背景技术
在时分同步码分多址接入(Time Division-Synchronous Code DivisionMultiple Access,TD-SCDMA)系统中,标识小区的码称为下行同步码(SYNC_DL),为64chips,在下行导频时隙(Downlink Pilot Time Slot,DwPTS)发送。现有的SYNC_DL为64位,TD-SCDMA系统中共有32个SYNC_DL码。
图1示出了DwPTS在子帧中的位置,如图1所示,子帧中的DwPTS之后为保护间隔(Guard Period,GP),该GP为96chips。
图2示出了DwPTS的时隙结构,如图2,DwPTS包括32chips的GP和64chips的SYNC_DL。
在经过现有技术的特征窗法粗同步后,SYNC_DL码的实际位置存在±32chips的偏差,换句话说,64chips的SYNC_DL码的位置在如图3中的区域A中,区域A的长度为128chips。那么,当64chips的SYNC_DL在这128chips的区域内滑动,存在64种可能的位置。
同步过程中,需要确定DwPTS中所发送的SYNC_DL是32个SYNC_DL中的哪一个,还需要确定SYNC_DL在上述128chips中的准确位置。
32个下行同步码(SYNC_DL)之间具有良好的互相关性,现有技术就利用快速傅里叶变换+快速傅里叶反变换(FFT+IFFT)求复相关的办法确定SYNC_DL码以及SYNC_DL码的准确位置。
设使用的SYNC_DL码序列为sn,信道冲击响应为hn,接收到的信号为en,本领域技术人员知道,有下述关系:
两边都作FFT变换,有:FFT(sn)×FFT(hn)=FFT(en)
信道冲击响应hn,用FFT表示如下:
hn=IFFT[FFT(en)×FFT*(sn)] (1)
然后根据|hn|来确定峰值的位置。
具体包括如下步骤:
步骤A:根据特征窗法粗同步提供的位置,接收128chips的数据。
该步骤中,现有技术还通常包括根据接收的数据的信号平均功率调整信号幅度,使得后续定点计算结果满足精度要求。
步骤B:根据式(1),用本地32个SYNC_DL码分别与接收的128chips数据的信号计算信道冲击响应,得到hn的功率值;在每一个|hn|的[0,63]处取最大值;对[64,127]区间的功率值求平均值;利用所述最大值与所述平均值计算得到峰均比,设该峰均比为峰均比值1,记录该峰均比值1及其对应的码号、峰值大小及峰值位置。
本领域技术人员知道,SYNC_DL码是经过挑选的具有良好特性的码。两个相同的SYNC_DL码,在完全对齐时,其自相关结果最大;如果发生偏移,即没有完全对齐,则其相关结果会很小。同时,两个不同的SYNC_DL码,即使对齐,其相关结果也很小。因此,只要发送的不是与本地SYNC_DL码一致的信号,相关结果不会是最大值。也就是说,只有发送的是相同的信号,且完全对齐时,才能获得最大的互相关结果。根据此特点可以获得发送的SYNC_DL码的准确位置及码号。
设某次计算信道冲击响应过程中,采用的本地SYNC_DL码为s′n,而接收到的信号中的SYNC_DL码为sn,则如果s′n与sn一致,如前面所述,当64chips的本地SYNC_DL码s′n在接收的128chips的区域内滑动,存在64种可能的位置,即s′n的起始位置处于[0,63]中,特别的,当s′n对齐到sn的位置时,得到的信道冲击响应结果hn的最大值为一峰值。反之,如果s′n与sn不一致,即sn与一必然不相同的信号的做相关,则[0,63]处的最大值将不是一个峰值。
在[64,127]位置上存在混叠的结果,即为sn与一必然不相同的信号的相关结果,可以视其为噪声值。因此将最大值与功率值的平均计算得到峰均比,32个本地SYNC_DL码的计算结果中,只有与接收信号中一致的SYNC_DL码计算得到的峰均比值1明显大于其它不一致的SYNC_DL码的峰均比值1。
步骤C:从上述求得的32个峰均比值1中,找出最大的T个(峰均比值1_n,n=1,2,3,...,T),T例如可以为4,并将剩余的峰均比值1求均值得到噪声比值,并按照下面公式进一步得到峰均比值2_n:
峰均比值2_n=峰均比值1_n÷噪声比值
步骤D:记录上述T个最大的峰均比值1对应的SYNC_DL码中峰均比值1过第一门限,峰均比值2_n过第二门限的SYNC_DL码及记录次数、位置等相关信息,重复上述步骤401到403,共执行P子帧数据,之后转步骤E。这里P例如可以设为10。
步骤E:找出过第一门限和第二门限的SYNC_DL码中功率最大且记录次数大于Q的SYNC_DL码,从而得到DwPTS中采用的SYNC_DL码及其准确位置。这里的Q例如可以设为2。
但是上述现有技术的单次的计算过程中,分别对32个SYNC_DL码进行计算,也就是需要计算32次信道冲击响应,然后从32个SYNC_DL码的计算结果中找出最有可能的SYNC_DL码,所需要的计算量较大。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种判断下行同步码准确位置及序号的方法和装置及同步方法,以克服现有技术中计算量大的缺点。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种判断下行同步码准确位置及序号的方法和装置及同步方法是这样实现的:
一种判断下行同步码准确位置及序号的方法,包括:
根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组,并将每组中的下行同步码叠加;
利用每组叠加后的下行同步码分别与接收的信号计算每组信道冲击响应功率值的最大值;
找出信道冲击响应功率值最大值最大的k组,并将该k个组中的每一下行同步码与接收的信号计算信道冲击响应,将结果最大的下行同步码确定为接收信号中的下行同步码,将得到该最大下行同步码的位置确定为接收信号中的下行同步码的位置;k为一预设值,并小于所分的组的数目。
所述根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组包括:
预先设置一互相关门限值,将互相关结果低于预设的互相关门限值的下行同步码分为同一组。
所述将互相关结果低于预设的互相关门限值的下行同步码分为同一组包括:
将32个本地下行同步码分为m组,每组n个下行同步码,每组中的n个下行同步码的互相关结果都低于互相关门限值;m*n=32。
所述利用每组叠加后的下行同步码分别与接收的信号计算每组信道冲击响应功率值的最大值包括:
利用每组叠加后的下行同步码分别与接收的信号按照下式计算每组信道冲击响应功率值的最大值:
hn=IFFT[FFT(en)×FFT*(sn)]
其中,sn为下行同步码序列,hn为信道冲击响应,en为接收到的信号,FFT、IFFT分别为快速傅里叶变换和快速傅里叶反变换。
一种判断下行同步码准确位置及序号的方法,包括:
根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组,并将每组中的下行同步码叠加;
利用每组叠加后的下行同步码分别与接收的信号计算每组信道冲击响应功率值的最大值;
找出信道冲击响应功率值的最大值最大的k组(k为一预设值,其小于所分的组的数目),并将该k个组中的每一下行同步码与接收的信号计算信道冲击响应hn的功率值,在每一|hn|的[0,63]处取最大值;对[64,127]区间的功率值求平均值;利用所述最大值与对应平均值计算得到峰均比,设该峰均比为峰均比值1;
从上述求得的峰均比值1中,找出最大的T个,设分别为峰均比值1_n,n=1,2,...T,T小于n*k;并将剩余的峰均比值1求均值得到噪声比值,并按照下面公式进一步得到峰均比值2_n:
峰均比值2_n=峰均比值1_n÷噪声比值;
记录上述T个最大的峰均比值1对应的下行同步码中峰均比值1过第一门限,峰均比值2_n过第二门限的下行同步码及记录次数、位置;
将上述步骤至少做一次后,找出过第一门限和第二门限的下行同步码中功率最大且记录次数大于预设次数的下行同步码,从而得到接收信号中所采用的下行同步码及其准确位置。
所述根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组包括:
预先设置一互相关门限值,将互相关结果低于预设的互相关门限值的下行同步码分为同一组。
所述将互相关结果低于预设的互相关门限值的下行同步码分为同一组包括:
将32个本地下行同步码分为m组,每组n个下行同步码,每组中的n个下行同步码的互相关结果都低于互相关门限值;m*n=32。
所述将上述步骤至少做一次后,找出过第一门限和第二门限的下行同步码中功率最大且记录次数大于预设次数的下行同步码,从而得到接收信号中所采用的下行同步码及其准确位置包括:
将上述步骤做一次后,找出过第一门限和第二门限的下行同步码中功率最大的下行同步码,从而得到接收信号中所采用的下行同步码及其准确位置;或,
将上述步骤重复P次后,找出过第一门限和第二门限的下行同步码中功率最大且记录次数大于Q的下行同步码,从而得到接收信号中所采用的下行同步码及其准确位置;P、Q为预设值,且Q小于P。
一种判断下行同步码准确位置及序号的装置,包括分组叠加单元,分组计算单元,下行同步码确定单元,其中,
分组叠加单元,用于根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组,并将每组中的下行同步码叠加;
分组计算单元,利用每组叠加后的下行同步码分别与接收的信号计算每组信道冲击响应功率值的最大值;
下行同步码确定单元,找出信道冲击响应功率值最大值最大的k组,并将该k个组中的每一下行同步码与接收的信号计算信道冲击响应,将结果最大的下行同步码确定为接收信号中的下行同步码,将得到该最大下行同步码的位置确定为接收信号中的下行同步码的位置;k为一预设值,并小于所分的组的数目。
所述分组叠加单元还包括预先设置的一互相关门限值;
所述分组叠加单元根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组包括:
分组叠加单元将互相关结果低于预设的互相关门限值的下行同步码分为同一组。
该装置位于终端中。
一种判断下行同步码准确位置及序号的装置,包括分组叠加单元,分组计算单元,峰均比值计算单元,门限值比较单元,其中,
分组叠加单元,用于根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组,并将每组中的下行同步码叠加;
分组计算单元,利用每组叠加后的下行同步码分别与接收的信号计算每组信道冲击响应功率值的最大值;
峰均比值计算单元,找出信道冲击响应功率值的最大值最大的k组(k为一预设值,其小于所分的组的数目),并将该k个组中的每一下行同步码与接收的信号计算信道冲击响应hn,在每一个|hn|的[0,63]处取最大值;对[64,127]区间的功率值求平均值;利用所述最大值与对应平均值计算得到峰均比,设该峰均比为峰均比值1;
从上述求得的峰均比值1中,找出最大的T个,设分别为峰均比值1_n,n=1,2,...,T,T小于n*k;并将剩余的峰均比值1求均值得到噪声比值,并按照下面公式进一步得到峰均比值2_n:峰均比值2_n=峰均比值1_n÷噪声比值;记录上述T个最大的峰均比值1对应的下行同步码中峰均比值1过第一门限,峰均比值2_n过第二门限的下行同步码及记录次数、位置;
门限值比较单元,找出过第一门限和第二门限的下行同步码中功率最大且记录次数大于预设次数的下行同步码,从而得到接收信号中所采用的下行同步码及其准确位置。
所述分组叠加单元还包括预先设置的一互相关门限值;
所述分组叠加单元根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组包括:
分组叠加单元将互相关结果低于预设的互相关门限值的下行同步码分为同一组。
该装置位于终端中。
一种同步方法,包括:
根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组,并将每组中的下行同步码叠加;
利用每组叠加后的下行同步码分别与接收的信号计算每组信道冲击响应功率值的最大值;
找出信道冲击响应功率值最大值最大的k组,并将该k个组中的每一下行同步码与接收的信号计算信道冲击响应,将结果最大的下行同步码确定为接收信号中的下行同步码,将得到该最大下行同步码的位置确定为接收信号中的下行同步码的位置;k为一预设值,并小于所分的组的数目
根据判断的位置调整接收数据的时间点,并根据判断的下行同步码序号得到训练序列。
所述根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组包括:
预先设置一互相关门限值,将互相关结果低于预设的互相关门限值的下行同步码分为同一组。
所述将互相关结果低于预设的互相关门限值的下行同步码分为同一组包括:
将32个本地下行同步码分为m组,每组n个下行同步码,每组中的n个下行同步码的互相关结果都低于互相关门限值;m*n=32。
一种同步方法,包括:
根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组,并将每组中的下行同步码叠加;
利用每组叠加后的下行同步码分别与接收的信号计算每组信道冲击响应功率值的最大值;
找出信道冲击响应功率值的最大值最大的k组(k为一预设值,其小于所分的组的数目),并将该k个组中的每一下行同步码与接收的信号计算信道冲击响应hn的功率值,在每一|hn|的[0,63]处取最大值;对[64,127]区间的功率值求平均值;利用所述最大值与对应平均值计算得到峰均比,设该峰均比为峰均比值1;
从上述求得的峰均比值1中,找出最大的T个,设分别为峰均比值1_n,n=1,2,...T,T小于n*k;并将剩余的峰均比值1求均值得到噪声比值,并按照下面公式进一步得到峰均比值2_n:
峰均比值2_n=峰均比值1_n÷噪声比值;
记录上述T个最大的峰均比值1对应的下行同步码中峰均比值1过第一门限,峰均比值2_n过第二门限的下行同步码及记录次数、位置;
将上述步骤至少做一次后,找出过第一门限和第二门限的下行同步码中功率最大且记录次数大于预设次数的下行同步码,从而得到接收信号中所采用的下行同步码及其准确位置;
根据判断的位置调整接收数据的时间点,并根据判断的下行同步码序号得到训练序列。
所述根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组包括:
预先设置一互相关门限值,将互相关结果低于预设的互相关门限值的下行同步码分为同一组。
所述将互相关结果低于预设的互相关门限值的下行同步码分为同一组包括:
将32个本地下行同步码分为m组,每组n个下行同步码,每组中的n个下行同步码的互相关结果都低于互相关门限值;m*n=32。
所述将上述步骤至少做一次后,找出过第一门限和第二门限的下行同步码中功率最大且记录次数大于预设次数的下行同步码,从而得到接收信号中所采用的下行同步码及其准确位置包括:
将上述步骤做一次后,找出过第一门限和第二门限的下行同步码中功率最大的下行同步码,从而得到接收信号中所采用的下行同步码及其准确位置;或,
将上述步骤重复P次后,找出过第一门限和第二门限的下行同步码中功率最大且记录次数大于Q的下行同步码,从而得到接收信号中所采用的下行同步码及其准确位置;P、Q为预设值,且Q小于P。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见,由于将本地SYNC_DL码按照互相关性进行分组,设分为m组,而m小于32次,比较信道冲击响应的计算量,在现有技术不分组的情况下,需要至少进行32次,而在本发明方法实施例中,则每组中的SYNC_DL码叠加后与接收的信号计算信道冲击响应共进行m次;进一步地,在k取值合理的情况下,找出信道冲击响应功率值最大值最大的k组后还需k*n次,考虑分组m=16,每组包含的SYNC_DL码个数n=2,k值取4,在共需要16+2*4=24次,可见,减少了计算量。特别的,当k=1时,只需要16+2=18次,更加小于现有技术的32次。
具体实施方式
本发明实施例提供一种判断下行同步码准确位置及序号的方法,根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组,并将每组中的下行同步码叠加;利用每组叠加后的下行同步码分别与接收的信号计算每组信道冲击响应功率值的最大值;找出信道冲击响应功率值最大值最大的k组,并将该k个组中的每一下行同步码与接收的信号计算信道冲击响应,将结果最大的下行同步码确定为接收信号中的下行同步码,将得到该最大下行同步码的位置确定为接收信号中的下行同步码的位置;k为一预设值,并小于所分的组的数目。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
实际上,32个SYNC_DL码是挑选出来的具有良好的互相关性的码。具体的讲,两个相同的SYNC_DL码的相关结果要明显大于两个不同的SYNC_DL码的相关结果。设32个SYNC_DL码分别标识为1到32,则如图4中所示,第1行第1列表示SYNC_DL码1与SYNC_DL码1的相关结果,第1行第2列表示SYNC_DL码1与SYNC_DL码2的相关结果,依此类推,第i行第j列表示SYNC_DL码i与SYNC_DL码j的相关结果,i,j∈[1,32]。则明显的,相同的两个SYNC_DL码的相关结果较大,都是4096,也就是图4中的第1行第1列到第32行第32列的对角线上的值都是4096。另一方面,两个不同SYNC_DL码的相关结果较小。
进一步地,如果两个不同的SYNC_DL码都不是接收信号中的SYNC_DL码,那么,将这两个SYNC_DL码叠加,即对应位相加后,与接收的信号计算的hn也会很小;如果两个不同的SYNC_DL码中的一个与接收信号中的SYNC_DL码相同,那么,将这两个SYNC_DL码叠加后,与接收的信号计算的hn仍会很大。
这样,将32个SYNC_DL码每两个分为一组,共分为16组,每组中的两个SYNC_DL码叠加后与接收的信号中求hn,由于只有包含与接收信号相同的SYNC_DL码的那一组计算得到的hn会明显大于其它组的相应结果,因此,可以快速排除不包含与接收信号中SYNC_DL码的组,而且,每排除一组,相当于排除了32个SYNC_DL码中的2个。这样,剩下的一组必然包含与接收信号相同的SYNC_DL码的那一组,分别与接收的信号做相关,结果明显大的那一个SYNC_DL码就是最终的判断结果。
上面的两个不同的SYNC_DL码叠加也可以推广为3个、4个甚至更多的SYNC_DL码叠加的情况。可以将32个SYNC_DL码分为M组,每一分组中包含的SYNC_DL码个数可以不同,只要每组包含至少一个SYNC_DL码即可。如所分的组中第1组包含2个SYNC_DL码,第2组包含3个SYNC_DL码,第4组包含4个SYNC_DL码,等等。
但是,考虑到噪声和其它因素的影响,有可能某一分组中尽管不包括与接收的信号相同的SYNC_DL码,但是该分组中的SYNC_DL码叠加后计算得到的hn,与包含接收信号中SYNC_DL码的那一组计算的hn较为接近,这样,就对判断哪一组中包含与接收信号相同的SYNC_DL码产生了干扰。特别是有分组中包含3个以上SYNC_DL码时。
设三个SYNC_DL码分别为A、B、X,其中X为接收的信号中的SYNC_DL码。由于SYNC_DL码为64chips,因此这三个SYNC_DL码分别可具体表示为:(A1,A2,A3,...A64),(B1,B2,B3,...B64),(X1,X2,X3,...X64)。A和B叠加后与X的相关结果可以表示为:
(A1+B1)*X1+(A2+B2)*X2+(A3+B3)*X3+......+(A64+B64)*X64
=A1*X1+A2*X2+A3*X3+......+A64*X64
+B1*X1+B2*X2+B3*X3+......+B64*X64
由上式可以看出,A和B叠加后与X的相关结果可以表示为A、B分别与X做相关之后的和。参照图4,当A与B都不与X相同时,A与B分别和X的相关结果最大只能是400(202)和324(182)(如A为第11个SYNC_DL码,B为第18个SYNC_DL码,X为第8个SYNC_DL码,参照图4,第8行第11列的400和第8行第18列的324分别为A与X做相关的值和B与X做相关的值),则之和最大只能为1444((20+18)2)。当A与B中有一个与X相同时,A与B分别和X的相关结果分别为4096(642)和400(202),之和最小为1936((64-20)2),虽然仍比1444大,但考虑到噪声因素,已经比较接近了。
由此可知,分组并不能随意进行,需要考虑两个因素:
一是任意一组码内部不同SYNC_DL码之间的互相关性要尽量小,以保证包含与接收信号相同的SYNC_DL码的那一组码与接收信号的相关结果尽可能大。即当A与B中有一个与X相同时,不希望出现和X的相关结果为400(202)的情况。
二是任意一组码在与除本组码之外的SYNC_DL码进行相关运算时,结果要尽可能小,以保证不含与接收信号相同的SYNC_DL码的那一组码与接收信号的相关结果尽可能小。即当A与B都不与X相同时,不希望出现和X的相关结果为400(202)和324(182)的情况。
事实上,本领域技术人员知道,可以对总共的32个SYNC_DL码采用穷举法,获得各种分组情况下的相关结果。仍设三个SYNC_DL码分别为A、B、X,其中X为接收的信号中的SYNC_DL码,通过穷举法可以得出不同分组情况下因素一(包含与接收信号相同的SYNC_DL码的那一组码与接收信号的相关结果)的最小值与因素二(不含与接收信号相同的SYNC_DL码的那一组码与接收信号的相关结果)的最大值。由于上述两个因素不可能同时达到最优,而单个相关结果的变化对因素一的影响更明显,且可通过保留多个最大值以降低因素二的影响。因此,选择互相关性小的SYNC_DL码于同一分组中为更简便的方式。
可以设置一个门限值,这里称之为互相关门限值,当选择的SYNC_DL码的互相关结果不大于该门限值时,可以将这些SYNC_DL码分在同一组中。当然,较佳的情况是每一组中SYNC_DL码的互相关结果尽量为0。例如可以按照下面表一进行分组,其中,除第8组互相关结果为4之外,其它分组的互相关结果都为0,可以通过考察图4得知。则该情况门限值可以设为4。当然,该门限值也可以根据噪声等因素的影响情况设为其它的经验值。
表1.两两叠加的SYNC_DL码序号表
两两叠加的SYNC_DL码的组号 |
分组中第一个SYNC_DL码的序号 |
分组中第二个SYNC_DL码的序号 |
互相关结果 |
1 |
1 |
17 |
0 |
2 |
2 |
6 |
0 |
3 |
3 |
31 |
0 |
4 |
4 |
18 |
0 |
5 |
5 |
16 |
0 |
6 |
7 |
10 |
0 |
7 |
8 |
14 |
0 |
8 |
9 |
28 |
4 |
9 |
11 |
29 |
0 |
10 |
12 |
32 |
0 |
11 |
13 |
30 |
0 |
12 |
15 |
24 |
0 |
13 |
19 |
22 |
0 |
14 |
20 |
21 |
0 |
15 |
23 |
27 |
0 |
16 |
25 |
26 |
0 |
这样,将32个SYNC_DL码根据互相关性,分组合并来与接收的信号进行相关运算,可以首先判断出该分组是否包含与接收信号相同的SYNC_DL码,从而排除大多不包含与接收信号相同的SYNC_DL码的分组,而找出包含与接收信号相同的SYNC_DL码的分组。之后,可以再利用找出的分组中的SYNC_DL码逐个进行计算来得出接收信号所采用的SYNC_DL码。
具体的,本发明的第一方法实施例可以如图5所示,包括下面步骤:
步骤501:根据SYNC_DL码的互相关性将本地SYNC_DL码分组,并将每组中的SYNC_DL码叠加。
预先设置一互相关门限值,所述根据SYNC_DL码的互相关性将本地SYNC_DL码分组包括:将互相关结果低于预设的互相关门限值的SYNC_DL码分为同一组。
更具体的,可以是将32个本地SYNC_DL码分为m组,每组n个SYNC_DL码,每组中的n个SYNC_DL码的互相关结果都低于互相关门限值。显然的,m*n=32。如前面提到的分为16组,每组2个SYNC_DL码的情况。
步骤502:利用每组叠加后的SYNC_DL码分别与接收的信号计算每组信道冲击响应功率值的最大值。
可以按照如前所述的公式(1)来计算信道冲击响应,公式(1)为:
hn=IFFT[FFT(en)×FFT*(sn)]
其中,sn为SYNC_DL码序列,hn为信道冲击响应,en为接收到的信号,FFT、IFFT分别为快速傅里叶变换和快速傅里叶反变换。
如前所述,m个分组的情况下,根据式(1),用m个叠加的SYNC_DL码分别与接收的信号计算信道冲激响应,算出hn的功率值。在每一组|hn|的[0,63]处找出最大值。
如图3中,64chips的SYNC_DL码的位置所在的区域A其长度为128chips,当64chips的SYNC_DL在这128chips的区域内滑动,存在64种可能的位置,这64种位置可以是64位的SYNC_DL码的头部分别落在128chips的区域A的序号为[0,63]的范围内。因此,用某一叠加的SYNC_DL码与接收信号计算信道冲击响应,在[0,63]处能得到一最大值。对于m组叠加的SYNC_DL码来说,可以得到m个最大值。
步骤503:找出信道冲击响应功率值最大值最大的k组(k为一预设值,其小于所分的组的数目),并将该k个组中的每一SYNC_DL码与接收的信号计算信道冲击响应,将结果最大的SYNC_DL码确定为接收信号中的SYNC_DL码,将得到该最大SYNC_DL码的位置确定为接收信号中的SYNC_DL码的位置。
由前面的分析可知,如果两个不同的SYNC_DL码都不是接收信号中的SYNC_DL码,那么,将这两个SYNC_DL码叠加,即对应位相加后,与接收的信号计算的hn也会很小;如果两个不同的SYNC_DL码中的一个与接收信号中的SYNC_DL码相同,那么,将这两个SYNC_DL码叠加后,与接收的信号计算的hn仍会很大。据此,m个最大值中必有一个比其它值要明显的大,这个最大的值对应的这一组中必然包括与接收信号相同的SYNC_DL码。考虑到干扰和其它因素带来的误差,可以将这1组扩大为k组,k为一预设值,其小于所分的组的数码。找出这k个组的同时,也就排除了其它组,由于每一组中都包括n个SYNC_DL码,因此,可以马上排除(m-k)*n个SYNC_DL码。而在这一过程中,并不需要如现有技术那样用32个SYNC_DL码与接收信号求信道冲击响应,也就是不需要32次的计算,并且事实上这里所述的每次计算还包括本地SYNC_DL码对齐到128chips的[0,63]中的每一位上的对信道冲击响应的计算。
而在上述本发明方法实施例的步骤401和402中,由于将本地SYNC_DL码按照互相关性进行分组,设分为m组,则每组中的SYNC_DL码叠加后与接收的信号计算信道冲击响应共进行m次,而m小于32次,同时,叠加计算相对于计算信道冲击响应的计算可以忽略,因此这样可以降低计算量。
进一步的,找出信道冲击响应功率值的最大值最大的那一组后,将该组中的每一SYNC_DL码与接收的信号计算信道冲击响应,由于该组中的一个SYNC_DL码与接收信号中的SYNC_DL码相同,而该组中的其它SYNC_DL码与接收信号中的SYNC_DL码不同,因此,得到一个最大的信道冲击响应,则对应的码就是接收信号中的SYNC_DL码,对应的在[0,63]中的位置即为接收信号中SYNC_DL码的准确位置。
比较信道冲击响应的计算量,在现有技术不分组的情况下,需要至少进行32次,而在本发明方法实施例中,考虑m=16,n=2,并且k取值合理的情况,如k=4,则只需要16+2*4=24次,可见,减少了计算量。特别的,当k=1时,只需要16+2=18次,更加小于现有技术的32次。当k=1时,如果分的组数m变小,所需要的信道冲击响应的计算次数也小于等于18,小于现有技术的32次。但是,需要指出的是,考虑到一个分组中所包括的SYNC_DL码增多时难以保证所包括的SYNC_DL码互相关性不增大的情况,需要采用步骤401中的互相关门限值来限制互相关性的增大,从该角度也会限制一个分组中所包括的SYNC_DL码的数量。
以下介绍本发明第二方法实施例。图6示出了该实施例的流程图:
步骤601:根据SYNC_DL码的互相关性将本地SYNC_DL码分组,并将每组中的SYNC_DL码叠加。
步骤602:利用每组叠加后的SYNC_DL码分别与接收的信号计算每组信道冲击响应功率值的最大值。
上面的步骤601和602与本发明第一方法实施例中的步骤501与502相同。
步骤603:找出信道冲击响应功率值的最大值最大的k组(k为一预设值,其小于所分的组的数目),并将该k个组中的每一SYNC_DL码与接收的信号计算信道冲击响应,即hn的功率值,在每一个|hn|的[0,63]处取最大值;对[64,127]区间的功率值求平均值;利用所述最大值与对应平均值计算得到峰均比,设该峰均比为峰均比值1。
步骤604:从上述求得的峰均比值1中,找出最大的T个(如T=4,则设峰均比值1_n,n=1,2,3,4),并将剩余的峰均比值1求均值得到噪声比值,并按照下面公式进一步得到峰均比值2_n:
峰均比值2_n=峰均比值1_n÷噪声比值。
步骤605:记录上述T个最大的峰均比值1对应的SYNC_DL码中峰均比值1过第一门限,峰均比值2_n过第二门限的SYNC_DL码及记录次数、位置等相关信息。
如上面的T取值为4,则与现有技术的情况类似。
步骤606:找出过第一门限和第二门限的SYNC_DL码中功率最大的SYNC_DL码,从而得到接收信号中所采用的SYNC_DL码及其准确位置。
上述步骤603到606是结合了现有技术中计算峰均比值1和峰均比值2_n的方式,从而降低误差,使最终结果更加准确可靠。
上述实施例中,还可能存在同一组叠加的SYNC_DL码被配置为相邻小区的情况。此时如果这些小区的SYNC_DL码到达终端时位置相同且相位相反,理论上会导致相关峰值正负抵消成0,无法得出正确结果。但在真实环境中,由于多径的原因,这些小区的SYNC_DL码到达终端的位置不可能一直相同,相位也不可能一直相反。通过重复多次,可以避免上述极端情况的影响。因此,下面给出本发明第三方法实施例。该第三实施例中,将第二方法实施例的步骤601到605重复进行预设个子帧的次数,如重复P个子帧,之后进行下面步骤:
步骤S1:找出过第一门限和第二门限的SYNC_DL码中功率最大且记录次数大于Q的SYNC_DL码,从而得到接收信号中所采用的SYNC_DL码及其准确位置。
其中,P为一预设值,其与小区搜索过程总的要求时间有关;Q也为一预设值,其小于P。
例如P、Q的取值与现有技术相同,分别为P=10、Q=2的情况。
而步骤606与步骤S1可以概括为:将步骤601之步骤605至少做一次后,找出过第一门限和第二门限的SYNC_DL码中功率最大且记录次数大于预设次数的SYNC_DL码,从而得到接收信号中所采用的SYNC_DL码及其准确位置。
本发明第二实施例和第三实施例相对于同情况的现有技术可以降低计算量的理由与第一实施例中的分析类似,在此不再赘述。
以下介绍本发明的装置实施例。
图8示出了本发明第一装置实施例的框图,如图:
一种判断下行同步码准确位置及序号的装置,包括分组叠加单元801,分组计算单元802,下行同步码确定单元803,其中,
分组叠加单元801,用于根据SYNC_DL码的互相关性将本地SYNC_DL码分组,并将每组中的SYNC_DL码叠加;
分组计算单元802,利用每组叠加后的SYNC_DL码分别与接收的信号计算每组信道冲击响应功率值的最大值;
下行同步码确定单元803,找出信道冲击响应功率值最大值最大的k组,并将该k个组中的每一SYNC_DL码与接收的信号计算信道冲击响应,将结果最大的SYNC_DL码确定为接收信号中的SYNC_DL码,将得到该最大SYNC_DL码的位置确定为接收信号中的SYNC_DL码的位置;k为一预设值,并小于所分的组的数目。
所述分组叠加单元还包括预先设置的一互相关门限值;
所述分组叠加单元根据SYNC_DL码的互相关性将本地SYNC_DL码分组包括:
分组叠加单元将互相关结果低于预设的互相关门限值的SYNC_DL码分为同一组。
图9示出了本发明第一装置实施例的框图,如图:
一种判断下行同步码准确位置及序号的装置,包括分组叠加单元901,分组计算单元902,峰均比值计算单元903,门限值比较单元904,其中,
分组叠加单元901,用于根据SYNC_DL码的互相关性将本地SYNC_DL码分组,并将每组中的SYNC_DL码叠加;
分组计算单元902,利用每组叠加后的SYNC_DL码分别与接收的信号计算每组信道冲击响应功率值的最大值;
峰均比值计算单元903,找出信道冲击响应功率值的最大值最大的k组(k为一预设值,其小于所分的组的数目),并将该k个组中的每一SYNC_DL码与接收的信号计算信道冲击响应,即hn的功率值,在每一个|hn|的[0,63]处取最大值;对[64,127]区间的功率值求平均值;利用所述最大值与对应平均值计算得到峰均比,设该峰均比为峰均比值1;
从上述求得的峰均比值1中,找出最大的T个(峰均比值1n,n=1,2,3,...,T),并将剩余的峰均比值1求均值得到噪声比值,并按照下面公式进一步得到峰均比值2_n:峰均比值2_n=峰均比值1_n÷噪声比值;记录上述T个最大的峰均比值1对应的SYNC_DL码中峰均比值1过第一门限,峰均比值2_n过第二门限的SYNC_DL码及记录次数、位置;
门限值比较单元904,找出过第一门限和第二门限的SYNC_DL码中功率最大且记录次数大于预设次数的SYNC_DL码,从而得到接收信号中所采用的SYNC_DL码及其准确位置。
所述分组叠加单元还包括预先设置的一互相关门限值;
所述分组叠加单元根据SYNC_DL码的互相关性将本地SYNC_DL码分组包括:
分组叠加单元将互相关结果低于预设的互相关门限值的SYNC_DL码分为同一组。
上述第一装置实施例和第二装置实施例位于终端中。
利用上述装置实施例判断下行同步码的方法与前述方法类似,在此不再赘述。
上述实施例中,由于将本地SYNC_DL码按照互相关性进行分组,设分为m组,则每组中的SYNC_DL码叠加后与接收的信号计算信道冲击响应共进行m次,而m小于32次,同时,叠加计算相对于计算信道冲击响应的计算可以忽略,因此这样可以降低计算量。
进一步的,找出信道冲击响应功率值的最大值最大的那一组后,将该组中的每一SYNC_DL码与接收的信号计算信道冲击响应,由于该组中的一个SYNC_DL码与接收信号中的SYNC_DL码相同,而该组中的其它SYNC_DL码与接收信号中的SYNC_DL码不同,因此,得到一个最大的信道冲击响应,也就可以得到接收信号中的SYNC_DL码,而该码所在分组的叠加码与接收信号计算信道冲击响应过程中,最大值对应的在[0,63]中的位置即为接收信号中SYNC_DL码的准确位置。
比较信道冲击响应的计算量,在现有技术不分组的情况下,需要至少进行32次,而在本发明方法实施例中,考虑分组m=16,每组包含的SYNC_DL码个数n=2,并且k取值合理的情况,如k=4,则只需要16+2*4=24次,可见,减少了计算量。特别的,当k=1时,只需要16+2=18次,更加小于现有技术的32次。当k=1时,如果分的组数m变小,所需要的信道冲击响应的计算次数也小于等于18,小于现有技术的32次,因此降低了计算量。
本领域技术人员知道,下行同步过程,需要首先确定SYNC_DL码的准确位置和序号。一方面,确定SYNC_DL码的准确位置后,在接收下行同步信号时才能将接收时间点调整到准确的位置以正确接收。另一方面,需要得到训练序列(midamble码)。而整个系统有32组长度为64的基本SYNC_DL码,一个SYNC_DL唯一标识一个基站和一个码组,每个码组包含4个特定的扰码,每个扰码对应一个特定的基本midamble码。这样,可以得到突发结构中的midamble码,从而进行通信过程中的信道估计、测量,如上行同步的保持以及功率测量等。
以下介绍本发明的同步方法第一实施例。
一种同步方法,包括:
根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组,并将每组中的下行同步码叠加;
利用每组叠加后的下行同步码分别与接收的信号计算每组信道冲击响应功率值的最大值;
找出信道冲击响应功率值最大值最大的k组,并将该k个组中的每一下行同步码与接收的信号计算信道冲击响应,将结果最大的下行同步码确定为接收信号中的下行同步码,将得到该最大下行同步码的位置确定为接收信号中的下行同步码的位置;k为一预设值,并小于所分的组的数目
根据判断的位置调整接收数据的时间点,并根据判断的下行同步码序号得到训练序列。
所述根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组包括:
预先设置一互相关门限值,将互相关结果低于预设的互相关门限值的下行同步码分为同一组。
所述将互相关结果低于预设的互相关门限值的下行同步码分为同一组包括:
将32个本地下行同步码分为m组,每组n个下行同步码,每组中的n个下行同步码的互相关结果都低于互相关门限值;m*n=32。
以下介绍本发明的同步方法第二实施例。
一种同步方法,包括:
根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组,并将每组中的下行同步码叠加;
利用每组叠加后的下行同步码分别与接收的信号计算每组信道冲击响应功率值的最大值;
找出信道冲击响应功率值的最大值最大的k组(k为一预设值,其小于所分的组的数目),并将该k个组中的每一下行同步码与接收的信号计算信道冲击响应hn的功率值,在每一|hn|的[0,63]处取最大值;对[64,127]区间的功率值求平均值;利用所述最大值与对应平均值计算得到峰均比,设该峰均比为峰均比值1;
从上述求得的峰均比值1中,找出最大的T个,设分别为峰均比值1_n,n=1,2,...T,T小于n*k;并将剩余的峰均比值1求均值得到噪声比值,并按照下面公式进一步得到峰均比值2_n:
峰均比值2_n=峰均比值1_n÷噪声比值;
记录上述T个最大的峰均比值1对应的下行同步码中峰均比值1过第一门限,峰均比值2_n过第二门限的下行同步码及记录次数、位置;
将上述步骤至少做一次后,找出过第一门限和第二门限的下行同步码中功率最大且记录次数大于预设次数的下行同步码,从而得到接收信号中所采用的下行同步码及其准确位置;
根据判断的位置调整接收数据的时间点,并根据判断的下行同步码序号得到训练序列。
所述根据下行同步码的互相关性将本地下行同步码分组包括:
预先设置一互相关门限值,将互相关结果低于预设的互相关门限值的下行同步码分为同一组。
所述将互相关结果低于预设的互相关门限值的下行同步码分为同一组包括:
将32个本地下行同步码分为m组,每组n个下行同步码,每组中的n个下行同步码的互相关结果都低于互相关门限值;m*n=32。
所述将上述步骤至少做一次后,找出过第一门限和第二门限的下行同步码中功率最大且记录次数大于预设次数的下行同步码,从而得到接收信号中所采用的下行同步码及其准确位置包括:
将上述步骤做一次后,找出过第一门限和第二门限的下行同步码中功率最大的下行同步码,从而得到接收信号中所采用的下行同步码及其准确位置;或,
将上述步骤重复P次后,找出过第一门限和第二门限的下行同步码中功率最大且记录次数大于Q的下行同步码,从而得到接收信号中所采用的下行同步码及其准确位置;P、Q为预设值,且Q小于P。
虽然通过实施例描绘了本发明实施例,本领域普通技术人员知道,本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神,希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。