CN101068126B - 用于码分多址的峰值搜索方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于码分多址的峰值搜索方法和装置，所述装置至少包括时延扩展累加模块、峰值搜索模块和时延扩展滤波模块。所述方法包括以下步骤：(1)用扰码和扩频码对收到的数据进行滑动相关，得到采样点个数为S的相关值，S为大于1的整数；(2)根据所述相关值，计算出P个时隙中每个时隙的S个时延扩展采样结果，P为正整数；(3)对每一帧内的S个采样点在P个时隙的时延扩展结果进行累加；(4)对过去N帧的时延扩展结果和当前帧的时延扩展结果进行滤波，N为正整数；(5)利用峰值搜索对时延扩展结果进行峰值搜索排序，得出峰值。本发明解决了现有技术中当信号功率小于噪声功率时，可能丢失路径，无法提取正确的信号的问题。

Description

用于码分多址的峰值搜索方法和装置

技术领域

本发明涉及CDMA(码分多址)移动通信领域，尤其涉及一种用于码分多址的峰值搜索方法和装置。

背景技术

在现有移动通信的技术中，从基站发出的信号沿不同的传播途径传播到用户，由于这些传播路径的长度不同，因此这些信号到达用户的时间也不同，相互之间存在时延。一般而言，CDMA系统的码片速率很高，加之扰码具有良好的自相关性，因而具有很强的多径分辨率，能够充分利用多径信道固有的频率分集，提高系统的误码性能。

CDMA接收机的多径搜索功能是通过解扩收到的信号，形成时延扩展，并根据时延扩展确定空中路径，并跟踪空中路径的变化，把空中路径分配给RAKE接收机的指峰。RAKE接收机根据指峰信息对每条空中路径的数据进行解扩，再把所有这些指峰所对应的解扩数据按最大比合并，这样可以有效提高接收性能。

现有的多径搜索方法包括以下步骤：

(1)滑动相关步骤：对接收到的I、Q数据用扰码和扩频码进行滑动相关，得到时延扩展。

(2)时延扩展平均步骤：对每一帧中得到的多个时延扩展进行累加并求平均，并对多帧的时延扩展的平均再求平均，以消除白噪声而得到信干比较高的时延扩展。

(3)峰值搜索步骤：对在步骤(2)中得到的时延扩展的平均搜索极大值，每个极大值都可能是一条空中路径。

(4)指峰保护步骤：根据步骤(3)得出的时延扩展的极大值，判断当前的指峰是否还存在，是否有新的指峰出现。

(5)指峰刷新步骤：根据步骤(4)的判断结果，刷新指峰的时延信息。

(6)指峰分配步骤：挑选功率较高或信干比较高的路径配置RAKE接收机的指峰。

当前的时延扩展平均的方法主要是在每帧中计算多个时延扩展，并求这些时延扩展的平均，然后再将多帧的时延扩展的平均，进一步消除白噪声。

如图1所示，现有的用于码分多址的峰值搜索装置的结构图。现有的用于码分多址的峰值搜索装置包括滑动相关模块11、时延扩展计算模块12、时延扩展累加模块13、时延扩展存储模块14、时延扩展内插滤波模块15、帧间时延扩展存储模块16和峰值搜索模块17。

现有的用于码分多址的峰值搜索方法和装置，为了获得较高的信干比，得到准确的空中路径时延，需要增加时延扩展累加的帧数，但因此降低了峰值刷新频率，造成指峰丢失的可能。如果要提高指峰刷新的频率，就需减少时延扩展积累的帧数，而这样一来，时延扩展的信干比就降低了，又可能出现噪声的功率大于信号的功率，甚至有些信号由于功率太低，而导致峰值搜索功能搜索的峰值数量有限，而不能找到这些路径，将这些路径丢掉。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于码分多址的峰值搜索方法和装置，以解决现有技术中当信号功率小于噪声功率时，可能丢失路径，无法提取正确的信号的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于码分多址的峰值搜索装置，所述装置至少包括时延扩展累加模块，时延扩展存储模块，帧间时延扩展存储模块和峰值搜索模块，其特征在于，还包括时延扩展滤波模块；所述时延扩展存储模块，用于存储来自所述时延扩展累加模块的每帧的时延扩展结果，并将该时延扩展结果传送至所述时延扩展滤波模块；所述时延扩展滤波模块，用于对来自所述时延扩展存储模块的过去N帧的时延扩展结果和当前帧的时延扩展结果进行滤波，并将滤波后的时延扩展结果传送至所述帧间时延扩展存储模块，N为正整数；所述帧间时延扩展存储模块，用于存储来自所述时延扩展滤波模块的经过帧间处理的时延扩展结果，并将该时延扩展结果传送至所述峰值搜索模块。

本发明所述的用于码分多址的峰值搜索装置，其中，所述滤波为平均滤波。

本发明所述的用于码分多址的峰值搜索装置，其中，所述平均滤波的时域方程为：

本发明所述的用于码分多址的峰值搜索装置，其中，所述装置还包括时延扩展内插滤波模块和选择开关，所述选择开关用于控制所述时延扩展内插滤波模块是否与所述时延扩展滤波模块和所述帧间时延扩展存储模块连接；所述时延扩展内插滤波模块用于当所述选择开关控制所述时延扩展内插滤波模块与所述时延扩展滤波模块和所述帧间时延存储模块连接时，对来自所述时延扩展滤波模块的时延扩展结果进行内插处理，并将内插处理后的时延扩展结果传送至所述帧间时延扩展存储模块。

本发明提供了一种用于码分多址的峰值搜索方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)用扰码和扩频码对收到的数据进行滑动相关，得到采样点个数为S的相关值，S为大于1的整数；

(2)根据所述相关值，计算出P个时隙中每个时隙的S个时延扩展采样结果，P为正整数，P个时隙组成一帧；

(3)对每一帧内的S个采样点在P个时隙的时延扩展结果进行累加，存储每帧的时延扩展结果；

(4)对过去N帧的时延扩展结果和当前帧的时延扩展结果进行滤波，N为正整数，存储经过帧间处理的时延扩展结果；

(5)利用峰值搜索对经过帧间处理的时延扩展结果进行峰值搜索排序，得出峰值。

本发明所述的用于码分多址的峰值搜索方法，其中，所述滤波为平均滤波。

本发明所述的用于码分多址的峰值搜索方法，其中，所述平均滤波的时域方程为：

本发明所述的用于码分多址的峰值搜索方法，其中，所述方法的步骤(4)进一步包括步骤：

在存储经过帧间处理的时延扩展结果之前，对滤波后的时延扩展结果进行内插处理。

采用本发明所述的方法和装置，与现有技术相比，可以提供精确和快速的用于码分多址的峰值搜索，从而减少虚警和漏报，在提高了峰值搜索上报的频率的同时也提高了峰值精度，另外本发明所述的装置的实现简单易行。

附图说明

图1是现有的用于码分多址的峰值搜索装置的结构图；

图2是本发明所述装置的一种具体实施的结构图；

图3是本发明所述装置的一种具体实施的帧内P个时隙的时延扩展图；

图4是本发明所述装置的一种具体实施的对得到的M个峰值存储说明。

图5是本发明所述装置的另一种具体实施的结构图；

图6是本发明所述方法一种具体实施的结构图；

图7是本发明所述方法的一种具体实施采用的对N个无线帧进行平均滤波的时延扩展图。

具体实施方式

本发明为了解决传统技术方案存在的弊端，通过以下实施例进一步阐述本发明所述的一种用于码分多址的峰值搜索方法和装置，以下对具体实施方式进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

本发明所述的用于码分多址的峰值搜索方法和装置，在时延扩展平均的基础上，对时延扩展结果进行滤波，大幅度提高时延扩展的信干比，对滤波后的时延扩展进行峰值搜索，提供更加精确和快速的数据以进行多径搜索，从而明显减少虚警和漏报，即使在信号功率小于噪声功率的情况下，也可以提取正确的信号，并且可以以每帧为周期进行指峰刷新。

如图2所示，本发明实施例所述装置的结构图。本发明提供的装置包括滑动相关模块21、时延扩展计算模块22、时延扩展累加模块23、时延扩展存储模块24、时延扩展滤波模块25、时延扩展内插滤波模块26、选择开关27、帧间时延扩展存储模块28和峰值搜索模块29，

滑动相关模块21，用于对扰码和扩频码对收到的I、Q数据进行滑动相关，得到采样点个数为S的I、Q相关值，并将所述I、Q相关值传送至时延扩展计算模块22；S为大于1的整数；

时延扩展计算模块22，用于根据所述I、Q相关值，计算出P个时隙中每个时隙的S个时延扩展采样结果；P为正整数；

时延扩展累加模块23，用于对帧的时隙内的时延扩展进行累加，得出每帧的时延扩展结果，并将所述时延扩展结果传送至并保存于时延扩展存储模块24中；

如图3所示为每个帧P个时隙的时延扩展，假设第1个时延扩展的采样值分别为D11、D12，一直到D1S。第2个时延扩展的采样值分别为D21、D22，一直到D2S。对D11、D21、一直到DP1累加，累加后的时延扩展存放在时延扩展存储模块24中。同理对D12、D22、一直到DP2累加，累加后的时延扩展存放在时延扩展存储模块24中。完成S个采样点的时延扩展累加后结束一次帧内累加。

时延扩展存储模块24，用于存储来自时延扩展累加模块23的帧内时延扩展累加的中间时延扩展结果和最终时延扩展结果，并将所述时延扩展结果传送至时延扩展滤波模块25；

时延扩展滤波模块25，用于对过去N帧的时延扩展结果和当前帧的时延扩展结果进行平均滤波，所述平均滤波的时域方程为

$y\left(n\right)=\frac{1}{N}\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}x(n-K)$

对于S个时延扩展结果分别利用上述公式进行N个帧间时延扩展滤波，对对应采样点进行累加平均。

时延扩展内插滤波模块26，用于当所述选择开关27控制所述时延扩展内插滤波模块26与所述时延扩展滤波模块25和所述帧间时延存储模块28连接时，对来自所述时延扩展滤波模块25的时延扩展结果进行内插处理，并将内插处理后的时延扩展结果传送至所述帧间时延扩展存储模块28；

选择开关27，用于控制所述时延扩展内插滤波模块26是否与所述时延扩展滤波模块25和所述帧间时延扩展存储模块28连接；

如果因为时延扩展内插滤波，当前帧中时延扩展采样点个数少于帧间滤波后的采样点数，则对帧间时延扩展进行抽样，然后实现帧间时延扩展滤波。

帧间时延扩展存储模块28，用于当所述选择开关27控制所述时延扩展内插滤波模块26与所述时延扩展滤波模块25和所述帧间时延存储模块28连接时，存储来自所述时延扩展内插滤波模块26的经过帧间处理的时延扩展结果；当所述选择开关27控制所述时延扩展内插滤波模块26不与所述时延扩展滤波模块25和所述帧间时延存储模块28连接时，存储来自所述时延扩展滤波模块25的时延扩展结果；并将存储的时延存储结果传送至所述峰值搜索模块29；

峰值搜索模块29，用于对保存于帧间时延扩展存储模块28中的时延扩展结果，利用峰值搜索对时延扩展结果进行峰值搜索排序，得出每帧中最大的M个采样值，并保存M个峰值及其位置，M为正整数。如图4所示，将M个峰值及其位置进行存储，其中P0最大，P1次之，以此类推。

如图5所示，本发明所述装置另一具体实施结构图，其与上述实施例区别在于对所述时延扩展内插滤波模块25和所述帧间时延扩展存储模块28进行位置交换。

如图6所示，本发明实施例所述的方法包括以下步骤：

步骤61，用扰码和扩频码对收到的I、Q数据进行滑动相关，得到采样点个数为S的I、Q相关值；S为大于1的整数；

步骤62，根据所述I、Q相关值，计算出P个时隙中每个时隙的S个时延扩展采样结果；P为正整数，P个时隙组成一帧；

步骤63，对每一帧内的S个采样点在P个时隙的时延扩展结果进行累加；

步骤64，存储每一帧的帧内时延扩展累加的中间值和最终值；

步骤65，如图7所示，对用于对过去N帧的时延扩展结果和当前帧的时延扩展结果进行平均滤波，N为正整数；这样可以提高时延扩展的精度；

步骤66，对滤波后的时延扩展结果进行内插操作；这样可以提高时延扩展的采样点数；

步骤67，比较所述内插操作后的时延扩展结果的采样点个数和当前帧中的时延扩展结果的采样点个数，当比较结果为所述内插操作后的时延扩展结果的采样点个数大于当前帧中的时延扩展结果的采样点个数时，对所述时延扩展结果进行采样，并对采样后的时延扩展结果进行平均滤波；

步骤68，对每帧的时延扩展结果，利用峰值搜索对时延扩展结果进行峰值搜索排序，得出每帧中最大的M个采样值，并保存M个峰值及其位置，M为正整数。

本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于码分多址的峰值搜索装置，所述装置至少包括时延扩展累加模块，时延扩展存储模块，帧间时延扩展存储模块和峰值搜索模块，其特征在于，还包括时延扩展滤波模块；

所述时延扩展存储模块，用于存储来自所述时延扩展累加模块的每帧的时延扩展结果，并将该时延扩展结果传送至所述时延扩展滤波模块；

所述时延扩展滤波模块，用于对来自所述时延扩展存储模块的过去N帧的时延扩展结果和当前帧的时延扩展结果进行滤波，并将滤波后的时延扩展结果传送至所述帧间时延扩展存储模块，N为正整数；

所述帧间时延扩展存储模块，用于存储来自所述时延扩展滤波模块的经过帧间处理的时延扩展结果，并将该时延扩展结果传送至所述峰值搜索模块。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滤波为平均滤波。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述平均滤波的时域方程为： $y\left(n\right)=\frac{1}{N}\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}x(n-K).$

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括时延扩展内插滤波模块和选择开关，所述选择开关用于控制所述时延扩展内插滤波模块是否与所述时延扩展滤波模块和所述帧间时延扩展存储模块连接；所述时延扩展内插滤波模块用于当所述选择开关控制所述时延扩展内插滤波模块与所述时延扩展滤波模块和所述帧间时延存储模块连接时，对来自所述时延扩展滤波模块的时延扩展结果进行内插处理，并将内插处理后的时延扩展结果传送至所述帧间时延扩展存储模块。

5.一种用于码分多址的峰值搜索方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)用扰码和扩频码对收到的数据进行滑动相关，得到采样点个数为S的相关值，S为大于1的整数；

(2)根据所述相关值，计算出P个时隙中每个时隙的S个时延扩展采样结果，P为正整数，P个时隙组成一帧；

(3)对每一帧内的S个采样点在P个时隙的时延扩展结果进行累加，存储每帧的时延扩展结果；

(4)对过去N帧的时延扩展结果和当前帧的时延扩展结果进行滤波，N为正整数，存储经过帧间处理的时延扩展结果；

(5)利用峰值搜索对经过帧间处理的时延扩展结果进行峰值搜索排序，得出峰值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述滤波为平均滤波。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述平均滤波的时域方程为： $y\left(n\right)=\frac{1}{N}\underset{k=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}x(n-K).$

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法的步骤(4)进一步包括步骤：

在存储经过帧间处理的时延扩展结果之前，对滤波后的时延扩展结果进行内插处理。

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