一种高速移动体双向多信号处理覆盖方法
【专利摘要】本发明涉及移动通信领域，提供一种能够实现对高速移动体内多个通信终端的频差校正，使得多个通信终端能同时正常工作的高速移动体双向多信号处理覆盖方法，包括电源、两个双工合路器、施主天线、重发天线、上行低噪声放大器、上行功率放大器、下行低噪声放大器和下行功率放大器，还包括信号计算处理模块、上行频偏处理模块和下行频偏处理模块，所述施主天线经第一双工合路器分别与上行低噪声放大器输入端和下行功率放大器输出端相连接，所述上行低噪声放大器输出端与上行频偏处理模块输入端相连接，所述上行频偏处理模块输出连接上行功率放大器输入端，所述上行功率放大器输出端和下行低噪声放大器输入端分别经第二双工合路器与重发天线相连接。
【专利说明】一种局速移动体双向多信号处理覆盖方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种移动通信领域，特别涉及一种用于解决高速移动体内多个通信终端通信问题的高速移动体双向多信号处理覆盖方法。
【背景技术】
[0002]随着科技发展，高速移动体越来越多，如快速行驶的汽车、火车等，当高速移动体的速度大于160km/h时，多普勒效应十分明显，通信过程中过区切换产生掉线，为了解决多普勒效应这一问题，人们采用在高速移动体上增加多普勒校正装置，即将接收到的信号进行多普勒校正，虽然可以在一定程度上改善通话质量。但无法同时满足多个通信终端的多普勒校正装置需求。
[0003]由于高速移动体多数为金属结构，信号在厢体内衰减十分明显，即使同一个厢体内相差一两米，两个移动终端所接受的信号有可能来自不同的区域，根据多普勒效应的原理，此时两个移动终端进行频差补偿时有可能刚好相反。
[0004]众所周知，各通信终端覆盖的通信区域是不一样的，因此移动体在高速移动时，虽然两个相隔一两米的通信终端同时在通信，但频差预处理的结果有可能是相反的，其中一个终端正向场强中心接近，此时频差预处理应根据速度进行减频处理；而另一个终端相对于其所处的通信区域正向场强中心远离的方向移动，此时频差预处理是根据速度进行增频处理。中国专利号:201010004143.1公开了一种高速移动体场强覆盖方法，包括下述步骤:固定端信号发射，将宽带IP数字信号调制成射频信号，所述射频信号的频率为IOOMHz?7GHz,然后将该射频信号通过天线进行发射；移动端信号接收并进行多谱勒频差校正后解调成宽带IP数字信号，通过交换机的各输出端分别输出到各微基站，各微基站输出各种制式的移动信号经合路器合路后通过电缆或者天线在移动体内实现信号覆盖。但是该方案中就对不同终端进行不同的预频差处理这一问题没能提出具体的解决方案，即无法实现高速移动体内多个通信终端的频差校正，无法消除或降低多普勒频移带来的不良影响。
【发明内容】
[0005]因此，针对上述的问题，本发明提出一种能够实现对高速移动体内多个通信终端的频差校正，使得多个通信终端能同时正常工作的高速移动体双向多信号处理覆盖方法。
[0006]为解决此技术问题，本发明采取以下方案:一种高速移动体双向多信号处理覆盖方法，包括电源、两个双工合路器、施主天线、重发天线、上行低噪声放大器、上行功率放大器、下行低噪声放大器和下行功率放大器，还包括信号计算处理模块、上行频偏处理模块和下行频偏处理模块，所述施主天线经第一双工合路器分别与上行低噪声放大器输入端和下行功率放大器输出端相连接，所述上行低噪声放大器输出端与上行频偏处理模块输入端相连接，所述上行频偏处理模块输出连接上行功率放大器输入端，所述下行功率放大器输入端与下行频偏处理模块输出端相连接，所述下行频偏处理模块输入端与下行低噪声放大器输出端相连接，所述上行功率放大器输出端和下行低噪声放大器输入端分别经第二双工合路器与重发天线相连接，所述信号计算处理模块分别与上行频偏处理模块和下行频偏处理模块相连接。
[0007]进一步的，所述上行频偏处理模块和下行频偏处理模块均由两个或两个以上频偏处理单元并联连接构成。
[0008]更进一步的，所述频偏处理单元由选频电路、频率采样电路、控制通信电路、频率调整VCO电路和移频电路构成，所述选频电路输出端分别连接频率采样电路输入端和移频电路输入端，所述频率采样电路输出端连接控制通信电路输入端，所述控制通信电路输出端连接频率调整VCO电路输入端，所述控制通信电路还与信号计算处理模块相连接，所述频率调整VCO电路输出端连接移频电路输入端。
[0009]进一步的，所述施主天线接收的上行移动信号和重发天线接收的下行移动信号为GSM、CDMA, WCDMA, TD-SCDMA, GSMR、TATRE, CMMB 及 W1-FI 通信制式中任意一种移动信号。
[0010]通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是:通过对高速移动体内的多个信号经上下行链路的频偏处理模块和信号计算处理模块进行处理，实现对高速移动体内多个通信终端的频差校正，使得多个通信终端能同时正常工作；根本上消除了高速移动体在通信过程中的多普勒效应及切换掉线问题，保证良好的通话质量，同时通过单网传输解决多网覆盖问题，节约80%以上的建网成本同时减少90%环境电磁污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明实施例的系统结构框图；
图2是本发明实施例中频偏处理单元的结构框图。
【具体实施方式】
[0012]现结合附图和【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0013]下面以一种高速列车(时速为300km/h)厢体内的场强覆盖方法来说明如何实现现有移动信号如GSM在高速列车上的场强覆盖；由于2个频偏处理单元和多个频偏处理单元原理上相同，本实施例就以上下行链路各2个频偏处理单元为例对本发明进一步说明。
[0014]参考图1和图2，本发明的一种高速移动体双向多信号处理覆盖方法，包括电源、施主天线1、第一双工合路器2、第二双工合路器3、重发天线4、上行低噪声放大器5、上行功率放大器6、下行低噪声放大器7、下行功率放大器8、信号计算处理模块9、上行频偏处理模块10和下行频偏处理模块11，所述施主天线I经第一双工合路器2分别与上行低噪声放大器5输入端和下行功率放大器8输出端相连接，所述上行低噪声放大器5输出端与上行频偏处理模块10输入端相连接，所述上行频偏处理模块10输出连接上行功率放大器6输入端，所述下行功率放大器7输入端与下行频偏处理模块11输出端相连接，所述下行频偏处理模块11输入端与下行低噪声放大器7输出端相连接，所述上行功率放大器6输出端和下行低噪声放大器7输入端分别经第二双工合路器3与重发天线4相连接，所述信号计算处理模块9分别与上行频偏处理模块10和下行频偏处理模块11相连接，所述上行频偏处理模块10由第一上行频偏处理单元101和第二上行频偏处理单元102并联连接构成，所述下行频偏处理模块11由第一下行频偏处理单元111和第二下行频偏处理单元112并联连接构成，所述第一上行频偏处理单元101、第二上行频偏处理单元102、第一下行频偏处理单元111和第二下行频偏处理单元112均采用频偏处理单元12构成，所述频偏处理单元12由选频电路121、频率采样电路122、控制通信电路123、频率调整VCO电路124和移频电路125构成，所述选频电路121输出端分别连接频率采样电路122输入端和移频电路125输入端，所述频率采样电路122输出端连接控制通信电路123输入端，所述控制通信电路123输出端连接频率调整VCO电路124输入端，所述控制通信电路123还与信号计算处理模块9相连接，所述频率调整VCO电路124输出端连接移频电路125输入端。
[0015]本发明的工作原理是:当高速列车的车厢内不同位置有两个通信终端，上行GSM移动信号通过施主天线接收，再经上行低噪声放大，再由上行频偏处理模块对移动信号进行选频滤波采样该通信终端频率，并将频率信息送由信号计算处理模块进行相关计算，根据高速列车运行方向，设定第一上行频偏处理单元和第二上行频偏处理单元分别对应通信终端A和通信终端B，频偏处理单元根据信号计算处理模块计算频率差异值设置VCO频率，在移频电路中进行频偏校正处理，校正信号经上行功率放大器进行功率放大后经过重发天线发射覆盖；而下行GSM移动信号通过重发天线接收，再经下行低噪声放大，再由下行频偏处理模块对移动信号进行选频滤波采样该通信终端频率，并将频率信息送由信号计算处理模块进行相关计算，根据高速列车运行方向，设定第一下行频偏处理单元和第二下行频偏处理单元分别对应通信终端A和通信终端B，频偏处理单元根据信号计算处理模块计算频率差异值设置VCO频率，在移频电路中进行频偏校正处理，校正信号再经下行功率放大器进行功率放大后经过施主天线发射覆盖；这样可以实现对同一移动体内不同位置的通信终端的信号进行频率校正。
[0016]本发明中施主天线接收的上行移动信号和重发天线接收的下行移动信号亦可以为CDMA、WCDMA, TD-SCDMA, GSMR、TATRE, CMMB及W1-FI通信制式中任意一种移动信号。
[0017]本发明通过对高速移动体内的多个信号经上下行链路的频偏处理模块和信号计算处理模块进行处理，实现对高速移动体内多个通信终端的频差校正，使得多个通信终端能同时正常工作；根本上消除了高速移动体在通信过程中的多普勒效应及切换掉线问题，保证良好的通话质量，同时通过单网传输解决多网覆盖问题，节约80%以上的建网成本同时减少90%环境电磁污染。
[0018]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种高速移动体双向多信号处理覆盖方法，包括电源、两个双工合路器、施主天线、重发天线、上行低噪声放大器、上行功率放大器、下行低噪声放大器和下行功率放大器，其特征在于:还包括信号计算处理模块、上行频偏处理模块和下行频偏处理模块，所述施主天线经第一双工合路器分别与上行低噪声放大器输入端和下行功率放大器输出端相连接，所述上行低噪声放大器输出端与上行频偏处理模块输入端相连接，所述上行频偏处理模块输出连接上行功率放大器输入端，所述下行功率放大器输入端与下行频偏处理模块输出端相连接，所述下行频偏处理模块输入端与下行低噪声放大器输出端相连接，所述上行功率放大器输出端和下行低噪声放大器输入端分别经第二双工合路器与重发天线相连接，所述信号计算处理模块分别与上行频偏处理模块和下行频偏处理模块相连接。
2.根据权利要求1所述的高速移动体双向多信号处理覆盖方法，其特征在于:所述上行频偏处理模块和下行频偏处理模块均由两个或两个以上频偏处理单元并联连接构成。
3.根据权利要求2所述的高速移动体双向多信号处理覆盖方法，其特征在于:所述频偏处理单元由选频电路、频率采样电路、控制通信电路、频率调整VCO电路和移频电路构成，所述选频电路输出端分别连接频率采样电路输入端和移频电路输入端，所述频率采样电路输出端连接控制通信电路输入端，所述控制通信电路输出端连接频率调整VCO电路输入端，所述控制通信电路还与信号计算处理模块相连接，所述频率调整VCO电路输出端连接移频电路输入端。
4.根据权利要求1所述的高速移动体双向多信号处理覆盖方法，其特征在于:所述施主天线接收的上行移动信号和重发天线接收的下行移动信号为GSM、CDMA, WCDMA,TD-SCDMA, GSMR、TATRE, CMMB及W1-FI通信制式中任意一种移动信号。
【文档编号】H04W16/24GK103516645SQ201210217940
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月26日 优先权日:2012年6月26日
【发明者】林志华 申请人:泉州泽仕通科技有限公司