CN101958855A - 一种生成prach基带信号的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种生成PRACH基带信号的方法、装置及系统。所述方法包括：生成PRACH数字基带基本信号；将所述基本信号进行过采样，并低通滤波得到设定频谱范围内的信号；将数字基带信号的频谱整体搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；再插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；最后上变频到当前小区工作的中心频点上发送。本发明能够很方便且直观的生成PRACH的数字基带信号。进一步的，本发明还公开了一种改进方案，能够有效降低PRACH数字基带处理的复杂度和存储量。

Description

一种生成PRACH基带信号的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种生成PRACH基带信号的方法、装置及系统。

背景技术

通过HSPA+(高速分组接入(HSPA，High Speed Package Access)的向下演进版本)等增强技术的实现，第三代合作项目(3GPP，3^rd GenerationPartnership Project)无线接入技术将在未来几年中保持竞争力。为了保证在未来十年甚至更长时间内保持领先，3GPP无线接入技术需要一个长期演进的过程来保证其竞争力。在这个背景下，3GPP成立了长期演进项目(LTE，LongTime Evolution)计划，该计划目的是引入全新的无线空中接口和各种先进的技术，以便达到更大的传输速率、更小的接入延迟和更大的系统容量。

LTE物理层基于正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)技术，子载波宽度为Δf＝15KHz，最大支持20MHz带宽。在时域上，基本的时间单位用T_s＝1/(15000×2048)S表示。其中，15000为一个子载波宽度Δf，2048为最大带宽时实现数据频域到时域变换的IFFT点数。

为了实现用户设备(UE，User Equipment)的接入，无线通信系统都需要提供随机接入信道(RACH，Random Access Channel)。RACH是一个基于竞争的上行信道，在不同的无线系统中，随机接入的功能也有所不同。例如，可以用作接入网络、进行资源请求、携带控制信令、进行上行同步、调整传输功率等。

LTE的上行使用单载波的频分复用(SC-FDMA，Single Carrier FrequencyDivision Multiplex Access)技术。相对OFDMA，SC-FDMA在发送端增加DFT的处理，因此也可以看作基于DFT扩频的OFDM，即离散傅立叶变换-扩展-正交频分复用(DFT-S-OFDM，Discrete Fourier Transform-Spread-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)。物理随机接入信道(PRACH，Physical Random Access Channel)是上行信道，也基于SC-FDMA实现。

在实现本发明的过程中，发明人经过研究发现：LTE系统中PRACH基带信号的生成比较复杂，现有技术中没有提供PRACH基带信号的生成方案，尤其是没有详细描述在数字基带应该如何生成PRACH基带信号的方案。

发明内容

本发明实施例提供一种生成PRACH基带信号的方法、装置及系统，能够很方便的生成PRACH的数字基带信号。进一步的，结合LTE的频率栅格设置，本发明实施例还提供一种生成PRACH基带信号的改进方案，能够有效降低PRACH数字基带处理的复杂度和存储量。

本发明实施例提供以下技术方案：

一种生成PRACH基带信号的方法，包括：

生成PRACH数字基带基本信号；

将所述基本信号进行过采样，并低通滤波得到设定频谱范围内的信号；

将经过过采样滤波的数字基带信号的频谱整体搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；

将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；

将插入CP的数字基带信号上变频到当前小区工作的中心频点上发送。

一种生成PRACH基带信号的方法，包括：

生成PRACH数字基带基本信号；

将所述基本信号的频谱中除去100KHz整数倍以外的部分进行搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；

将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；

将插入CP的数字基带信号上变频到调整后的中心频点上发送，所述调整后的中心频点是在当前小区工作的中心频点基础上增加所述除去的100KHz整数倍。

一种生成PRACH基带信号的装置，包括：

第一生成模块，用于生成PRACH数字基带基本信号；

过采样滤波模块，用于将所述基本信号进行过采样，并低通滤波得到设定频谱范围内的信号；

整体频谱搬移模块，用于将经过过采样滤波的数字基带信号的频谱整体搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；

第一重复并插入CP模块，用于将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；

第一射频上变频模块，用于将插入CP的数字基带信号上变频到当前小区工作的中心频点上发送。

一种生成PRACH基带信号的装置，包括：

第二生成模块，用于生成PRACH数字基带基本信号；

部分频谱搬移模块，用于将所述基本信号的频谱中除去100KHz整数倍以外的部分进行搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；

第二重复并插入CP模块，用于将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；

第二射频上变频模块，用于将插入CP的数字基带信号上变频到调整后的中心频点上发送，所述调整后的中心频点是在当前小区工作的中心频点基础上增加所述除去的100KHz整数倍。

一种生成PRACH基带信号的系统，包括前述的生成PRACH基带信号的装置。

本发明实施例提供的生成PRACH基带信号的方法、装置及系统，能够很方便且比较直观的生成PRACH的数字基带信号。进一步的，结合LTE的频率栅格设置，本文在上述方案的基础上还提供了一种改进方案，通过仅对部分频谱进行搬移，而将未进行频谱搬移的部分通过调整射频上变频中心频点予以实现，从而可以避免未改进方案中过采样滤波的计算量，也大大减少了频谱搬移的计算量，更重要的是，还可以减少数据存储量，同时，还省略过采样滤波器，进一步降低了实现的难度和成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的生成PRACH基带信号的方法流程图；

图2是本发明实施例一中Preamble序列结构示意图；

图3是本发明实施例二提供的生成PRACH基带信号的方法流程图；

图4是本发明实施例三提供的生成PRACH基带信号的装置结构示意图；

图5是本发明实施例四提供的生成PRACH基带信号的装置结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种生成PRACH基带信号的方法、装置及系统，能够很方便的生成PRACH的数字基带信号。进一步的，结合LTE的频率栅格设置，本发明实施例还提供一种生成PRACH基带信号的改进方案，能够有效降低PRACH数字基带处理的复杂度和存储量。为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

如图1所示，为本发明实施例一提供的生成PRACH基带信号的方法流程图。所述方法包括：

步骤101、生成时域的ZC根序列；

其中，根据LTE标准中的协议规定在时域生成ZC根序列，即x_u，v(n)序列。

步骤102、将所述时域的ZC根序列变换成频域序列；

其中，将步骤101中生成的序列x_u，v(n)从时域DFT变换到频域，得到频域序列X_u，v(k)。

需要说明的是，

其中u为生成ZC根序列的标号(index)；v为ZC根序列的循环移位参数(cyclic shift)；k为频域序列X_u，v(k)的元素编号；n为时域序列x_u，v(n)的元素编号；j为虚部的符号，等于-1开根号；N_ZC为ZC根序列长度。

步骤103、将所述频域序列映射到N点IFFT对应的频域点上，并对N点IFFT中的空子载波补零；

具体而言，PRACH的时域信号表达式为：

其中0≤t＜T_SEQ+T_CP；β_PRACH是幅度变换因子；需要说明的是，在一个时隙内，上行资源划分为

个资源块(RB，Resource Block)，每个资源块包含的子载波个数为

的大小取决于上行的发送带宽，由小区配置，

对应最大上行带宽；频域的位置由参数

控制；系数K＝Δf/Δf_RA用于区分随机接入数据和上行数据子载波间隔的不同，变量Δf_RA表示随机接入数据的子载波空间，变量Δf表示LTE中正常子载波的频域宽度，等于15KHz，变量是一固定的偏移量，决定了随机接入数据在物理RBs内的频域位置，以上两值均通过下表1给出。

表1

现将PRACH的时域信号表达式重写如下：

令

N＝2ⁿ为大于

的最小数，则s(t)可以进一步写为：

其中，

$f\left(t\right)={\mathrm{\β}}_{\mathrm{PRACH}}{e}^{j2\mathrm{\π}(K{k}_0+\frac{1}{2}N){\mathrm{\Δf}}_{\mathrm{RA}}(t-T_{\mathrm{CP}})}$

本领域的技术人员可以理解，s₀(t)的频谱范围被限制在

内，根据采样定理，以周期

采样，不会损失任何信息。

s(t)的频谱范围则大得多，对于20MHz的带宽配置，其频谱可以分布在[-10MHz，+10MHz]的范围内，采样率需要大于等于T_s＝1/(15000×2048)S，才不会损失任何信息。

在步骤103中的子载波映射具体是根据将X_u，v(k)映射到N点IFFT对应的频域点上，并对N点IFFT中的空子载波补零。本领域的技术人员可以理解，对s₀(t)以

为周期离散采样，令t＝T_CP+mT′_s，可以得到第m个采样点为：

本领域的技术人员可以理解，根据上述公式，可很容易得到子载波映射时X_u，v(k)的位置以及需要补零的空子载波位置。

步骤104、通过N点IFFT实现信号从频域到时域的变换，得到PRACH数字基带基本信号；

具体而言，N点IFFT完成信号从频域到时域的变换，得到s₀(t)的数字基带信号，其中，N点IFFT可以使用基2FFT实现。

需要说明的是，上述步骤101至104是可选步骤，其用于生成PRACH数字基带基本信号，本领域技术人员可以容易想到的其他能够生成PRACH数字基带基本信号的步骤均可以应用于本发明实施例中。

步骤105、将所述基本信号进行过采样，并低通滤波得到设定频谱范围内的信号；

具体而言，对于20MHz的系统带宽配置，将s₀(t)的采样周期为T′_s的数字基带信号过采样到以T_s为采样周期的数字基带信号，并低通滤波得到低频频谱与信号s(t)位于

频谱范围内的频谱相同的采样率为30.72MHz的信号。此处需要说明的是，之所以将采样周期为T′_s的s₀(t)的数字基带信号过采样，是因为最终输出的s(t)的采样周期为T_s，如果此处不进行过采样而直接在数字域进行频谱搬移(偏移)，会产生混叠现象。本领域的技术人员可以理解，本实施例以20MHz的系统带宽配置为例进行说明，对于其它系统带宽配置，具体到LTE系统即为15MHz、10MHz、5MHz、3MHz和1.4MHz等带宽配置，其处理过程类似。

步骤106、将经过过采样滤波的数字基带信号的频谱整体搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；

具体而言，将以T_s为采样周期的s₀(t)的数字基带信号的频谱整体搬移

得到以T_s为采样周期的s(t)的数字基带信号。优选的，可以通过将s₀(t)采样周期为T_s的数字基带序列乘以一个相位偏转序列实现。

步骤107、将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；

具体而言，将以T_s为采样周期的s(t)的数字基带信号重复并插入CP得到如图2所示的序列的数字基带信号。

本领域的技术人员可以理解，现有LTE中的PRACH是由一组Preamble序列表示。Preamble的组成部分包括由ZC(Zadoff-Chu)序列生成的长度为T_SEQ的基本序列和长度为T_CP的循环前缀。

另外，是否重复以及CP插入的长度，取决于当前format配置。本领域的技术人员可以理解，现有Preamble共有5种格式，即Format 0～Format 4，具体通过哪种格式发送由高层确定。其中Format 4是TDD结构特有的，在UpPTS上发送。具体配置参考下表2。

表2

步骤108、将插入CP的数字基带信号上变频到当前小区工作的中心频点上发送。

具体而言，在发送时，UE需将s(t)上变频到当前小区工作的中心频点f₀上。

上述本发明实施例一中，直接在数字基带生成s(t)，这是比较直观的实现方式，但存在复杂度较高且需要较多存储空间的问题，例如format 3时，过采样后，需要对24576个采样点进行相位偏转，还需要存储70176个采样点。而本领域的技术人员知道，PRACH实际占用的带宽远小于LTE最大系统带宽，因此，可以以较低采样率实现PRACH而不改变其频谱形状，本发明实施例一中，频谱搬移的部分工作可以在射频上变频模块中完成。由此，在本发明实施例一的基础上进一步改进，即将频谱搬移实现的部分频率偏移量在射频上变频过程中生成，这是因为考虑到在下行同步完成后，UE射频器件已经和eNB取得了同步，此时如果按照Raster步长的整数倍调整UE射频器件的中心频点，其稳定度很高，因此在发送PRACH时，临时将其工作的中心频点以Raster的整数倍进行调整，完全可以满足PRACH发送的需求。具体说明如下。

如图3所示，为本发明实施例二提供的生成PRACH基带信号的方法流程图。所述方法包括：

步骤301、生成时域的ZC根序列；

其中，根据LTE标准中的协议规定在时域生成ZC根序列，即x_u，v(n)序列。

步骤302、将所述时域的ZC根序列变换成频域序列；

其中，将步骤301中生成的序列x_u，v(n)从时域DFT变换到频域，得到频域序列X_u，v(k)。

需要说明的是，

其中u为生成ZC根序列的标号(index)；v为ZC根序列的循环移位参数(cyclic shift)；k为频域序列X_u，v(k)的元素编号；n为时域序列x_u，v(n)的元素编号；j为虚部的符号，等于-1开根号；N_ZC为ZC根序列长度。

步骤303、将所述频域序列映射到N点IFFT对应的频域点上，并对N点IFFT中的空子载波补零；

将PRACH的时域信号表达式重写如下：

令

N＝2ⁿ为大于

的最小数，则s(t)可以进一步写为：

其中，

$f\left(t\right)={\mathrm{\β}}_{\mathrm{PRACH}}{e}^{j2\mathrm{\π}(K{k}_0+\frac{1}{2}N){\mathrm{\Δf}}_{\mathrm{RA}}(t-T_{\mathrm{CP}})}$

本领域的技术人员可以理解，s₀(t)的频谱范围被限制在内，根据采样定理，以周期

采样，不会损失任何信息。

s(t)的频谱范围则大得多，对于20MHz的带宽配置，其频谱可以分布在[-10MHz，+10MHz]的范围内，以T_s＝1/(15000×2048)S采样，不会损失任何信息。

在步骤303中的子载波映射具体是根据

将X_u，v(k)映射到N点IFFT对应的频域点上，并对N点IFFT中的空子载波补零。本领域的技术人员可以理解，对s₀(t)以

为周期离散采样，令t＝T_CP+mT′_s，可以得到第m个采样点为：

本领域的技术人员可以理解，根据上述公式，可很容易得到子载波映射时X_u，v(k)的位置以及需要补零的空子载波位置。

步骤304、通过N点IFFT实现信号从频域到时域的变换，得到PRACH数字基带基本信号；

具体而言，N点IFFT完成信号从频域到时域的变换，得到s₀(t)的数字基带信号，其中，N点IFFT可以使用基2FFT实现。

需要说明的是，上述步骤301至304是可选步骤，其用于生成PRACH数字基带基本信号，本领域技术人员可以容易想到的其他能够生成PRACH数字基带基本信号的步骤均可以应用于本发明实施例中。

步骤305、将所述基本信号的频谱中除去100KHz整数倍以外的部分进行搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；

具体而言，本领域的技术人员可以理解，在第一较佳实施例中需要搬移的

可以分为两部分，表示为f_offset＝n·100KHz+f′_offset，其中，n为满足n·100KHz≤f_offset的最大整数，0≤f′_offset＜100KHz。

在实现时，部分频谱搬移就是仅需要实现0≤f′_offset＜100KHz部分的频谱搬移，由于此时频谱搬移量很小，而之前的N点IFFT又保证了数字高频部分是空白子载波，此时N点IFFT输出的采样周期为T′_s的时域采样序列不需要过采样，直接进行频谱搬移也不会产生频谱混叠。可以理解，20MHz系统中，本发明实施例二的采样周期T′_s远大于实施例一的采样周期T_s，也即对于持续同样时长的PRACH信号，实施例二需要处理和存储的采样点数远小于实施例一。

步骤306、将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；

具体而言，将以T_s为采样周期的s(t)的数字基带信号重复并插入CP得到如图2所示的序列的数字基带信号。另外，是否重复以及CP插入的长度，取决于当前format配置。

步骤307、将插入CP的数字基带信号上变频到调整后的中心频点上发送，所述调整后的中心频点是在当前小区工作的中心频点基础上增加所述除去的100KHz整数倍。

具体而言，将n·100KHz≤f_offset未进行频谱搬移的部分通过调整射频上变频中心频点f′₀＝f₀+n·100KHz实现，即在发送时，UE需将s(t)上变频到调整后的中心频点f′₀上。

本发明实施例二中通过仅对部分频谱进行搬移，而将未进行频谱搬移的部分通过调整射频上变频中心频点予以实现，这就避免了本发明实施例一中过采样滤波的计算量，也大大减少了频谱搬移的计算量，更重要的是，还可以减少数据存储量。以format 3为例，采用本发明实施例二，IFFT输出1024个采样点，直接进行频谱搬移，只需要需要对1024个采样点进行相位偏转，相对之前的本发明实施例一对24576个采样点进行相位偏转，计算量节省了23/24，而存储量更是减少到仅有本发明实施例一的1/24，同时，还省略过采样滤波器，进一步降低了实现的难度和成本。

如图4所示，为本发明实施例三提供的生成PRACH基带信号的装置结构示意图。该装置包括：第一生成模块400、过采样滤波模块450、整体频谱搬移模块460、第一重复并插入CP模块470、第一射频上变频模块480；其中，

所述第一生成模块400进一步包括：第一ZC根序列生成单元410、第一N_ZC点DFT单元420、第一子载波映射和补零单元430、第一N点IFFT单元440。

具体而言，所述第一ZC根序列生成单元410根据LTE标准中的协议规定生成时域的ZC根序列，即x_u，v(n)序列；

所述第一N_ZC点DFT单元420将所述时域的ZC根序列x_u，v(n)序列从时域DFT变换到频域，得到频域序列X_u，v(k)；

所述第一子载波映射和补零单元430根据

将所述频域序列X_u，v(k)映射到N点IFFT对应的频域点上，并对N点IFFT中的空子载波补零；

所述第一N点IFFT单元440将信号从频域变换到时域，得到s₀(t)的数字基带信号，其中，N点IFFT可以使用基2FFT实现；

所述过采样滤波模块450，用于将所述基本信号进行过采样，并低通滤波得到设定频谱范围内的信号；具体而言，将s₀(t)的采样周期为T′_s的数字基带信号过采样到以T_s为采样周期的数字基带信号，并低通滤波得到位于

频谱范围内的信号。

所述整体频谱搬移模块460，用于将经过过采样滤波的数字基带信号的频谱整体搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；具体而言，将以T_s为采样周期的s₀(t)的数字基带信号的频谱整体搬移

得到以T_s为采样周期的s(t)的数字基带信号。优选的，可以通过将s₀(t)采样周期为T_s的数字基带序列乘以一个相位偏转序列实现。

所述第一重复并插入CP模块470，用于将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；具体而言，是将以T_s为采样周期的s(t)的数字基带信号重复并插入CP得到如图2所示的序列的数字基带信号。另外，所述第一重复并插入CP模块470根据Preamble序列所属格式的配置选择是否重复插入CP，以及确定所述插入CP的长度。

所述第一射频上变频模块480，用于将插入CP的数字基带信号s(t)上变频到当前小区工作的中心频点f₀上发送。

需要说明的是，上述本发明实施例一的说明同样适用于本发明实施例三。另外，上述本发明实施例三中，直接在数字基带生成s(t)，这是比较直观的实现方式，但存在复杂度较高且需要较多存储空间的问题，例如format 3时，过采样后，需要对24576个采样点进行相位偏转，还需要存储70176个采样点。而本领域的技术人员知道，PRACH实际占用的带宽远小于LTE最大系统带宽，因此，可以以较低采样率实现PRACH而不改变其频谱形状，本发明实施例一中，频谱搬移的部分工作可以在射频上变频模块中完成。由此，在本发明实施例三的基础上进一步改进，即将频谱搬移实现的部分频率偏移量在射频上变频过程中生成，这是因为考虑到在下行同步完成后，UE射频器件已经和eNB取得了同步，此时如果按照Raster步长的整数倍调整UE射频器件的中心频点，其稳定度很高，因此在发送PRACH时，临时将其工作的中心频点以Raster的整数倍进行调整，完全可以满足PRACH发送的需求。具体说明如下。

如图5所示，为本发明实施例四提供的生成PRACH基带信号的装置结构示意图。该装置包括：第二生成模块500、部分频谱搬移模块550、第二重复并插入CP模块560、第二射频上变频模块570；其中，

所述第二生成模块500进一步包括：第二ZC根序列生成单元510、第二N_ZC点DFT单元520、第二子载波映射和补零单元530、第二N点IFFT单元540。

具体而言，所述第二ZC根序列生成单元510根据LTE标准中的协议规定生成时域的ZC根序列，即x_u，v(n)序列；

所述第二N_ZC点DFT单元520将所述时域的ZC根序列x_u，v(n)序列从时域DFT变换到频域，得到频域序列X_u，v(k)；

所述第二子载波映射和补零单元530根据

将所述频域序列X_u，v(k)映射到N点IFFT对应的频域点上，并对N点IFFT中的空子载波补零；

所述第二N点IFFT单元540将信号从频域变换到时域，得到s₀(t)的数字基带信号，其中，N点IFFT可以使用基2FFT实现；

部分频谱搬移模块550，用于将所述基本信号的频谱中除去100KHz整数倍以外的部分进行搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；具体而言，本领域的技术人员可以理解，在第一较佳实施例中需要搬移的

可以分为两部分，表示为f_offset＝n·100KHz+f′_offset，其中，n为满足n·100KHz≤f_offset的最大整数，0≤f′_offset＜100KHz。

在实现时，部分频谱搬移就是仅需要实现0≤f′_offset＜100KHz部分的频谱搬移，由于此时频谱搬移量很小，而之前的N点IFFT又保证了数字高频部分是空白子载波，此时N点IFFT输出的采样周期为T′_s的时域采样序列不需要过采样，直接进行频谱搬移也不会产生频谱混叠。

第二重复并插入CP模块560，用于将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；具体而言，将以T_s为采样周期的s(t)的数字基带信号重复并插入CP得到如图2所示的序列的数字基带信号。另外，是否重复以及CP插入的长度，取决于当前format配置。

第二射频上变频模块570，用于将插入CP的数字基带信号上变频到调整后的中心频点上发送，所述调整后的中心频点是在当前小区工作的中心频点基础上增加所述除去的100KHz整数倍。具体而言，将n·100KHz≤f_offset未进行频谱搬移的部分通过调整射频上变频中心频点f′₀＝f₀+n·100KHz实现，即在发送时，UE需将s(t)上变频到调整后的中心频点f′₀上。

需要说明的是，上述本发明实施例二的说明同样适用于本发明实施例四。另外，本发明实施例四中通过仅对部分频谱进行搬移，而将未进行频谱搬移的部分通过调整射频上变频中心频点予以实现，这就避免了本发明实施例三中过采样滤波的计算量，也大大减少了频谱搬移的计算量，更重要的是，还可以减少数据存储量。以format 3为例，采用本发明实施例四，IFFT输出1024个采样点，直接进行频谱搬移，只需要需要对1024个采样点进行相位偏转，相对之前的本发明实施例三对24576个采样点进行相位偏转，计算量节省了23/24，而存储量更是减少到仅有本发明实施例三的1/24，同时，还省略过采样滤波器，进一步降低了实现的难度和成本。

本发明实施例还进一步提供两种生成PRACH基带信号的系统，分别包括上述实施例三、四所述的生成PRACH基带信号的装置，具体说明详见上述实施例三、四，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

综上所述，本文提供了一种生成PRACH基带信号的方法、装置及系统，能够很方便且比较直观的生成PRACH的数字基带信号。进一步的，结合LTE的频率栅格设置，本文在上述方案的基础上还提供了一种改进方案，通过仅对部分频谱进行搬移，而将未进行频谱搬移的部分通过调整射频上变频中心频点予以实现，从而可以避免未改进方案中过采样滤波的计算量，也大大减少了频谱搬移的计算量，更重要的是，还可以减少数据存储量，同时，还省略过采样滤波器，进一步降低了实现的难度和成本。

以上对本发明所提供的生成PRACH基带信号的方法、装置及网络设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方案；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (17)

1.一种生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，包括：

生成物理随机接入信道PRACH数字基带基本信号；

将所述基本信号进行过采样，并低通滤波得到设定频谱范围内的信号；

将经过过采样滤波的数字基带信号的频谱整体搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；

将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；

将插入CP的数字基带信号上变频到当前小区工作的中心频点上发送。

2.根据权利要求1所述的生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，所述将经过过采样滤波的数字基带信号的频谱整体搬移具体是将经过过采样滤波的数字基带信号乘以一个相位偏转序列。

3.根据权利要求1所述的生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，所述将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号中，根据Preamble序列所属格式的配置选择是否重复插入CP，以及确定所述插入CP的长度。

4.根据权利要求1所述的生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，所述生成PRACH数字基带基本信号包括：

生成时域的ZC根序列；

将所述时域的ZC根序列变换成频域序列；

将所述频域序列映射到N点IFFT对应的频域点上，并对N点IFFT中的空子载波补零；

通过N点IFFT实现信号从频域到时域的变换，得到PRACH数字基带基本信号。

5.一种生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，包括：

生成物理随机接入信道PRACH数字基带基本信号；

将所述基本信号的频谱中除去100KHz整数倍以外的部分进行搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；

将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；

将插入CP的数字基带信号上变频到调整后的中心频点上发送，所述调整后的中心频点是在当前小区工作的中心频点基础上增加所述除去的100KHz整数倍。

6.根据权利要求5所述的生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，所述将所述基本信号的频谱中除去100KHz整数倍以外的部分进行搬移具体是将所述基本信号乘以一个相位偏转序列。

7.根据权利要求5所述的生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，所述将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号中，根据Preamble序列所属格式的配置选择是否重复插入CP，以及确定所述插入CP的长度。

8.根据权利要求5所述的生成PRACH基带信号的方法，其特征在于，所述生成PRACH数字基带基本信号包括：

生成时域的ZC根序列；

将所述时域的ZC根序列变换成频域序列；

将所述频域序列映射到N点IFFT对应的频域点上，并对N点IFFT中的空子载波补零；

通过N点IFFT实现信号从频域到时域的变换，得到PRACH数字基带基本信号。

9.一种生成PRACH基带信号的装置，其特征在于，包括：

第一生成模块，用于生成物理随机接入信道PRACH数字基带基本信号；

过采样滤波模块，用于将所述基本信号进行过采样，并低通滤波得到设定频谱范围内的信号；

整体频谱搬移模块，用于将经过过采样滤波的数字基带信号的频谱整体搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；

第一重复并插入CP模块，用于将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；

第一射频上变频模块，用于将插入CP的数字基带信号上变频到当前小区工作的中心频点上发送。

10.根据权利要求9所述的生成PRACH基带信号的装置，其特征在于：所述整体频谱搬移模块具体是将经过过采样滤波模块处理后的数字基带信号乘以一个相位偏转序列。

11.根据权利要求9所述的生成PRACH基带信号的装置，其特征在于，所述第一重复并插入CP模块根据Preamble序列所属格式的配置选择是否重复插入CP，以及确定所述插入CP的长度。

12.根据权利要求9所述的生成PRACH基带信号的装置，其特征在于，所述第一生成模块包括：

第一ZC根序列生成单元，用于生成时域的ZC根序列；

第一N_ZC点DFT单元，用于将所述时域的ZC根序列变换成频域序列；

第一子载波映射和补零单元，用于将所述频域序列映射到N点IFFT对应的频域点上，并对N点IFFT中的空子载波补零；

第一N点IFFT单元，用于将信号从频域变换到时域，得到PRACH数字基带基本信号。

13.一种生成PRACH基带信号的装置，其特征在于，包括：

第二生成模块，用于生成物理随机接入信道PRACH数字基带基本信号；

部分频谱搬移模块，用于将所述基本信号的频谱中除去100KHz整数倍以外的部分进行搬移，得到相同采样周期的数字基带信号；

第二重复并插入CP模块，用于将所述数字基带信号插入CP得到用Preamble序列表示的数字基带信号；

第二射频上变频模块，用于将插入CP的数字基带信号上变频到调整后的中心频点上发送，所述调整后的中心频点是在当前小区工作的中心频点基础上增加所述除去的100KHz整数倍。

14.根据权利要求13所述的生成PRACH基带信号的装置，其特征在于：所述部分频谱搬移模块具体是将所述基本信号乘以一个相位偏转序列。

15.根据权利要求13所述的生成PRACH基带信号的装置，其特征在于：所述第二重复并插入CP模块根据Preamble序列所属格式的配置选择是否重复插入CP，以及确定所述插入CP的长度。

16.根据权利要求13所述的生成PRACH基带信号的装置，其特征在于，所述第二生成模块包括：

第二ZC根序列生成模块，用于生成时域的ZC根序列；

第二N_ZC点DFT模块，用于将所述时域的ZC根序列变换成频域序列；

第二子载波映射和补零模块，用于将所述频域序列映射到N点IFFT对应的频域点上，并对N点IFFT中的空子载波补零；

第二N点IFFT模块，用于将信号从频域变换到时域，得到PRACH数字基带基本信号。

17.一种生成PRACH基带信号的系统，其特征在于，包括如权利要求9至16任意一项所述的生成PRACH基带信号的装置。

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