CN101719889B - 一种进行主同步信号检测的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种进行主同步信号检测的装置，该装置包括：FFT变换器、PSS抽取器、变量计算器和最值检测器；其中，变量计算器用于根据从K个OFDM符号所对应的频域信号中抽取的K个抽取序列和3个已知的PSS信号计算表征这3个已知的PSS信号处于OFDM符号的各个位置的概率大小的变量；最值检测器用于确定所述变量中的最大值，将最大值对应的位置确定为主同步信号所在的位置，将最大值对应的PSS信号的标识确定为主同步信号的标识。本发明还公开了一种进行主同步信号检测的方法。应用本发明能够在频域实现主同步信号的检测，避免复杂的窄带低通滤波器设计，降低计算量，并提高系统的抗频偏能力，提高小区搜索过程的成功概率。

Description

一种进行主同步信号检测的方法及装置

技术领域

本发明涉及LTE技术，特别涉及一种进行主同步信号检测的方法及装置。

背景技术

在无线通信系统中，终端在小区搜索阶段的重要任务之一是获得小区的ID以及帧定时信息，这些信息通常由系统中具有导频性质的信号所携带。

LTE(长期演进)系统中，小区的ID(以下记为：NID)由

和

两部分组成，即： $N_{\mathrm{ID}}=N_{\mathrm{ID}}^{\left(1\right)}+N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}.$ 其中：

由辅同步信号(SSS，Secondary Synchronization Signal)所携带，

每一个

对应一个特定的已知序列。

由主同步信号(PSS，Primary Synchronization Signal)所携带，

每一个

对应一个特定的已知序列。

PSS是一个频域的Zadoff-Chu序列，按照公式(1)生成：

$f_n^{\left(i\right)}=\left\{\begin{array}{cc}{e}^{-j\frac{\mathrm{\πun}(n+1)}{60}}& n=\mathrm{0,1},...,30\\ e^{-j\frac{\mathrm{\πu}(n+1)(n+2)}{63}}& n=\mathrm{31,32},...,61\end{array}\right.---\left(1\right)$

(1)式中，i表示

的序号；u是Zadoff-Chu序列的序号，u的取值与

的取值之间的关系如表1所示：

表1

PSS位于特定OFDM(正交频分复用)符号的中间62个子载波上，具体来说：是分布在直流子载波两边各31个子载波上，如图1所示。图1中，直流子载波以及位于所示62个子载波两侧的各5个空闲子载波不发送任何信号。空闲子载波的作用是为PSS和普通数据信号之间提供一个保护间隔。

现有进行PSS检测的方法是：首先，利用低通滤波器从接收数据中将包含PSS的较窄的频带滤出来，然后，在时域上将如前所述三个可能的PSS与滤出来的接收数据分别进行相关运算，最后，将相关程度最高的PSS确定为系统当前所采用的PSS。

上述现有进行PSS检测的方法往往需要设计复杂的窄带低通滤波器，并需要较多的运算量。

并且，虽然在理论上，作为PSS的Zadoff-Chu序列是一种自相关特性和互相关特性都非常好的序列，但是，由于实际应用中终端在小区搜索的开始阶段往往存在较大的频偏，这种频偏会导致在PSS检测过程中严重破坏PSS的自相关及互相关特性。因此，在存在大频偏的情况下，现有PSS检测方法的检测性能将迅速恶化。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种进行主同步信号检测的方法和装置，以避免设计复杂的窄带低通滤波器，从而降低运算量，并有效提高PSS检测的抗频偏性能。

为达到上述目的，本发明提供了一种进行主同步信号检测的装置，包括：快速傅立叶变换FFT变换器、主同步信号PSS抽取器、变量计算器和最值检测器，其中：

所述FFT变换器，用于根据正交频分复用OFDM符号定时信息对接收到的K个OFDM符号进行FFT变换，得到所述K个OFDM符号所对应的频域信号；

所述PSS抽取器，用于分别从所述K个OFDM符号所对应的频域信号中抽取M个数据，得到K个抽取序列，所述抽取的M个数据的位置涵盖PSS信号在OFDM符号频域中所对应的位置；

所述变量计算器，用于根据所述K个抽取序列和3个已知的PSS序列计算表征3个已知的PSS信号处于OFDM符号的各个位置的概率大小的变量；

所述最值检测器，用于确定所述变量中的最大值，将所述最大值对应的位置确定为主同步信号所在的位置，将所述最大值对应的PSS信号的标识确定为主同步信号的标识。

所述变量计算器中进一步包括：特定频偏的PSS序列生成器、功率分组器和峰值计算器，其中：

所述特定频偏的PSS序列生成器，用于根据3个已知的PSS序列生成带有频偏的PSS序列；

所述功率分组器，用于将所述每一个带有频偏的PSS序列中的各个点按照功率大小分组，并记录每一组中各个点在PSS序列中的位置；

所述峰值计算器，用于根据所述带有频偏的PSS序列、所述功率分组器记录的每一组中各个点在PSS序列中的位置以及所述K个抽取序列，计算表征所述3个已知的PSS信号处于所述K个抽取序列的各个位置的概率大小的变量。

所述特定频偏的PSS序列生成器，用于对所述已知的3个PSS信号补0，使补0之后的PSS信号的长度等于M，并用于将补0之后的PSS信号变换到时域得到时域PSS信号，还用于分别在每一个时域PSS信号上加上Q个预先设置的频偏，以及用于将加上频偏之后的时域PSS信号变换到频域，得到对应于每一个已知PSS信号的Q个带有频偏的频域PSS信号。

所述峰值计算器中进一步包括：序列共轭相乘器和峰值加强器，其中：

所述序列共轭相乘器，用于将所述K个抽取序列分别与所述带有频偏的PSS序列进行共轭相乘；

所述峰值加强器，用于将所述共轭相乘得到的序列按照功率分组器记录的信息分组，在每一组内，将邻近的一对数据进行共轭相乘并累加，并用于对K个抽取序列所对应的数据的累加结果再次进行累加得到所述变量。

所述峰值加强器，进一步用于将对应于同一个已知的PSS信号的Q个共轭相乘的累加结果进行累加，并将得到的累加结果作为所述变量。

所述峰值加强器，进一步用于将对应于同一个已知的PSS信号的Q个共轭相乘的累加结果中的最大值作为所述变量。

所述峰值计算器中进一步包括：

多帧累加器，用于将针对多帧计算得到的所述变量进行合并累加，并将所述合并累加的结果作为所述表征所述3个已知的PSS信号处于所述K个抽取序列的各个位置的概率大小的变量。

本发明还提供了一种进行主同步信号检测的方法，包括：

A、根据正交频分复用OFDM符号定时信息对接收到的K个OFDM符号进行快速傅立叶FFT变换，得到所述K个OFDM符号所对应的频域信号；

B、分别从所述K个OFDM符号所对应的频域信号中抽取M个数据，得到K个抽取序列，所述抽取的M个数据的位置涵盖PSS信号在OFDM符号频域中所对应的位置；

C、根据所述K个抽取序列和3个已知的PSS序列计算表征3个已知的PSS信号处于OFDM符号的各个位置的概率大小的变量；

D、确定所述变量中的最大值，将所述最大值对应的位置确定为主同步信号所在的位置，将所述最大值对应的PSS信号的标识确定为主同步信号的标识。

所述C包括：

C1、根据3个已知的PSS序列生成带有频偏的PSS序列；

C2、将所述每一个带有频偏的PSS序列中的各个点按照功率大小分组，并记录每一组中各个点在PSS序列中的位置；

C3、根据所述带有频偏的PSS序列、所述功率分组器记录的每一组中各个点在PSS序列中的位置以及所述K个抽取序列，计算表征所述3个已知的PSS信号处于所述K个抽取序列的各个位置的概率大小的变量。

所述C1包括：

C11、对所述已知的3个PSS信号补0，使补0之后的PSS信号的长度等于M；

C12、将补0之后的PSS信号变换到时域得到时域PSS信号；

C13、分别在每一个时域PSS信号上加上Q个预先设置的频偏；

C14、将加上频偏之后的时域PSS信号变换到频域，得到对应于每一个已知PSS信号的Q个带有频偏的频域PSS信号。

所述C3包括：

C31、将所述K个抽取序列分别与所述带有频偏的PSS序列进行共轭相乘；

C32、将所述共轭相乘得到的序列按照功率分组器记录的信息分组，在每一组内，将邻近的一对数据进行共轭相乘并累加，对K个抽取序列所对应的数据的累加结果再次进行累加得到所述变量。

所述对K个抽取序列所对应的数据的累加结果再次进行累加得到所述变量为：

将对应于同一个已知的PSS信号的Q个共轭相乘的累加结果进行累加，并将得到的累加结果作为所述变量。

所述对K个抽取序列所对应的数据的累加结果再次进行累加得到所述变量为：

将对应于同一个已知的PSS信号的Q个共轭相乘的累加结果中的最大值作为所述变量。

在所述C32之后进一步包括：

C33、将针对多帧计算得到的所述变量进行合并累加，并将所述合并累加的结果作为所述表征所述3个已知的PSS信号处于所述K个抽取序列的各个位置的概率大小的变量。

由上述技术方案可见，本发明提供的应用于LTE系统终端在小区搜索阶段进行主同步信号检测的方法与装置，通过将OFDM符号变换到频域，并从频域OFDM符号中抽取主同步信号所在位置的数据，然后根据所抽取的数据和3个已知的PSS信号计算表征这3个已知的PSS信号处于OFDM符号的各个位置的概率大小的变量，最后根据变量中的最大值确定主同步信号所在的位置和主同步信号的标识，从而在频域实现了主同步信号的检测。本发明不仅可以避免常规实现方案中复杂的窄带低通滤波器设计，降低计算量，而且可以大大提高系统的抗频偏能力，提高小区搜索过程的成功概率。

附图说明

图1为主同步信号在特定OFDM符号中的频域分布示意图；

图2为本发明进行主同步信号检测的装置的组成结构示意图；

图3为本发明进行主同步信号检测的装置中一较佳峰值计算器的组成结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

本发明的主要思想是：根据OFDM符号定时将接收到的每一个OFDM符号变换到频域，将每一个频域OFDM符号中可能包含PSS的子载波抽取出来，利用所抽取出来的子载波计算表征PSS位置及其ID可能性大小的变量w^(i，k′)(i是PSS的ID，k′是OFDM符号的位置)，最后从变量w^(i，k′)当中选出一个最大值，该最大值对应的OFDM符号的位置k′即为PSS的位置，该最的值对应的ID i即为PSS的ID。

本发明的实施以小区初始搜索过程中OFDM符号定时已确知为前提，也就是说：本发明假设在小区初始搜索过程中已经确定了OFDM符号的起始位置，即已确定了OFDM符号定时。

图2为本发明进行主同步信号检测的装置的组成结构示意图，该装置包括：FFT变换器210、PSS抽取器220、变量计算器230和最值检测器240。下面对本发明装置进行详细说明。

(一)FFT变换器

FFT变换器210，用于根据OFDM符号定时信息对接收到的K个OFDM符号进行FFT变换，得到这K个OFDM符号所对应的频域信号。具体为按照式(1)进行变换：

S^(k)＝FFT(R^(k))，0≤k＜K-1            (1)

式(1)中，表示接收到的第k个OFDM符号的时域数据；

表示将R^(k)做FFT变换之后得到的频域数据；

NFFT表示对每个符号做FFT变换所需的采样点数，该值与LTE的系统带宽有关，如果终端无法获知当前系统的带宽信息，可以采用NFFT的最大值，即2048。

(二)PSS抽取器

PSS抽取器220，用于从S^(k)中抽取M个数据，得到K个抽取序列，所抽取的M个数据的位置为PSS信号在OFDM符号频域中所对应的位置，因此，显然M应大于或等于62，这样可以确保所有的PSS信号被完全抽取出来。具体可以按照式(2)进行抽取：

$E^{\left(k\right)}=[s_{N_{\mathrm{FFT}}-M1}^{\left(k\right)},s_{N_{\mathrm{FFT}}-2}^{\left(k\right)}...s_{N_{\mathrm{FFT}-1}}^{\left(k\right)},s_0^{\left(k\right)},s_1^{\left(k\right)}...s_{M2}^{\left(k\right)}]---\left(2\right)$

为后文表述方便，令 $e_0^{\left(k\right)}=s_{N_{\mathrm{FFT}}-1}^{\left(k\right)},$ $e_1^{\left(k\right)}=s_{N_{\mathrm{FFT}}-2}^{\left(k\right)},...$ $e_{M-1}^{\left(k\right)}=s_{M2}^{\left(k\right)},$ 那么式(3)所示关系成立：

$E^{\left(k\right)}=[e_0^{\left(k\right)},e_1^{\left(k\right)},...e_{M-1}^{\left(k\right)}]---\left(3\right)$

这里，M＝M1+M2+1，M1，M2≥31。作为一种实施例，可以取M1＝32，M2＝31，则M＝64。

(三)变量计算器

变量计算器230，用于根据每个OFDM符号中可能包含PSS子载波的数据和已知的3个候选的PSS序列来计算出一个表征PSS处于某个特定OFDM符号位置及其属于某个特定ID的可能性大小的变量。本发明在图2中给出一种较优的变量计算器方案，该方案具有较强的抗频偏能力。

参见图2，该变量计算器230包含三部分：特定频偏的PSS序列生成器231，功率分组器232和峰值计算器233。本较佳变量计算器的工作原理是：首先由特定频偏的PSS序列生成器计算出一系列带有频偏的频域PSS序列，然后由功率分组器将每一个序列中的点按照功率大小进行分组，最后由峰值计算器根据带有频偏的频域PSS序列和功率分组的信息，计算变量w^(i，k′)。具体地：

特定频偏的PSS序列生成器231，用于生成一系列具有频偏的频域PSS信号，其过程为：首先将频域PSS信号填补一定数目的0，使之长度等于M，然后将补0之后的频率PSS信号变换到时域，再在时域PSS信号上加上Q个频偏，最后再变换到频域得到Q个带有频偏的频域PSS信号。这个过程可以按照上述4步分别完成，也可通过一个公式直接求得。

作为一个实施例，特定频偏的PSS序列生成器231的功能描述如下。

首先，根据PSS信号在频域位置上的映射关系，通过补0重新构造PSS序列，使其长度为M。

i＝0，1，2

然后，对补0之后的PSS序列进行FFT变换，得到对应的时域PSS信号，如式(4)所示：

T⁽ⁱ⁾＝FFT(F⁽ⁱ⁾)，i＝0，1，2

$T^{\left(i\right)}=[t_0^{\left(i\right)},t_1^{\left(i\right)},...t_{M-1}^{\left(i\right)}]---\left(4\right)$

再次，对时域PSS信号T⁽ⁱ⁾进行加频偏操作，如式(5)所示：

${\tilde{t}}_n^{\left(i\right)}=t_n^{\left(i\right)}\×e^{\frac{j2\mathrm{\π}\·{\mathrm{n\δ}}_q}{64}},$ n＝0，1，…M-1，i＝0，1，2，q＝0，1，…Q-1  (5)

为后文表述方便，令：

${\tilde{T}}^{(i,q)}=[{\tilde{t}}_0^{(i,q)},{\tilde{t}}_1^{(i,q)},...{\tilde{t}}_{M-1}^{(i,q)}]---\left(6\right)$

式(6)中，δ_q是数字域上的频偏值，δ_q可以根据实际应用的需要进行设置。由于LTE系统中的子载波间隔是15KHz，因此，当δ_q为1时表示目前所加频偏是15KHz。作为一种实施例δ_q可以选取如下Q＝9个值，[-1，-7.5，-0.5，-0.25，0，0.25，0.5，0.75，1]，这样该实施例可以覆盖[-15K，15K]的频偏范围。

最后，将所得到的带有频偏的时域PSS信号重新变换到频域得到带有频偏的频域PSS信号，如式(7)所示：

${\tilde{f}}_n^{(i,q)}=\mathrm{FFT}\left({\tilde{T}}_n^{(i,q)}\right),$ i＝0，1，2，q＝0，1，…Q-1                  (7)

为后文表述方便，令 ${\tilde{F}}^{(i,q)}=[{\tilde{f}}_0^{(i,q)},{\tilde{f}}_1^{(i,q)},...{\tilde{f}}_{M-1}^{(i,q)}].$

需要注意的是，如果δ_q的取值范围中有两个值相差为整数Z，那么根据傅立叶变换的性质，求出其中一个

后，另一个可以通过对该序列进行循环左移或右移Z位获得。如上述的δ_q的取值，其实只需计算δ_q＝0，0.25，0.5，0.75这四个值即可，其他均可由这三个的加频偏后的序列通过移位获得。对于δ_q＝0，即为不加频偏的原序列F⁽ⁱ⁾，通过对它移位可以获得δ_q＝-1，1所对应的序列。

由上述描述可知，一旦参数δ_q的取值确定，带有频偏的PSS序列也就确定了，因此，特定频偏的PSS序列生成器不需要每次都计算，只需计算一次，将结果保存即可，除非对δ_q的取值作出调整。

功率分组器232，用于将每个带有频偏的PSS序列中的M个点按照功率大小分成D组，并记录每一组中各个点在PSS序列中的位置。作为一个实施例可按照如下方式实现：

n＝0，1，…M-1，i＝0，1，2，q＝0，1，…Q-1

上式中，α₀，α₁…α_D-2为用于划分功率等级的D-1个门限值。作为实施例可将功率分为两类，通过门限α₀＝0.5来划分。

峰值计算器233，用于根据带有频偏的PSS序列、功率分组器所记录的信息以及K个抽取序列，计算出表征每个PSS ID可能性的峰值信息，并通过多帧数据进行累加抵制信道衰落，提高可靠性。

图3为本发明进行主同步信号检测的装置中一较佳峰值计算器的组成结构示意图。参见图3，该峰值计算器中包括：序列共轭相乘器310、峰值加强器320和多帧累加器330。

序列共轭相乘器310，用于将提取出的PSS信号(即：K个抽取序列)与带有频偏的PSS序列进行共轭相乘。

$h_n^{(i,q,k)}={\left({\tilde{f}}_n^{(i,q)}\right)}^{*}\×e_n^{\left(k\right)}$

n＝0，1，…M-1，i＝0，1，2，q＝0，1，…Q-1，k＝0，1…K

峰值加强器320，用于将序列

按照功率分组器输出的信息分成D组，在每一组内，将相邻较近的一对数据进行共轭相乘并累加；然后将多组数据的累加结果再次进行累加将结果记为u^(i，q，k)。本发明所采取的这种处理方式可以克服因符号定时不准确引起的峰值弱化情况，此为本发明一个非常重要的处理方式。最后对u^(i，q，k)进行处理得到一个用于PSS检测的峰值。作为实施例，这里给出两种计算峰值的方法。

第一种方法：将对应于一个PSS ID的Q个u^(i，q，k)的功率值进行累加得到一个功率值z^(i，k)：

$z^{(i,k)}=\underset{q=0}{\overset{Q-1}{\mathrm{\Σ}}}\left({\left|u^{(i,q,k)}\right|}^2\right),$ $u^{(i,q,k)}={|\underset{d=0}{\overset{D-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{a=0}{\overset{A_d-2}{\mathrm{\Σ}}}{h}_{p_a^{(i,q,d)}}^{(i,q,k)}\×{\left(h_{p_a^{(i,q,d)}}^{(i,q,k)}\right)}^{*}|}^2$

i＝0，1，2，k＝0，1…K-1

第二种方法：在对应于一个PSS ID的Q个u^(i，q，k)的功率值中，选出最大的一个作为峰值。

$z^{(i,k)}=\underset{q}{\max }{\left|u^{(i,q,k)}\right|}^2$

i＝0，1，2，k＝0，1…K-1，q∈[0，1，…Q-1]

多帧累加器330，用于将多帧的峰值结果按照一定方式进行合并累加，用于抵制信道的衰落，提高检测结果的可信度。设PSS信号出现的周期是每F个OFDM符号出现一次PSS信号，那么多帧累加器可表示为：

$w^{(i,k^{\′})}=\underset{\mathrm{mod}(k,F)=k^{\′}}{\mathrm{\Σ}}{z}^{(i,k)},$ i＝0，1，2，k＝0，1…K-1，k′＝0，1，…F-1

这里，mod(x，y)表示对x求模y的运算。

根据上述对变量计算器的描述，由于本发明预先根据3个已知PSS序列生成了一系列带有频偏的频域PSS信号，并将这些带有频偏的频域PSS信号中的各个点按照功率大小进行了分组，从而为后续计算表征3个已知的PSS信号处于K个抽取序列的各个位置的概率大小的变量提供了参考依据，因此，该方案具有较强的抗频偏能力。

(四)最值检测器

最值检测器240，用于在多个变量w^(i，k′)中选出可能性最大的值，该值所对应的i即为PSS信号的ID，该值所对应的k即为PSS信号的ID所在的位置。在本发明所给出的实施例中，变量w^(i，k′)的值越大，表示其对应的位置信息和ID信息为正确值的可能性越大，因此，在本发明所提供的实施例中，最值检测器就是一个最大值检测器。

对应于图2所示装置，本发明还提供了一种进行主同步信号检测的方法，该方法包括以下步骤A～D：

A、根据正交频分复用OFDM符号定时信息对接收到的K个OFDM符号进行快速傅立叶FFT变换，得到所述K个OFDM符号所对应的频域信号；

B、分别从所述K个OFDM符号所对应的频域信号中抽取M个数据，得到K个抽取序列，所述抽取的M个数据的位置涵盖PSS信号在OFDM符号频域中所对应的位置；

C、根据所述K个抽取序列和3个已知的PSS信号计算表征所述3个已知的PSS信号处于OFDM符号的各个位置的概率大小的变量；

D、确定所述变量中的最大值，将所述最大值对应的位置确定为主同步信号所在的位置，将所述最大值对应的PSS信号的标识确定为主同步信号的标识。

上述方法中的步骤C可以分为以下步骤C1～C3进行：

C1、根据3个已知的PSS序列生成带有频偏的频域PSS信号；

C2、将所述每一个带有频偏的频域PSS信号中的各个点按照功率大小分组，并记录每一组中各个点在PSS序列中的位置；

C3、根据所述带有频偏的频域PSS信号、所述功率分组器记录的每一组中各个点在PSS序列中的位置以及所述K个抽取序列，计算表征所述3个已知的PSS信号处于所述K个抽取序列的各个位置的概率大小的变量。

其中，上述步骤C1可以进一步包括：

C11、对所述已知的3个PSS信号补0，使补0之后的PSS信号的长度等于M；

C12、将补0之后的PSS信号变换到时域得到时域PSS信号；

C13、分别在每一个时域PSS信号上加上Q个预先设置的频偏；

C14、将加上频偏之后的时域PSS信号变换到频域，得到对应于每一个已知PSS信号的Q个带有频偏的频域PSS信号。

上述步骤C3可以进一步包括：

C31、将所述K个抽取序列分别与所述带有频偏的PSS序列进行共轭相乘；

C32、将所述共轭相乘得到的序列按照功率分组器记录的信息分组，在每一组内，将邻近的一对数据进行共轭相乘并累加，对K个抽取序列所对应的数据的累加结果再次进行累加得到所述变量。

其中，所述对K个抽取序列所对应的数据的累加结果再次进行累加得到所述变量可以是：将对应于同一个已知的PSS信号的Q个共轭相乘的累加结果进行累加，并将得到的累加结果作为所述变量；也可以是：将对应于同一个已知的PSS信号的Q个共轭相乘的累加结果中的最大值作为所述变量。

在上述步骤C32之后可以进一步包括：C33、将针对多帧计算得到的所述变量进行合并累加，并将所述合并累加的结果作为所述表征所述3个已知的PSS信号处于所述K个抽取序列的各个位置的概率大小的变量。

由上述实施例可见，本发明提供的一种应用于LTE系统终端在小区搜索阶段进行主同步信号位置及其ID的检测方法与装置，通过将OFDM符号变换到频域，并从频域OFDM符号中抽取主同步信号所在位置的数据，然后根据所抽取的数据和3个已知的PSS信号计算表征这3个已知的PSS信号处于OFDM符号的各个位置的概率大小的变量，最后根据变量中的最大值确定主同步信号所在的位置和主同步信号的标识，从而在频域实现了主同步信号的检测。本发明不仅可以避免常规实现方案中复杂的窄带低通滤波器设计，降低计算量，而且可以大大提高系统的抗频偏能力，提高小区搜索过程的成功概率。

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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种进行主同步信号检测的装置，应用于LTE系统终端的小区搜索阶段，其特征在于，包括：快速傅立叶变换FFT变换器、主同步信号PSS抽取器、变量计算器和最值检测器，其中：

所述FFT变换器，用于根据正交频分复用OFDM符号定时信息对接收到的K个OFDM符号进行FFT变换，得到所述K个OFDM符号所对应的频域信号；

所述PSS抽取器，用于分别从所述K个OFDM符号所对应的频域信号中抽取M个数据，得到K个抽取序列，所述抽取的M个数据的位置涵盖PSS信号在OFDM符号频域中所对应的位置；

所述变量计算器，用于根据所述K个抽取序列和3个已知的PSS序列计算表征3个已知的PSS信号处于OFDM符号的各个位置的概率大小的变量；

所述最值检测器，用于确定所述变量中的最大值，将所述最大值对应的位置确定为主同步信号所在的位置，将所述最大值对应的PSS信号的标识确定为主同步信号的标识；

其中，所述变量计算器中进一步包括：特定频偏的PSS序列生成器、功率分组器和峰值计算器，其中：

所述特定频偏的PSS序列生成器，用于根据3个已知的PSS序列生成带有频偏的PSS序列；

所述功率分组器，用于将所述每一个带有频偏的PSS序列中的各个点按照功率大小分组，并记录每一组中各个点在PSS序列中的位置；

所述峰值计算器，用于根据所述带有频偏的PSS序列、所述功率分组器记录的每一组中各个点在PSS序列中的位置以及所述K个抽取序列，计算表征所述3个已知的PSS信号处于所述K个抽取序列的各个位置的概率大小的变量。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述特定频偏的PSS序列生成器，用于对所述已知的3个PSS信号补0，使补0之后的PSS信号的长度等于M，并用于将补0之后的PSS信号变换到时域得到时域PSS信号，还用于分别在每一个时域PSS信号上加上Q个预先设置的频偏，以及用于将加上频偏之后的时域PSS信号变换到频域，得到对应于每一个已知PSS信号的Q个带有频偏的频域PSS信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述峰值计算器中进一步包括：序列共轭相乘器和峰值加强器，其中：

所述序列共轭相乘器，用于将所述K个抽取序列分别与所述带有频偏的PSS序列进行共轭相乘；

所述峰值加强器，用于将所述共轭相乘得到的序列按照功率分组器记录的信息分组，在每一组内，将邻近的一对数据进行共轭相乘并累加，并用于对K个抽取序列所对应的数据的累加结果再次进行累加得到所述变量。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：

所述峰值加强器，进一步用于将对应于同一个已知的PSS信号的Q个共轭相乘的累加结果进行累加，并将得到的累加结果作为所述变量。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：

所述峰值加强器，进一步用于将对应于同一个已知的PSS信号的Q个共轭相乘的累加结果中的最大值作为所述变量。

6.根据权利要求3至5任一项所述的装置，其特征在于，所述峰值计算器中进一步包括：

多帧累加器，用于将针对多帧计算得到的所述变量进行合并累加，并将所述合并累加的结果作为所述表征所述3个已知的PSS信号处于所述K个抽取序列的各个位置的概率大小的变量。

7.一种进行主同步信号检测的方法，应用于LTE系统终端的小区搜索阶段，其特征在于，包括：

A、根据正交频分复用OFDM符号定时信息对接收到的K个OFDM符号进行快速傅立叶FFT变换，得到所述K个OFDM符号所对应的频域信号；

B、分别从所述K个OFDM符号所对应的频域信号中抽取M个数据，得到K个抽取序列，所述抽取的M个数据的位置涵盖PSS信号在OFDM符号频域中所对应的位置；

C、根据所述K个抽取序列和3个已知的PSS序列计算表征3个已知的PSS信号处于OFDM符号的各个位置的概率大小的变量；

D、确定所述变量中的最大值，将所述最大值对应的位置确定为主同步信号所在的位置，将所述最大值对应的PSS信号的标识确定为主同步信号的标识；

其中，所述C包括：

C1、根据3个已知的PSS序列生成带有频偏的PSS序列；

C2、将所述每一个带有频偏的PSS序列中的各个点按照功率大小分组，并记录每一组中各个点在PSS序列中的位置；

C3、根据所述带有频偏的PSS序列、一功率分组器记录的每一组中各个点在PSS序列中的位置以及所述K个抽取序列，计算表征所述3个已知的PSS信号处于所述K个抽取序列的各个位置的概率大小的变量。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述C1包括：

C11、对所述已知的3个PSS信号补0，使补0之后的PSS信号的长度等于M；

C12、将补0之后的PSS信号变换到时域得到时域PSS信号；

C13、分别在每一个时域PSS信号上加上Q个预先设置的频偏；

C14、将加上频偏之后的时域PSS信号变换到频域，得到对应于每一个已知PSS信号的Q个带有频偏的频域PSS信号。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述C3包括：

C31、将所述K个抽取序列分别与所述带有频偏的PSS序列进行共轭相乘；

C32、将所述共轭相乘得到的序列按照功率分组器记录的信息分组，在每一组内，将邻近的一对数据进行共轭相乘并累加，对K个抽取序列所对应的数据的累加结果再次进行累加得到所述变量。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对K个抽取序列所对应的数据的累加结果再次进行累加得到所述变量为：

将对应于同一个已知的PSS信号的Q个共轭相乘的累加结果进行累加，并将得到的累加结果作为所述变量。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对K个抽取序列所对应的数据的累加结果再次进行累加得到所述变量为：

将对应于同一个已知的PSS信号的Q个共轭相乘的累加结果中的最大值作为所述变量。

12.根据权利要求9至11任一项所述的方法，其特征在于，在所述C32之后进一步包括：

C33、将针对多帧计算得到的所述变量进行合并累加，并将所述合并累加的结果作为所述表征所述3个已知的PSS信号处于所述K个抽取序列的各个位置的概率大小的变量。

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