CN101257325A - 码分多址通信系统中的动态多径检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种码分多址通信系统中的动态多径检测方法，该方法包括：A.对经过多径检测得到的多径位置进行动态多径差分检测，判断相邻帧中的多径位置信息是否发生变化，如果发生变化，则输出经过多径差分检测的所有多径位置，执行步骤B，否则，将当前帧多径检测后的多径位置作为最终多径检测结果，执行步骤C；B.对每个输出的多径位置进行多径验证，并对经过验证的多径位置进行相邻多径处理，将经过相邻多经处理的多径位置作为最终多径检测结果；C.输出最终多径检测结果。本发明还同时公开了一种多径搜索器，采用本发明能在保证多径搜索性能的同时，有效降低动态信道下虚警的发生。

Description

码分多址通信系统中的动态多径检测方法及装置

技术领域

本发明涉及多径检测技术，特别是指一种码分多址(CDMA)通信系统中的动态多径检测方法及一种多径搜索器。

背景技术

CDMA技术具有大容量、多用户、软容量以及具有抑制系统带内噪声的优点，相对于传统的频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)技术具有明显的优势。正因如此，以CDMA技术为基础的第三代(3G)移动通信系统成为当前大力推进的主流无线移动通信商用系统。

在采用码分多址的无线通信系统中，无线信号在空中传播时一方面要受到障碍物、电离层等的阻挡、折射、反射和散射的影响，另一方面有限带宽的信号在空中传播时还会在频域上发生偏移和扩展，因此，接收机收到的信号已经不是直达的一路信号，而是从不同方向经不同路径来的多路信号，该多路信号中所传输的原始数据都一样，但具有不同的延时，是相互独立的发送信号复本的叠加，一般将这种从不同路径来的同一数据源信号称为多径信号。

在直接序列码分多址(DS-CDMA)系统中，由于数据符号被长的伪随机(PN)序列所扩展，因此每个码片(chip)的持续时间很短，这样，通过不同路径传到接收机的信号，就能在码片上被有效地分离。那么，如果能在码片级准确地跟踪到各路信号，之后再对每路信号用具有多个接收分支(finger)的瑞克(RAKE)接收机来分别处理、合并，就可以将多径混叠带来的干扰转化为多径经RAKE合并后的分集增益。这里，所述跟踪到各路信号的操作称为多径搜索。可见，要想减少多径混叠带来的干扰，多径搜索的主要作用就在于尽可能准确、不遗漏地检测到最主要的多径分量，精确度至少应为1/2chip。

现有技术中，实现多径搜索的多径搜索器采用图1所示的结构，其工作原理具体是这样：初始搜索模块100先将RAKE接收机中接收滤波器传来的、以帧为单位的数据在搜索窗的范围内对每个采样点进行相关值功率计算；计算得到的样点功率值由初始滤波检测模块102滤除绝大部分的非多径位置上的样点噪声功率值，然后把滤波检测后的样值功率传到M帧非相干累加模块104，对连续M帧的样点功率值进行非相干累加；经过初始检测滤波以及M帧非相干累加后的样点功率通常为多径及其附近的功率样点，已经是很稳定的功率值，则再将这些值传到多径检测模块106中，就可以得到检测后的多径位置及其功率，最后将多径检测模块106的结果经多径输出模块108输出到RAKE接收机的多径管理器中进行后续处理。

目前，有关多径搜索的技术种类繁多且千差万别，然而从宏观上看，CDMA移动通信系统中多径搜索的性能仅由两个主要因素决定：PN码与数据做相关的长度、连续做多径搜索的次数。一方面，相关长度越长，处理增益越大，解扩信号的信噪比(SNR)就会越强，多径检测的概率就会越高；另一方面，在无线移动信道下接收机解扩信号的方差与相关长度成正比，这就意味着，随着相关长度的增加，解扩信号SNR的增加将会越来越有限。但对于实际CDMA系统的接收机，多径搜索是系统资源包括运算量与耗电量消耗的主要方面，所以要求多径搜索相关运算的长度越短越好。因此，在实际应用中，相关长度往往是一个比较确定的值，比如在1024chip到2048chip之间。

在相关长度确定后，多径搜索器的性能主要由连续做搜索的次数决定。理论分析表明：在相关长度一定的条件下，一次多径搜索的虚警概率与漏警概率存在一个上界，即虚警与漏警概率不能同时达到足够小，而连续多次(M帧)相关结果累加后得到的多径检测结果，能使虚警与漏警概率同时大大地减小。这里，一次多径搜索通常为一帧，累加连续M帧相关结果称为非相干累加。由于多径搜索要求至少每一帧都要给出准确的结果，因此通常的做法是：把连续M帧做相关的结果存储起来，然后把前面M-1帧的结果与当前帧的结果一起做非相干累加，之后再对累加后的相关值进行多径检测。这样做的好处是：当前还是只做一帧的相关，只是通过读取存储器中的值来利用连续M帧的相关结果，但整体消耗几乎没有增加，而且又能极大地提高多径搜索性能，这种利用多帧非相干累加来提高多径搜索器性能的方法被现有技术广泛采用。

虽然，M帧非相干累加处理能有效地提高多径搜索的性能，但对于特定情况它还存在隐患。由于现实无线信道的复杂性，动态信道会时常地存在，如生灭信道和移动信道，在这种情况下，主要的多径会在不同的时间内发生移动或消失，而新的多径会在新的位置上出现。如果某条多径在前面的M-1帧内都以较强的功率存在，而在当前帧的时间发生了移动或消失，那么，利用M帧非相干累加处理的方法，在当前帧会把已经不存在的多径当作有效的路径输出，而且正是由于用连续M帧做非相干累加处理，这种错误的输出会发生至多M-1次。一旦虚警发生，将对整个系统的性能产生很大的影响：一方面，错误多径被分配到RAKE接收机的finger后，将会使该finger做大量无用的工作，白白地耗掉很多系统资源；另一方面，由于错误的多径挤占了相应的finger会导致正确的多径不能被及时地分配，这时合并后信号的SNR会急剧下降，从而使系统性能恶化。

因此，如何以较小的代价充分地保证多径搜索的性能，又能极大的避免在动态信道下虚警的发生，是多径搜索中一个重要的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种CDMA系统中的动态多径检测方法，能在保证多径搜索性能的同时，有效降低动态信道下虚警的发生。

本发明的另一目的在于提供一种多径搜索器，能有效减少动态信道下虚警的概率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种码分多址通信系统中的动态多径检测方法，包括以下步骤：

A、对经过多径检测得到的多径位置进行动态多径差分检测，判断相邻帧中的多径位置信息是否发生变化，如果发生变化，则输出经过多径差分检测的所有多径位置，执行步骤B，否则，将当前帧多径检测后的多径位置作为最终多径检测结果，执行步骤C；

B、对每个输出的多径位置进行多径验证，并对经过验证的多径位置进行相邻多径处理，将经过相邻多经处理的多径位置作为最终多径检测结果；

C、输出最终多径检测结果。

其中，步骤A具体包括：

A1、分别存储当前帧和前一帧中每帧最强L径的多径位置；所述当前帧和前一帧中的多径位置以及最终输出的多径位置均采用数组方式存储；

A2、比较两者是否相同，如果不同，则不重复地保存所有检测出的多径位置，并置多径变化标记；如果相同，则保存检测出的当前帧的多径位置，并复位多径变化标记；

A3、输出最终的多径位置保存结果和多径变化标记的值。

上述方案中，步骤B中对一个多径位置进行多径验证的过程具体包括：

B11、接收待验证的多径位置，计算所述多径位置处的多径功率值，并计算所述多径位置加上dis_win处的噪声功率值；其中，dis_win为大于多径延时窗的一个长度值；

B12、计算所述多径功率值与所述噪声功率值之差作为去噪声多径功率值；

B13、判断去噪声多径功率值是否大于功率检测门限与所述噪声功率值之积，如果大于，则将当前验证的多径位置作为有效的多径位置，否则，结束当前处理流程。

其中，步骤B中所述多径验证进一步包括：对待验证的每条多径执行步骤B11至步骤B13，之后，输出所有有效的多径位置及其对应的去噪声的多径功率值。

其中，步骤B中所述的相邻多径处理进一步包括：

B21、按延时顺序排列验证后的多径位置pos[i]及其对应功率pwr[i]，其中i＝1...2L，L为RAKE接收机的接收分支数；

B22、判断pos[i+1]与pos[i]之差是否小于d_N，如果是，则执行步骤B23；否则，执行步骤B29；其中，d_N的值为N/2，N表示一个码片对应的采样延时点数；

B23、判断pos[i+2]与pos[i+1]之差是否小于d_N，如果是，则执行步骤B24；否则，执行步骤B28；

B24、判断是否(pwr[i]+pwr[i+2])/2＜T₀*pwr[i+1]，如果是，则执行步骤B26；否则，执行步骤B25；

B25、判断是否(pwr[i]+pwr[i+2])/2＞T₁*pwr[i+1]，如果是，则执行步骤B27；否则，执行步骤B26；

B26、将功率值pwr[i]、pwr[i+2]置0后，执行步骤B28；

B27、将pwr[i+1]置0；

B28、判断pwr[i+1]是否大于pwr[i]，如果是，则将pwr[i]置0；否则，将pwr[i+1]置0；

B29、在pwr[i]＞0时输出pwr[i]及其对应的pos[i]。

本发明还提供了一种多径搜索器，包括初始搜索模块、初始滤波检测模块、M帧非相干累加模块、多径检测模块和多径输出模块，关键是，在多径检测模块和多径输出模块之间，该多径搜索器还包括动态多径处理模块，用于对经过多径检测得到的多径位置进行动态多径检测，确定信道是否发生变化；并在信道发生变化时，对经过动态多径检测得到的多径位置进行多径验证和相邻多径处理。

其中，所述动态多径处理模块进一步包括：动态多径差分检测模块，用于接收多径检测模块输出的多径位置，进行信道差分检测，并输出经过处理的多径位置和控制变量到输出选择模块；输出选择模块，根据收到的多径位置和控制变量确定信道是否发生变化，输出选择结果到多径验证模块或所述多径输出模块；多径验证模块，用于验证输出选择模块送来的各多径位置的有效性，并将通过检测后的多径位置输出给相邻多径处理模块；相邻多径处理模块，对相邻多径进行处理，并将处理后的有效多径位置输出至多径输出模块。

所述动态多径差分检测模块进一步包括：存储单元，用于保存当前帧和前一帧经过多径检测的最强L径的多径位置，保存所述动态多径差分检测模块的最终输出结果，并设置多径变化标记；比较单元，用于比较存储的当前帧和前一帧的最强L径的多径位置，确定多径是否发生变化；输出单元，用于输出存储单元中保存的最终输出结果。

上述方案中，所述多径验证模块进一步包括：接收单元，用于待验证的多径位置pos[i]；计算多径功率单元，用于计算pos[i]的多径功率值及其去噪声多径功率值；判断比较单元，用于判断多径位置是否有效，以及是否验证完所有待验证的多径位置；信息输出单元，用于输出所有有效的多径位置及其对应的去噪声多径功率值。

所述相邻多径处理模块进一步包括：排序单元，用于将经过多径验证得到的多径位置及其对应的功率按延时先后顺序排列；相邻多径检测单元，用于在相邻多径中检测出真实径的峰值，并将非真实径的功率值置0；单条多径确定单元，用于在相邻多径位置中选出并保留1/2码片内一条多径；延时信息处理单元，缓存并输出经过相邻多径检测的所有峰值中大于0的功率值及其对应的多径位置。

本发明提供的CDMA系统中的动态多径检测方法及装置，是针对现有技术不能有效解决生灭、移动等动态信道条件下的多径变化问题提出的优化解决方案，仅在检测到最强的L径发生变化时才会进行，因此，在多径没有发生变化时不会增加系统的消耗，而在多径发生变化时却能以非常少的运算量来充分地保证多径的正确性，既避免了系统无谓的消耗，又有效防止了系统性能的损失，从而有效地提高了系统的整体性能。

本发明在信道发生变化的条件下，能用很小的运算量实现对动态多径的准确检测，而且发明中的相邻多径处理环节还能纠正现有技术中多径检测时发生的大部分错误，因此，本发明具有实用性好、实现复杂度小，对系统性能改善明显的显著特点。

本发明还提出了对变化多径进行验证、对相邻多径进行处理的方法，对多径检测进行了优化和增强。

附图说明

图1为现有技术中多径搜索器的组成结构示意图；

图2为本发明动态多径检测方法的实现流程示意图；

图3为本发明动态多径差分检测的实现原理示意图；

图4为本发明变化多径验证的实现流程示意图；

图5为本发明相邻多径处理的实现流程示意图；

图6为CDMA系统接收机的组成结构示意图；

图7为本发明多径搜索器的组成结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：对于经过多径检测输出的多径位置信息，进一步通过比较相邻帧中多径检测结果是否相同的方式，确定信道是否发生变化；在信道发生变化的情况下，对多径检测输出的多径位置进行多径验证和相邻多径处理后，再作为多径检测的多径位置输出，完成后续处理。

本发明的动态多径检测方法如图2所示，包括以下步骤：

步骤201～202：对经过多径检测得到的多径位置进行动态多径差分检测，比较相邻两帧中多径位置信息，判断多径位置信息是否发生变化，如果是，则输出经过多径差分检测的所有多径位置作为待验证的多径位置，执行步骤203；否则，将当前帧多径检测后的多径位置作为最终多径检测结果，执行步骤205。

这里，所述进行动态多径差分检测实际就是顺序对每两个相邻帧做比较、判断的步骤，具体对每两个相邻帧执行的操作就是：分别存储当前帧和前一帧的多径检测结果，即每帧最强L径的多径位置；然后，比较两者是否相同，如果不同，说明发生变化，则不重复地保存所有检测出的多径位置，并置多径变化标记；如果相同，说明未发生变化，则保存当前帧的多径位置，即将最强L径的多径位置作为多径检测结果，并复位多径变化标记；最后，输出最终的多径位置保存结果和多径变化标记的值。其中，L的值为一固定常数，可取值为RAKE接收机的多径finger数。

步骤203：对每个输出的待验证的多径位置一一进行多径验证。

步骤204：对经过验证的多径位置进行相邻多径处理，并将经过相邻多经处理的多径位置作为最终多径检测结果。

步骤205：输出最终多径检测结果。

在实现本发明的方法之前，通常要先执行以下两个步骤，以得到经过多径检测的多径位置：

步骤a：对多径信号进行初始搜索和初始滤波检测。具体操作就是：对RAKE接收机中发来的、以帧为单位的数据在搜索窗的范围内对每个采样点进行相关值功率计算；并滤除计算得到的样点功率值绝大部分的非多径位置上的样点噪声功率值。

步骤b：对经过滤波检测的样点功率进行非相干累加和多径检测。具体操作就是：对经过滤波检测的连续M帧的样点功率值进行非相干累加，再对经过非相干累加后的样点功率值进行多径检测，得到经多径检测后的多径位置及其功率。

在图2所示的处理过程中，步骤201和步骤202可采用数组方式存储和保存多径位置，并设置一个变量作为多径变化标记，通过置0或置1实现多径变化标记的复位或置位。具体动态多径差分检测的实现步骤如图3所示，图3中用current_pos[]数组存储当前帧的多径检测结果，passed_pos[]存储前一帧的多径检测结果，mrg_pos[]数组保存最终的多径位置，变量Is_varied作为多径变化标记，包括以下步骤：

步骤301～302：分别将当前帧经过多径检测输出的最强L径的多径位置存储到数组current_pos[]中，前一帧经过多径检测输出的最强L径的多径位置存储到数组passed_pos[]中。本发明中，以帧为单位连续输出多径位置。

步骤303：比较数组current_pos[]与passed_pos[]是否相同，如果相同，则执行步骤305；否则，执行步骤304。

步骤304：将current_pos[]与passed_pos[]内出现的所有多径位置不重复地存入到数组mrg_pos[]中，并将Is_varied置1，执行步骤306。

步骤305：将current_pos[]中的值赋给数组mrg_pos[]，且将Is_varied置0。

步骤306：输出数组mrg_pos[]及变量Is_varied的值。其中，mrg_pos[]作为待验证的多径位置信息或最终多径检测结果，Is_varried作为控制信号。

在图2所示的处理过程中，步骤203所述的多径验证方法如图4所示，具体包括以下步骤：

步骤401：接收待验证的多径位置pos[i]，其中i为指针变量，i＝1，......2L，L为RAKE接收机的多径finger数。这里，pos[]中的多径位置就是图3中步骤306最终输出的多径位置。

步骤402～403：计算多径位置pos[i]处的多径功率值pwr[i]，并计算(pos[i]+dis_win)处的噪声功率值noise_pwr[i]。

其中，dis_win通常为大于多径延时窗的一个长度值，比如：在3GPP频分双工(FDD)系统中，假设最大延时扩展为20微秒，则对应为80chips的延时，那么，在N倍过采样下，dis_win可以在大于80*N或小于-80*N以外的范围取值，如±100*N。本步骤中，计算(pos[i]+dis_win)处的噪声功率值是为了确定一个噪声的基准功率，以便用来判断多径位置的有效性。

步骤404：计算去噪声的多径功率值pwr[i]＝pwr[i]-noise_pwr[i]。

步骤405～406：判断去噪声的多径功率值pwr[i]是否大于pwr_th与noise_pwr[i]之积，即判断此多径位置是否有效，如果大于，则将当前验证的多径位置作为有效的多径位置，执行步骤407；否则，将i加1，返回步骤401。

这里，pwr_th是预先设定的功率检测门限，pwr_th在范围[4，100]内取值。

步骤407：判断是否验证完，即判断是否i≤2L，如果是，则执行步骤408；否则，将i加1，返回步骤401。

步骤408：输出所有有效的多径位置pos[i]及其对应的去噪声的多径功率值pwr[i]。

在图2所示的处理过程中，步骤204所述的相邻多径处理方法如图5所示，具体包括以下步骤：

步骤501：按延时顺序排列验证后的多径位置pos[i]及其对应功率pwr[i]。

步骤502：判断pos[i+1]与pos[i]之差是否小于d_N，如果是，则执行步骤503；否则，执行步骤511。

其中，d_N的值为N/2，N表示一个码片对应的采样延时点数。步骤502的判断是为了选出并保留1/2chip内的一条多径。

步骤503：判断pos[i+2]与pos[i+1]之差是否小于d_N，如果是，则执行步骤504；否则，执行步骤508。

步骤504：判断是否(pwr[i]+pwr[i+2])/2＜T₀*pwr[i+1]，如果是，则执行步骤506；否则，执行步骤505。

步骤505：判断是否(pwr[i]+pwr[i+2])/2＞T₁*pwr[i+1]，如果是，则执行步骤507；否则，执行步骤506。

步骤506：将功率值pwr[i]、pwr[i+2]置0，然后执行步骤508。

步骤507：将pwr[i+1]置0。

步骤508～510：判断pwr[i+1]是否大于pwr[i]，如果是，则将pwr[i]置0；否则，将pwr[i+1]置0。

步骤511：如果pwr[i]＞0，则将pwr[i]及其对应的pos[i]输出。

本发明中的相邻多径处理是采用另一专利申请中所提出的短延时峰值检测方法，去除相邻多径叠加的影响，检测出真实径的峰值。其中，T₀、T₁分别为两个相邻径检测门限，通常，T₀在范围[0.40，0.49]内取值，而T₁则在范围[0.49，0.82]内取值。

实现本发明动态多径检测所基于的CDMA接收机结构如图6所示，包括：射频前端600、N倍过采样器602、接收滤波器604、多径搜索器606、多径跟踪器610、多径管理器608以及RAKE接收处理器612。其中，射频前端600用以完成接收射频部分的处理，即：完成数据从电磁信号到基带信号的转换，处理后的信号通过N倍过采样器602再送到接收滤波器604。N倍过采样器602用于实现对基带信号的N倍过采样，其中N应不小于2。接收滤波器604用以完成对N倍过采样器602过采样后的信号进行接收匹配滤波，若发送端用的是根升余弦(RRC)滤波器，那么接收端也会用RRC滤波器来接收，并且滤波后的信号等效于发送信号被升余弦滤波器滤波。多径搜索器606用于粗略地搜索各多径信号的时延位置，并将搜索到的多径时延位置送至多径管理器，通常精度不低于1/2chip；多径管理器608用来管理、协调、分配搜索到的多径延时信息，并将多径延时位置提供给多径跟踪器610；多径跟踪器610用来跟踪多径管理器608提供的多径延时位置并进行精同步，将跟踪到的各径精确的多径延时信息提供给RAKE接收处理器612并反馈给多径管理器608，其精度通常不低于1/8chip；RAKE接收处理器612用来实现数据的解调与合并。

由N倍过采样器602过采样后的信号经过接收滤波器604匹配滤波后，分成三路：一路经多径搜索器606、多径管理器608处理后，可获得粗略的多径位置信息；一路在多径管理器608的控制下，经多径跟踪器610的处理后，可获得各径延时信息的准确值，这里是将同一路基带数据传送给多径搜索器606和多径跟踪器610，作为输入数据；另一路将经接收滤波器604处理后的数据传到RAKE接收处理器612中，在多径跟踪器610输出的延时信息地控制下完成对基带数据的解调，RAKE接收处理器612解调后的数据最后送到信道解码器中解码，以恢复发送的数据。

从图2至图5描述的动态多径检测方法可以看出，本发明实现动态多径检测最关键的部分就是多径搜索。为了实现本发明的多径搜索，本发明提供了一种多径搜索器，其组成结构如图7所示，包括初始搜索模块100、初始滤波检测模块102、M帧非相干累加模块104、多径检测模块106和多径输出模块108；在多径检测模块106和多径输出模块108之间，该多径搜索器还包括动态多径处理模块70，用于对经过多径检测得到的多径位置进行动态多径检测，确定信道是否发生变化；并在信道发生变化时，对经过动态多径检测得到的多径位置进行多径验证和相邻多径处理。

所述动态多径处理模块70进一步包括：动态多径差分检测模块700、输出选择模块702、多径验证模块704以及相邻多径处理模块706。

其中，动态多径差分检测模块700接收多径检测模块106经过多径检测后输出的多径位置，进行信道差分检测，并输出经过处理的多径位置到输出选择模块702的X端口，输出控制变量到输出选择模块702的CTL端口；输出选择模块702根据收到的多径位置和控制变量确定信道是否发生变化，并通过自身的A端口或B端口输出选择结果。通常，输出选择模块702输入、输出端口的真值表如表一所示：

输入	CTL	A	B
				X	0	-	X
X	1	X	-

表一

表一中，符号“-”表示无输出。

如果动态多径差分检测模块700判断出信道没有发生变化，那么，输出到输出选择模块702中CTL端口的值为0，则多径检测模块106检测产生的多径从输出选择模块702的B端口直接传输到多径输出模块108输出，这里多径输出模块的功能与现有技术中多径输出模块的功能完全相同。而当动态多径差分检测模块700判断出动态多径发生变化时，则动态多径差分检测模块700把变化前后连续两帧的多径位置合并，然后输出到输出选择模块702的X端口，同时向输出选择模块702的CTL端口传出控制信号1。这样，在动态多径差分检测模块700中合并后的多径位置经输出选择模块702选择后从A端口传输到多径验证模块704中，多径验证模块704对702模块送来的多径位置进行有效性验证，并将通过多径验证后的多径位置输出给相邻多径处理模块706。经多径验证模块704验证后输出的有效多径位置在1个码片内可能会出现多个，因此，相邻多径处理模块706需要对相邻多径进行处理，相邻多径处理模块706处理后的有效多径位置经多径输出模块108输出到多径管理器608中。

在所述动态多径处理模块70中，所述动态多径差分检测模块700从其实现的逻辑功能来看，进一步包括：存储单元、比较单元以及输出单元，其中，存储单元，用于保存当前帧和前一帧经过多径检测的最强L径的多径位置，保存动态多径差分检测模块700的最终输出结果，并设置多径变化标记；比较单元，用于比较存储的当前帧和前一帧的最强L径的多径位置，确定多径是否发生变化；输出单元，用于输出存储单元中保存的最终输出结果。

所述多径验证模块704根据其实现的逻辑功能来看，进一步包括：接收单元、计算多径功率单元、判断比较单元、信息输出单元，其中，接收单元用于待验证的多径位置pos[i]；计算多径功率单元，用于计算pos[i]的多径功率值及其去噪声的多径功率值；判断比较单元，用于判断多径位置是否有效，以及是否验证完所有待验证的多径位置；信息输出单元，用于输出所有有效的多径位置及其对应的去噪声的多径功率值。

所述相邻多径处理模块706根据其完成的逻辑功能来看，进一步包括：排序单元、单条多径确定单元、相邻多径检测单元、延时信息处理单元。其中，排序单元用于将经过多径验证得到的多径位置及其对应的功率按延时先后顺序排列；相邻多径检测单元，用于在相邻多径中检测出真实径的峰值，并将非真实径的功率值置0；单条多径确定单元，用于在相邻多径位置中选出并保留1/2码片内一条多径；延时信息处理单元，缓存并输出经过相邻多径检测的所有峰值中大于0的功率值及其对应的多径位置。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (12)

1. 一种码分多址通信系统中的动态多径检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

A、对经过多径检测得到的多径位置进行动态多径差分检测，判断相邻帧中的多径位置信息是否发生变化，如果发生变化，则输出经过多径差分检测的所有多径位置，执行步骤B，否则，将当前帧多径检测后的多径位置作为最终多径检测结果，执行步骤C；

B、对每个输出的多径位置进行多径验证，并对经过验证的多径位置进行相邻多径处理，将经过相邻多经处理的多径位置作为最终多径检测结果；

C、输出最终多径检测结果。

2. 根据权利要求1所述的动态多径检测方法，其特征在于，步骤A具体包括：

A1、分别存储当前帧和前一帧中每帧最强L径的多径位置；

A2、比较两者是否相同，如果不同，则不重复地保存所有检测出的多径位置，并置多径变化标记；如果相同，则保存检测出的当前帧的多径位置，并复位多径变化标记；

A3、输出最终的多径位置保存结果和多径变化标记的值。

3. 根据权利要求2所述的动态多径检测方法，其特征在于，所述当前帧和前一帧中的多径位置以及最终输出的多径位置均采用数组方式存储。

4. 根据权利要求1至3任一项所述的动态多径检测方法，其特征在于，步骤B中对一个多径位置进行多径验证的过程具体包括：

B11、接收待验证的多径位置，计算所述多径位置处的多径功率值，并计算所述多径位置加上dis_win处的噪声功率值；其中，dis_win为大于多径延时窗的一个长度值；

B12、计算所述多径功率值与所述噪声功率值之差作为去噪声多径功率值；

B13、判断去噪声多径功率值是否大于功率检测门限与所述噪声功率值之积，如果大于，则将当前验证的多径位置作为有效的多径位置，否则，结束当前处理流程。

5. 根据权利要求4所述的动态多径检测方法，其特征在于，步骤B中所述多径验证进一步包括：对待验证的每条多径执行步骤B11至步骤B13，之后，输出所有有效的多径位置及其对应的去噪声的多径功率值。

6. 根据权利要求5所述的动态多径检测方法，其特征在于，步骤B中所述的相邻多径处理进一步包括：

B21、按延时顺序排列验证后的多径位置pos[i]及其对应功率pwr[i]，其中i＝1...2L，L为RAKE接收机的接收分支数；

B22、判断pos[i+1]与pos[i]之差是否小于d_N，如果是，则执行步骤B23；否则，执行步骤B29；其中，d_N的值为N/2，N表示一个码片对应的采样延时点数；

B23、判断pos[i+2]与pos[i+1]之差是否小于d_N，如果是，则执行步骤B24；否则，执行步骤B28；

B24、判断是否(pwr[i]+pwr[i+2])/2＜T₀*pwr[i+1]，如果是，则执行步骤B26；否则，执行步骤B25；

B25、判断是否(pwr[i]+pwr[i+2])/2＞T₁*pwr[i+1]，如果是，则执行步骤B27；否则，执行步骤B26；

B26、将功率值pwr[i]、pwr[i+2]置0后，执行步骤B28；

B27、将pwr[i+1]置0；

B28、判断pwr[i+1]是否大于pwr[i]，如果是，则将pwr[i]置0；否则，将pwr[i+1]置0；

B29、在pwr[i]＞0时输出pwr[i]及其对应的pos[i]。

7. 根据权利要求1至3任一项所述的动态多径检测方法，其特征在于，步骤B中所述的相邻多径处理进一步包括：

B21、按延时顺序排列验证后的多径位置pos[i]及其对应功率pwr[i]，其中i＝1...2L，L为RAKE接收机的接收分支数；

B22、判断pos[i+1]与pos[i]之差是否小于d_N，如果是，则执行步骤B23；否则，执行步骤B29；其中，d_N的值为N/2，N表示一个码片对应的采样延时点数；

B23、判断pos[i+2]与pos[i+1]之差是否小于d_N，如果是，则执行步骤B24；否则，执行步骤B28；

B24、判断是否(pwr[i]+pwr[i+2])/2＜T₀*pwr[i+1]，如果是，则执行步骤B26；否则，执行步骤B25；

B25、判断是否(pwr[i]+pwr[i+2])/2＞T₁*pwr[i+1]，如果是，则执行步骤B27；否则，执行步骤B26；

B26、将功率值pwr[i]、pwr[i+2]置0后，执行步骤B28；

B27、将pwr[i+1]置0；

B28、判断pwr[i+1]是否大于pwr[i]，如果是，则将pwr[i]置0；否则，将pwr[i+1]置0；

B29、在pwr[i]＞0时输出pwr[i]及其对应的pos[i]。

8. 一种多径搜索器，包括初始搜索模块、初始滤波检测模块、M帧非相干累加模块、多径检测模块和多径输出模块，其特征在于，在多径检测模块和多径输出模块之间，该多径搜索器还包括动态多径处理模块，用于对经过多径检测得到的多径位置进行动态多径检测，确定信道是否发生变化；并在信道发生变化时，对经过动态多径检测得到的多径位置进行多径验证和相邻多径处理。

9. 根据权利要求8所述的多径搜索器，其特征在于，所述动态多径处理模块进一步包括：

动态多径差分检测模块，用于接收多径检测模块输出的多径位置，进行信道差分检测，并输出经过处理的多径位置和控制变量到输出选择模块；

输出选择模块，根据收到的多径位置和控制变量确定信道是否发生变化，输出选择结果到多径验证模块或所述多径输出模块；

多径验证模块，用于验证输出选择模块送来的各多径位置的有效性，并将通过检测后的多径位置输出给相邻多径处理模块；

相邻多径处理模块，对相邻多径进行处理，并将处理后的有效多径位置输出至多径输出模块。

10. 根据权利要求9所述的多径搜索器，其特征在于，所述动态多径差分检测模块进一步包括：

存储单元，用于保存当前帧和前一帧经过多径检测的最强L径的多径位置，保存所述动态多径差分检测模块的最终输出结果，并设置多径变化标记；

比较单元，用于比较存储的当前帧和前一帧的最强L径的多径位置，确定多径是否发生变化；

输出单元，用于输出存储单元中保存的最终输出结果。

11. 根据权利要求9或10所述的多径搜索器，其特征在于，所述多径验证模块进一步包括：

接收单元，用于待验证的多径位置pos[i]；

计算多径功率单元，用于计算pos[i]的多径功率值及其去噪声多径功率值；

判断比较单元，用于判断多径位置是否有效，以及是否验证完所有待验证的多径位置；

信息输出单元，用于输出所有有效的多径位置及其对应的去噪声多径功率值。

12. 根据权利要求9或10所述的多径搜索器，其特征在于，所述相邻多径处理模块进一步包括：

排序单元，用于将经过多径验证得到的多径位置及其对应的功率按延时先后顺序排列；

相邻多径检测单元，用于在相邻多径中检测出真实径的峰值，并将非真实径的功率值置0；

单条多径确定单元，用于在相邻多径位置中选出并保留1/2码片内一条多径；

延时信息处理单元，缓存并输出经过相邻多径检测的所有峰值中大于0的功率值及其对应的多径位置。

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