径信号、基站3的多径信号和基站4的多径信号，基站1的多径信号很微弱可以忽略不计，其中，基站3的多径信号的功率最大。此时，具有相反多普勒频移的多径信号分别为：基站2和基站3的多径信号、基站2和基站4的多径信号，第二功率差值包括：基站2和基站3的多径信号的功率差值，基站2和基站4的多径信号的功率差值。
s330、在第一功率差值和第二功率差值中任选一个作为备选功率差值。
s340、判断备选功率差值的绝对值是否大于第一预设功率差阈值。如果备选功率差值的绝对值大于第一预设功率差阈值，则执行s350，否则，执行s360。
其中，第一预设功率差阈值可根据实际情况设置。一般而言，如果具有相反多普勒频移的多径信号之间的功率差的绝对值大于第一预设功率差阈值，那么在该多径信号所在的接收信号进行频偏补偿计算时，具有相反多普勒频移的多径之间的干扰较小，进而保证了频偏校正结果的准确性。
如果备选功率差值中包括同一根天线接收的混合信号中多个具有相反多普勒频移的多径信号计算得到的多个功率差，那么在备选功率差值的绝对值与第一预设功率差阈值比较时，需要多个功率差的绝对值均大于第一预设功率差阈值，才会执行s350，否则，便会执行s360。对于本实施例中第一定向天线和第二定向天线而言，由于其接收方向相反，如果某个定向天线接收的混合信号中对应的备选功率差值的绝对值小于第一预设功率差阈值，那么另一个定向天线的混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的功率差绝对值一定大于第一预设功率差阈值。
s350、将备选功率差值对应的混合信号作为高速移动对象的接收信号，以对接收信号进行频偏补偿计算。
s360、将非备选功率差值对应的混合信号作为高速移动对象的接收信号，以对接收信号进行频偏补偿计算。
示例二、
设定高速移动对象为高速铁路列车，在高速铁路列车沿行进方向沿线每隔3000m设置一个基站，每个基站在相同时刻发射相同的信号。高速铁路列车的移动速度为350km/h。基站距离铁轨的最小距离为10m，该距离为垂直距离。
具体的，高速铁路列车的运行形式路线与图2b中提供的路线相同，下述过程均可以参考图2b。进一步的，第一定向天线211的接收方向与高速铁路列车21的运动方向相反，第二定向天线212的接收方向与高速铁路列车21的运动方向相同。第一定向天线和第二定向天线均采用ts25.996中定义的定向天线，且两个定向天线的张角相同。ts25.996中定义的定向天线最大的张角为120度，本示例中选取天线张角为30度、60度以及120度进行示例说明。第一预设功率差阈值为10db，当采用ts25.996中定义的定向天线接收信号时，如果具有相反多普勒频移的多径信号的第一功率差大于10db，那么对该定向天线进行频移补偿计算时，相反多普勒频移对应的多径信号之间的干扰很小。
进一步的，高速铁路列车在移动过程中，各定向天线可以接收到接收方向上距离最近的两个基站的多径信号，背离接收方向上距离最近的一个基站的多径信号，背离接收方向上距离第二近的基站的多径信号的能量很小可以忽略不计。
当两个定向天线的张角均为30度时，高速铁路列车21由b点向d点移动时第一定向天线接收的混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号之间的第一功率差值与第一预设功率差阈值之间的关系如图3b所示。多径2为在第一定向天线接收方向的基站中距离高速铁路列车21最近的基站的多径信号。多径1为在第一定向天线接收方向的基站中距离高速铁路列车21第二近的基站的多径信号。多径3为在背离第一定向天线接收方向的基站中距离高速铁路列车21最近的基站的多径信号。对应的，在图3b中，当高速铁路列车21与起点(a点)距离为3000m到6000m时，多径2为接收位于b点的基站2的多径信号，多径1为接收位于a点的基站1的多径信号，多径3为接收位于c点的基站3的多径信号。当高速铁路列车21与起点(a点)距离为6000m到9000m时，多径2为接收位于c点的基站3的多径信号，多径1为接收位于b点的基站2的多径信号，多径3为接收位于d点的基站4的多径信号。第一功率差值包括多径1和多径3的功率差值以及多径2和多径3的功率差值。
相应的，当两个定向天线的张角均为30度时，高速铁路列车21由b点向d点移动时第二定向天线接收的混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号之间的第二功率差与第一预设功率差阈值之间的关系如图3c所示。其中，多径3为在第二定向天线接收方向的基站中距离高速铁路列车21最近的基站的多径信号。多径4为在第二定向天线接收方向的基站中距离高速铁路列车21第二近的基站的多径信号。多径2为在背离第二定向天线接收方向的基站中距离高速铁路列车21最近的基站的多径信号。对应的，在图3c中，当高速铁路列车21与起点(a点)距离为3000m到6000m时，多径2为接收位于b点的基站2的多径信号，多径3为接收位于c点的基站3的多径信号，多径4为接收位于d点的基站4的多径信号。当高速铁路列车21与起点(a点)距离为6000m到9000m时，多径2为接收位于c点的基站3的多径信号，多径3为接收位于d点的基站4的多径信号，多径4为接收位于e点的基站5的多径信号。第二功率差值包括多径2和多径3的功率差值以及多径2和多径4的功率差值。
进一步的，由图3b和图3c可知，当高速铁路列车在两个基站之间行使时，第一定向天线的第一功率差值的绝对值大于10db的区域约占70％，第二定向天线的第二功率差值的绝对值大于10db的区域同样约占70％，且小于10db的区域在物理位置上不重叠，其中，图3b中3000m-6000m之间第一功率差值的绝对值小于10db的区域约为5200m-6000m，而图3c中该区域的第二功率差值的绝对值均大于10db，而图3c中3000m-6000m之间第二功率差值的绝对值小于10db的区域约为3000m-3800m，而图3b中该区域的第一功率差值的绝对值均大于10db。此时，仅需任选一个功率差值的绝对值与10db作比较即可。以图3c为例，需要说明的是，第二功率差值为备选功率差值，其绝对值与10db进行比较时，如果其中一个功率差值的绝对值小于或者等于10db，那么确认备选功率差值的绝对值小于或者等于10db。
当两个定向天线的张角均为60度时，高速铁路列车由b点向d点移动时，第一定向天线接收的混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号之间的第一功率差值与第一预设功率差阈值之间的关系如图3d所示，第二定向天线接收的混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号之间的第二功率差值与第一预设功率差阈值之间的关系如图3e所示。其中各参数与天线张角为30度时的相同，在此不作赘述。当两个定向天线的张角均为60度时，高速铁路列车在两个基站之间行使时，第一定向天线的第一功率差值的绝对值大于10db的区域约占65％，第二定向天线的第二功率差值的绝对值大于10db的区域同样约占65％，且小于10db的区域在物理位置上不重叠，其中，图3d中3000m-6000m之间第一功率差值的绝对值小于10db的区域约为4950m-6000m，而图3e中该区域的第二功率差值的绝对值均大于10db，而图3e中3000m-6000m之间第二功率差值的绝对值小于10db的区域约为3000m-4050m，而图3d中该区域的第一功率差值的绝对值均大于10db。此时，仅需任选一个功率差值的绝对值与10db作比较即可。
当两个定向天线的张角均为120度时，高速铁路列车由b点向d点移动时，第一定向天线接收的混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号之间的第一功率差值与第一预设功率差阈值之间的关系如图3f所示，第二定向天线接收的混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号之间的第二功率差值与第一预设功率差阈值之间的关系如图3g所示。其中各参数与天线张角为30度时的相同，在此不作赘述。当两个定向天线的张角均为120度时，高速铁路列车在两个基站之间行使时，第一定向天线的第一功率差值的绝对值大于10db的区域约占50％，第二定向天线的第二功率差值的绝对值大于10db的区域同样约占50％，且小于10db的区域在物理位置上不重叠，其中，图3f中3000m-6000m之间第一功率差值的绝对值小于10db的区域约为4500m-6000m，而图3g中该区域的第二功率差值的绝对值均大于10db，而图3g中3000m-6000m之间第二功率差值的绝对值小于10db的区域约为3000m-4500m，而图3f中该区域的第一功率差值的绝对值均大于10db。此时，仅需任选一个功率差值的绝对值与10db作比较即可。
虽然图3b-图3g仅示例性的给出了ue距离起点3000m-9000m之间，两个定向天线的功率差值与第一预设功率差阈值之间的变化规律。由于各基站间距相等，且同一时刻发出相同的信号，因此在备选功率差值距离起点其他位置时，上述变化规律同样适用，此时，无需再将两个混合信号的功率差值同时与第一预设攻功率差值进行比较，仅需比较一个即可，也可以节省通信装置的计算量和功率。需要说明的是，在0m-3000m时，第一定向天线的接收方向仅有一个基站(a点的基站1)，此时第一混合信号中具有相反多普勒频偏的多径信号仅有一个，即a点基站1的多径信号和b点基站2的多径信号。
一般而言，定向天线最大的张角为120度。当定向天线的张角在120度时，本实施例提供的信号选择方法可以很好的对相反多普勒频偏的多径信号实现频偏补偿计算。也可以说明本实施提供的信号选择方法适用于各张角的定向天线。
本实施例提供的技术方案，通过分别确定第一定向天线和第二定向天线接收的混合信号的功率差值，分别记为第一功率差值和第二功率差值，其中，第一定向天线和第二定向天线在水平方向图上辐射角度范围相反，根据第一功率差值和第二功率差值在两路混合信号中选择一路混合信号作为移动目标对象的接收信号，以对接收信号进行频偏补偿计算。由于定向天线在水平方向图上辐射角度范围相反，因此，可以保证在接收过程中两路混合信号中至少一路混合信号的各多径信号的多普勒频移区别明显、易被区分出来，可以保证频偏补偿计算正常工作，且无需对算法和通信装置的硬件进行升级，进而解决了系统性能和信号处理代价不能兼顾的问题。
实施例四
图4是本发明实施例四提供的一种信号选择方法的流程图。本实施例是在上述实施例的基础上进行具体化。在本实施例中，第一功率参数为第一混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的第一功率差值，第二功率参数为第二混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的第二功率差值。参考图4，本实施例提供的信号选择方法具体包括：
s410、确定第一定向天线接收的第一混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的第一功率差值。
该步骤执行过程与s310相同。
s420、确定第二定向天线接收的第二混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的第二功率差值。
该步骤执行过程与s320相同。
s430、将第一功率差值的绝对值和第二功率差值的绝对值分别与第二预设功率差阈值进行比较。
其中，第二预设功率差阈值可根据实际情况设置。一般而言，如果具有相反多普勒频移的多径信号之间的功率差的绝对值大于第二预设功率差阈值，那么在该多径信号所在的接收信号进行频偏补偿计算时，具有相反多普勒频移的多径之间的干扰较小，进而保证了频偏校正结果的准确性。
s440、如果第一功率差值和第二功率差值中仅有一个的绝对值大于第二预设功率差阈值，则选择大于第二预设功率阈值的功率差值对应的混合信号作为高速移动对象的接收信号，以对接收信号进行频偏补偿计算。
具体的，如果第一功率差值和第二功率差值中仅有一个的绝对值大于第二预设功率差阈值，则可以直接选择大于第二预设功率差阈值的对应的混合信号作为接收信号。
s450、如果第一功率差值和第二功率差值的绝对值均大于第二预设功率差阈值，则选择绝对值更大的功率差值对应的混合信号作为高速移动对象的接收信号，以对接收信号进行频偏补偿计算。
具体的，功率差值的绝对值越大，说明具有相反多普勒频移的多径信号的区别越明显，在进行频偏补偿计算时相互干扰越小。因此，在第一功率差值和第二功率差值的绝对值均大于第二预设功率差阈值时，可以直接选择绝对值更大的功率差值对应的混合信号作为接收信号。
参照示例二，第二预设功率差阈值为10db，根据图3b-图3f所示的功率差值与10db的关系可以确定，在采用两个水平方向图上辐射角度范围相反的定向天线时，无论定向天线的张角具体为何值，通信装置总是可以在两个定向天线接收的混合信号中选择出一个合适的混合信号作为接收信号，以保证频偏补偿计算结果准确，同时，如果两个混合信号的功率差值的绝对值均大于10db，也可以根据功率差值的绝对值选择一个性能更优的混合信号作为接收信号。
本实施例提供的技术方案，通过分别确定第一定向天线和第二定向天线接收的混合信号的功率差值，分别记为第一功率差值和第二功率差值，其中，第一定向天线和第二定向天线在水平方向图上辐射角度范围相反，根据第一功率差值和第二功率差值在两路混合信号中选择一路混合信号作为移动目标对象的接收信号，以对接收信号进行频偏补偿计算。由于定向天线在水平方向图上辐射角度范围相反，因此，可以保证在接收过程中两路混合信号中至少一路混合信号的各多径信号的多普勒频移区别明显、易被区分出来，可以保证频偏补偿计算正常工作，且无需对算法和通信装置的硬件进行升级，进而解决了系统性能和信号处理代价不能兼顾的问题。
实施例五
图5是本发明实施例五提供的一种信号选择装置的结构示意图。参考图5，本实施例提供的信号选择装置具体包括：第一确定模块501、第二确定模块502以及信号确定模块503。
其中，第一确定模块501，用于确定第一定向天线接收的第一混合信号的第一功率参数；第二确定模块502，用于确定第二定向天线接收的第二混合信号的第二功率参数，其中，第一定向天线和第二定向天线在水平方向图上辐射角度范围相反；信号确定模块503，用于根据第一功率参数和第二功率参数在第一混合信号和第二混合信号中选择一路混合信号作为高速移动对象的接收信号，以对接收信号进行频偏补偿计算。
在上述实施例的基础上，第一功率参数为第一混合信号的第一总功率，第二功率参数为第二混合信号的第二总功率；信号确定模块503包括：第一选择单元，用于如果第一总功率大于第二总功率，则将第一混合信号作为高速移动对象的接收信号；第二选择单元，用于如果第一总功率小于第二总功率，则将第二混合信号作为高速移动对象的接收信号。
在上述实施例的基础上，第一功率参数为第一混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的第一功率差值，第二功率参数为第二混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的第二功率差值；信号确定模块503包括：备选功率确定单元，用于在第一功率差值和第二功率差值中任选一个作为备选功率差值；第三选择单元，用于如果备选功率差值的绝对值大于第一预设功率差阈值，则将备选功率差值对应的混合信号作为高速移动对象的接收信号；第四选择单元，用于如果备选功率差值的绝对值小于第一预设功率差阈值，则将非备选功率差值对应的混合信号作为高速移动对象的接收信号。
在上述实施例的基础上，第一功率参数为第一混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的第一功率差值，第二功率参数为第二混合信号中具有相反多普勒频移的多径信号的第二功率差值；信号确定模块503包括：功率比较单元，用于将第一功率差值的绝对值和第二功率差值的绝对值分别与第二预设功率差阈值进行比较；第五选择单元，用于如果第一功率差值和第二功率差值中仅有一个的绝对值大于第二预设功率差阈值，则选择大于第二预设功率阈值的功率差值对应的混合信号作为高速移动对象的接收信号，则选择大于第二预设功率阈值的功率差值对应的混合信号作为接收信号；第六选择单元，用于如果第一功率差值和第二功率差值的绝对值均大于第二预设功率差阈值，则选择绝对值更大的功率差值对应的混合信号作为高速移动对象的接收信号。
在上述实施例的基础上，第一定向天线和第二定向天线中的一个主瓣方向与运行方向相同，另一个主瓣方向与运动速度相反。
本发明实施例提供的信号选择装置可以用于执行上述任意实施例提供的信号选择方法，具备相应的功能和有益效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。