CN102045286B - 频偏估计方法及装置、主同步序列检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，公开了一种频偏估计方法及装置，以及一种主同步序列检测方法及装置，所述主同步序列检测方法包括：利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值，以及对应每个相关功率值的位置；根据每条主同步序列对应的位置对该主同步序列进行频偏估计；根据每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值及该主同步序列的频偏估计结果确定当前存在的主同步序列的信息。利用本发明，可以准确地检测出LTE系统中的主同步序列及此时的大致频偏值。

Description

频偏估计方法及装置、主同步序列检测方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术，具体涉及一种频偏估计方法及装置、主同步序列检测方法及装置。

背景技术

HSPA+是HSPA(High Speed Packet Access，高速分组接入)的向下演进版本，是上下行能力增强的一项技术，通过HSPA+等增强技术的实现，3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)无线接入技术将在未来几年中保持竞争力。为了在未来时间内保持领先，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LTE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(Long Term Evolution，长期演进)系统包括TDD(Time DivisionDuplexing，时分双工)和FDD(Frequency Division Duplex，频分双工)两种工作模式。TDD工作模式用时间来分离接收和发送信道，在TDD模式的移动通信系统中，接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载，其单方向的资源在时间上是不连续的，时间资源在两个方向上进行了分配。某个时间段由基站发送信号给移动台，另外的时间由移动台发送信号给基站，基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工作。FDD工作模式是在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送，用保护频段来分离接收和发送信道。FDD必须采用成对的频率，依靠频率来区分上下行链路，其单方向的资源在时间上是连续的。FDD在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在支持非对称业务时，频谱利用率将大大降低。

在LTE系统中，终端开机后，首先要与基站取得同步才能正确接收到小区的广播，进而驻留到小区进行业务。检测PSC(主同步序列)是取得同步的首要步骤，该主同步序列由频域上的Zadoff-Chu序列生成，该序列具有天然的频偏敏感性。

LTE系统定义了3条主同步序列，每条序列的长度为62，可用公式(1)表示：

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

其中，u为Zadoff-Chu序列的根序号，取值为25、29和34，每条PSC对应一个u值。

下面分别从时域和频域的角度来定位PSC的位置。

在时域上，主同步序列位于子帧1和6(编号从0开始)的第3(编号从1开始)个OFDM符号，在帧结构上的位置如图1所示。由图1可见，主同步序列的发送周期是5ms，可用来进行5ms的定时。

在频域上，LTE系统支持的小区带宽有1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz等六种类型，频域的最小单位为RB(资源块)，每个RB包含12个子载波，每个子载波占用15kHz的带宽。

无论小区的带宽为多大，主同步序列在频域上均分布在中心频点两侧的6个RB上的62个子载波，剩余的10个子载波分布在两端作为保护间隔，在频域上的分布如图2所示。

由于主同步序列的特殊性，在现有技术中，目前还没有相应的主同步序列检测方案。

发明内容

本发明实施例一方面提供一种频偏估计方法及装置，能够估计出LTE系统中UE与基站的频偏值，为频偏粗调提供可靠的初值。

本发明实施例另一方面提供一种主同步序列检测方法及设备，可以准确地检测出LTE系统中的主同步序列。

本发明实施例提供一种频偏估计方法，包括：

利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值对应的位置；

根据每条主同步序列对应的位置对该主同步序列进行频偏估计。

本发明实施例提供一种频偏估计装置，包括：

峰值检测单元，用于利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值对应的位置；

频偏估计单元，用于根据每条主同步序列对应的位置对该主同步序列进行频偏估计。

本发明实施例提供一种主同步序列检测方法，包括：

利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，分别得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值，以及对应的峰值位置；

根据每条主同步序列对应的峰值位置对该主同步序列进行频偏估计；

根据每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值及该主同步序列的频偏估计结果确定当前存在的主同步序列的信息。

本发明实施例提供一种主同步序列检测装置，包括：

峰值检测单元，利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，分别得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值，以及对应的峰值位置；

频偏估计单元，用于根据每条主同步序列对应的峰值位置对该主同步序列进行频偏估计；

判决单元，用于根据每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值及该主同步序列的频偏估计结果确定当前存在的主同步序列的信息。

本发明实施例利用主同步序列的上述频偏敏感性，通过峰值检测得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值，以及对应每个相关功率值的位置，根据得到的位置信息进行频偏估计，为LTE系统中频偏粗调提供可靠的初值。进一步地，根据峰值检测得到的相关功率值以及频偏估计结果进行判决，准确地检测出LTE系统中的主同步序列。

附图说明

图1是现有技术中主同步序列在帧结构的位置示意图；

图2是现有技术中主同步序列在频域上的分布示意图；

图3是主同步序列的频偏敏感性试验结果示意图；

图4是本发明实施例频偏估计方法的流程图；

图5是本发明实施例频偏估计装置的结构示意图；

图6是本发明实施例主同步序列检测方法的流程图；

图7是是本发明实施例中大频偏模式下的判决流程图；

图8是本发明实施例主同步序列检测装置的结构示意图；

图9是本发明实施例中峰值检测单元的结构示意图；

图10本发明实施例中频偏估计单元的一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，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。

主同步序列具有频偏敏感性，例如，以根序列u＝25为例，生成其在时域的信号序列，然后对该信号序列分别加上正负7000Hz和正负9000Hz的频偏，与未加频偏的序列进行相关，得到相关值，如图3所示。根据得到的相关值，可以得到以下结论：

1、当频偏较大时，会在非同步位置出现较大的相关值；

2、较大的相关值位置与频偏的正负有关系，若为正频偏，则该相关值出现在同步位置的前方，若为负频偏，则该相关值出现在同步位置的后方；

3、非同步位置相关值的大小与频偏的大小有关，频偏越大，相关值越大；

4、出现较大相关值的非同步位置与根序列号u有关系，正频偏时，出现在同步位置减u的位置，负频偏时，出现在同步位置加u的位置。

因此，本发明实施例利用主同步序列的上述频偏敏感性，通过峰值检测得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值，以及对应每个相关功率值的位置，根据得到的位置信息进行频偏估计，为LTE系统中频偏粗调提供可靠的初值。进一步地，根据峰值检测得到的相关功率值以及频偏估计结果进行判决，准确地检测出LTE系统中的主同步序列。

在本发明实施例中，对TDD和FDD两种模式的LTE系统，频偏估计方法以及主同步序列检测方法相同。为了描述方便，若不特殊说明，以下均是按照TDD模式叙述。

如图4所示，是本发明实施例频偏估计方法的流程图，包括以下步骤：

步骤401，利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值对应的位置。

具体地，可以按照主同步序列的带宽及预定采样频率接收数据，分别计算三条主同步序列与接收数据的相关功率值，然后按照从大到小的顺序记录每条主同步序列中的至少两个相关功率值对应的位置。优选地，可以记录两个相关功率值对应的位置。具体过程将在后面详细说明。

步骤402，根据每条主同步序列对应的位置对该主同步序列进行频偏估计。

可以按照以下过程进行频偏估计：

(1)选取每条主同步序列对应的最大径接收数据；

(2)将选取的最大径接收数据与本地主同步序列的共轭相乘；

(3)根据相乘结果计算每条主同步序列对应的位置的相位差；

(4)根据得到的相位差计算每条主同步序列对应的位置的频偏。

具体过程将在后面详细说明。

利用本发明实施例频偏估计方法，能够估计出LTE系统中UE与基站的频偏值，为频偏粗调提供可靠的初值。

如图5所示，是本发明实施例频偏估计装置的结构示意图。

在该实施例中，所述装置包括：

峰值检测单元501，用于利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值对应的位置；

频偏估计单元502，用于根据每条主同步序列对应的位置对该主同步序列进行频偏估计。

所述峰值检测单元501的一种优选结构包括：

接收子单元511，用于按照主同步序列的带宽及预定采样频率接收数据；

相关功率计算子单元512，用于分别计算三条主同步序列与接收数据的相关功率值：

位置信息记录子单元513，用于按照从大到小的顺序记录每条主同步序列中的两个相关功率值对应的位置。

所述频偏估计单元502的一种优选结构包括：

接收数据选取子单元521，用于选取每条主同步序列对应的最大径接收数据；

相乘子单元522，用于将选取的最大径接收数据与本地主同步序列的共轭相乘；

相位差计算子单元523，用于根据相乘结果计算每条主同步序列对应的位置的相位差；

频偏计算子单元524，用于根据得到的相位差计算每条主同步序列对应的位置的频偏。

利用本发明实施例频偏估计装置，能够估计出LTE系统中UE与基站的频偏值，为频偏粗调提供可靠的初值。

如图6所示，是本发明实施例主同步序列检测方法的流程图，包括以下步骤：

步骤601，利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值，以及对应的峰值位置。

在进行峰值检测时，可以按照主同步序列的带宽(0.96MHz)及预定采样频率接收数据，比如，采样频率可以是0.96MHz，接收4864个数据，记为d＝[d₀，d₁，…，d₄₈₆₃]。当然，也可以采用更高的采样频率。

然后，分别计算三条主同步序列与接收数据的相关功率：

$P=\left[\begin{array}{ccc}{p}_{\mathrm{0,0}}& p_{\mathrm{1,0}}& p_{\mathrm{2,0}}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ p_{\mathrm{0,4799}}& p_{\mathrm{1,4799}}& p_{\mathrm{2,4799}}\end{array}\right]---\left(1\right)$

其中，p_i，j表示的是第i条主同步序列与接收数据d_j开始的64个采样数据的相关值。

根据得到的相关功率P，对每条同步序列按照从大到小的顺序选出至少两个相关功率值。优选地，可以对每条同步序列选取两个相关功率值：

$\stackrel{\‾}{P}=\left[\begin{array}{ccc}{\stackrel{\‾}{p}}_{\mathrm{0,0}}& {\stackrel{\‾}{p}}_{\mathrm{1,0}}& {\stackrel{\‾}{p}}_{\mathrm{2,0}}\\ {\stackrel{\‾}{p}}_{\mathrm{0,1}}& {\stackrel{\‾}{p}}_{\mathrm{1,1}}& {\stackrel{\‾}{p}}_{\mathrm{2,1}}\end{array}\right]---\left(2\right)$

这两个相关功率值对应的位置有可能是在5ms内主同步序列的起始位置，因此，记录对应的峰值位置为：

$L=\left[\begin{array}{ccc}{l}_{\mathrm{0,0}}& l_{\mathrm{1,0}}& l_{\mathrm{2,0}}\\ l_{\mathrm{0,1}}& l_{\mathrm{1,1}}& l_{2,1}\end{array}\right]---\left(3\right)$

需要说明的是，对于TDD模式的LTE系统，由于其上下行频率相同，因此，为了防止接收到上行的强功率信号而得到较大相关功率值，产生错误的检测结果，在本发明实施例中，还可以进一步对上述公式(1)得到的相关功率P进行归一化处理，得到归一化后的相关功率值：

$R=\left[\begin{array}{ccc}{r}_{\mathrm{0,0}}& r_{\mathrm{1,0}}& r_{\mathrm{2,0}}\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ \·& \·& \·\\ r_{\mathrm{0,4799}}& r_{\mathrm{1,4799}}& r_{\mathrm{2,4799}}\end{array}\right]---\left(4\right)$

其中， $r_{i,j}=\frac{p_{i,j}}{{\tilde{p}}_j},$ ${\tilde{p}}_j=\frac{1}{64}\underset{k=0}{\overset{63}{\mathrm{\Σ}}}{\left|d_{j+k}\right|}^2,$ 即接收数据的平均功率。

然后，根据得到的归一化后的相关功率值R，对每条同步序列按照从大到小的顺序选出至少两个相关功率值，并记录对应的峰值位置。

步骤602，根据每条主同步序列对应的峰值位置对该主同步序列进行频偏估计。

将三条主同步序列的频偏值记为F，

$F=\left[\begin{array}{ccc}{f}_{\mathrm{0,0}}& f_{\mathrm{1,0}}& f_{\mathrm{2,0}}\\ f_{\mathrm{0,1}}& f_{\mathrm{1,1}}& f_{\mathrm{2,1}}\end{array}\right]---\left(5\right)$

下面以f_i，j为例，说明频偏估计过程，主要包括以下步骤：

A、从记录的峰值位置处开始选取接收数据进行信道估计，得到信道估计值，记为h_n，

$h_n=\frac{1}{64}\underset{m=0}{\overset{63}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{n+l_{i,j}+m}{c^{*}}_{i,m},n=\mathrm{0,1},...,k-1---\left(6\right)$

其中，k为最大时延，C^* _i，m为本地主同步序列在时域上的序列的共轭；

B、对信道估计值进行消噪处理，即对噪声抽头清零。

C、合并接收信号的各个径，将合并后的信号记为：

$d_n^{\′}=\underset{m=0}{\overset{k-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{l_{i,j}+m+n}*h_m^{*},n=\mathrm{0,1},\·\·\·,63---\left(7\right)$

D、将合并后的信号与本地主同步序列进行共轭相乘，得到共轭相乘结果：

$u_n=d_n^{\′}\·c_{i,n}^{*},n=\mathrm{0,1},...,l_{\mathrm{PSC}}-1---\left(8\right)$

E、根据相乘结果计算相位差，得到：

$\mathrm{\&theta;}=\left\{\begin{array}{cccc}\arctan \left(\frac{\mathrm{Im}\left(\underset{i=0}{\overset{31}{\mathrm{\&Sigma;}}}{u}_i^{*}{u}_{i+32}\right)}{\mathrm{Re}\left(\underset{i=0}{\overset{31}{\mathrm{\&Sigma;}}}{u}_i^{*}{u}_{i+32}\right)}\right)& & \mathrm{if}& \mathrm{Re}\left(\underset{i=0}{\overset{31}{\mathrm{\&Sigma;}}}{u}_i^{*}{u}_{i+32}\right)>0\\ \arctan \left(\frac{\mathrm{Im}\left(\underset{i=0}{\overset{31}{\mathrm{\&Sigma;}}}{u}_i^{*}{u}_{i+32}\right)}{\mathrm{Re}\left(\underset{i=0}{\overset{31}{\mathrm{\&Sigma;}}}{u}_i^{*}{u}_{i+32}\right)}\right)+\mathrm{\&pi;}& \mathrm{else}& \mathrm{if}& \mathrm{Im}\left(\underset{i=0}{\overset{31}{\mathrm{\&Sigma;}}}{u}_i^{*}{u}_{i+32}\right)>0\\ \arctan \left(\frac{\mathrm{Im}\underset{i=0}{\overset{31}{\mathrm{\&Sigma;}}}{u}_i^{*}{u}_{i+32}}{\mathrm{Re}\left(\underset{i=0}{\overset{31}{\mathrm{\&Sigma;}}}{u}_i^{*}{u}_{i+32}\right)}\right)-\mathrm{\&pi;}& \mathrm{else}& \mathrm{if}& \mathrm{Im}\left(\underset{i=0}{\overset{31}{\mathrm{\&Sigma;}}}{u}_i^{*}{u}_{i+32}\right)<0\end{array}\right.---\left(9\right)$

F、计算频偏估计值：

f_i，j＝4774.6θ    (10)

当然，也可以直接选取记录的峰值位置处的接收信号来进行频偏估计，即省略上述步骤A至步骤C。

步骤603，根据每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值及该主同步序列的频偏估计结果确定当前存在的主同步序列的信息。

具体地，可以以5ms的时间作为基本的信息计算单位，在每个信息计算单位内输出针对每条主同步序列的计算结果，该结果包括以下几个值：相关功率P、峰值位置L和频偏估计值F。

为了增加检测的可靠性，可以采用重复执行多次(假设为N次)上述过程，得到的各值记为：相关功率 $\tilde{P}=\left[\begin{array}{c}{\stackrel{\&OverBar;}{P}}_0\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ {\stackrel{\&OverBar;}{P}}_{N-1}\end{array}\right],$ 峰值位置 $\tilde{L}=\left[\begin{array}{c}{L}_0\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ L_{N-1}\end{array}\right],$ 频偏估计值 $\tilde{F}=\left[\begin{array}{c}{F}_0\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ F_{N-1}\end{array}\right],$ 其中，P_k、L_k、F_k是在所述基本的信息计算单位的第k个5ms的输出。

统计出在N个5ms时间内，每个主同步序列在相同的定时位置出现的次数、相关功率和等，然后选择三条主同步序列中出现次数最多的主同步序列作为当前存在的主同步序列(即真实的主同步序列)。如果出现次数最多的主同步序列有两条，则选择其中相关功率和较大的一条作为当前存在的主同步序列。

由于对每条主同步序列进行统计的方法类似，下面仅以一条主同步序列i为例说明。主要判断过程如下：

A、取出在N个5ms计算出的相关功率

(的第i列)、峰值位置

(

的第i列)和频偏估计值

(

的第i列)；

B、根据峰值位置

统计出主同步序列i的两个位置的重复次数(t_1st、t_2nd)及位置均值(

)；

C、根据相关功率

和频偏估计值

分别计算出两个位置的重复次数相对应的功率和()及频偏估计均值(

)；

D、根据计算得到的频偏估计均值

的大小，来确定判决的模式。若满足关系式 $\max (\mathrm{abs}\left({\tilde{f}}_{1\mathrm{st}}\right),\mathrm{abs}\left({\tilde{f}}_{2\mathrm{nd}}\right))>{\mathrm{\&Gamma;}}_f,$ 则进行大频偏模式下的判决，具体过程如图6所示；否则直接输出t_1st、

和

作为主同步序列的信息。

其中，ads(·)为求绝对值，max(·)为求最大值，Γ_f为一频偏门限，超过该门限时，认为此时频偏比较大，不超过该门限，认为此时频偏比较小，没必要启动大频偏的判决模式。

如图7所示，是本发明实施例中大频偏模式下的判决流程图，包括以下步骤：

步骤701，判断是否 $\mathrm{abs}\left({\tilde{f}}_{1\mathrm{st}}\right)>\mathrm{abs}\left({\tilde{f}}_{2\mathrm{nd}}\right);$ 如果是，则执行步骤702；否则执行步骤708；

步骤702，判断是否 ${\tilde{f}}_{1\mathrm{st}}>0;$ 如果是，则执行步骤703；否则执行步骤705；

步骤703，判断是否 $\mathrm{abs}({\tilde{l}}_{1\mathrm{st}}-{\tilde{l}}_{2\mathrm{nd}}-u)\&le;{\mathrm{\&Gamma;}}_{\mathrm{offset}};$ 如果是，则执行步骤706；否则执行步骤704；

步骤704，设置标识指针flag＝0；

步骤705，判断是否 $\mathrm{abs}({\tilde{l}}_{2\mathrm{nd}}-{\tilde{l}}_{1\mathrm{st}}-u)\&le;{\mathrm{\&Gamma;}}_{\mathrm{offset}};$ 如果是，则执行步骤706；否则执行步骤707；

步骤706，设置标识指针flag＝1；

步骤707，设置标识指针flag＝0；

步骤708，判断是否 ${\tilde{f}}_{2\mathrm{nd}}>0;$ 如果是，则执行步骤709；否则执行步骤711；

步骤709，判断是否 $\mathrm{abs}({\tilde{l}}_{1\mathrm{st}}-{\tilde{l}}_{2\mathrm{nd}}-u)\&le;{\mathrm{\&Gamma;}}_{\mathrm{offset}};$ 如果是，则执行步骤710；否则执行步骤707；

步骤710，设置标识指针flag＝2；

步骤711，判断是否 $\mathrm{abs}({\tilde{l}}_{2\mathrm{nd}}-{\tilde{l}}_{1\mathrm{st}}-u)\&le;{\mathrm{\&Gamma;}}_{\mathrm{offset}};$ 如果是，则执行步骤710；否则执行步骤712；

步骤712，设置标识指针flag＝0。

上述流程中，Γ_offser为峰值位置出现的偏差。

当flag＝0，则选择t_1st、

和作为当前存在的同步序列的信息；

当flag＝1，则选择t_1st+t_2nd、

和

作为当前存在的同步序列的信息；

当flag＝2，则选择t_1st+t_2nd、

和

作为当前存在的同步序列的信息。

可见，本发明实施例主同步序列检测方法，利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值，以及对应的峰值位置；根据每条主同步序列对应的峰值位置对该主同步序列进行频偏估计；根据每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值及该主同步序列的频偏估计结果可以准确地检测出LTE系统中的主同步序列。

如图8所示，是本发明实施例同步序列检测装置的结构示意图。

在该实施例中，所述装置包括：

峰值检测单元801，利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，分别得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值，以及对应的峰值位置；

频偏估计单元802，用于根据每条主同步序列对应的峰值位置对该主同步序列进行频偏估计；

判决单元803，用于根据每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值及该主同步序列的频偏估计结果确定当前存在的主同步序列的信息。

本发明实施例主同步序列检测装置，利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值，以及对应的峰值位置；根据每条主同步序列对应的峰值位置对该主同步序列进行频偏估计；根据每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值及该主同步序列的频偏估计结果可以准确地检测出LTE系统中的主同步序列。

在本发明实施例中，所述峰值检测单元801的一种优选结构如图9所示，包括：

接收子单元901，用于按照主同步序列的带宽及预定采样频率接收数据；

相关功率计算子单元902，用于分别计算三条主同步序列与接收数据的相关功率值：

位置信息记录子单元903，用于按照从大到小的顺序记录每条主同步序列中的至少两个相关功率值对应的峰值位置。

如果应用于TDD模式的LTE系统，所述峰值检测单元还进一步包括：

归一化处理子单元904，用于对所述相关功率计算子单元902计算得到的相关功率值进行归一化处理，并将归一化处理后的相关功率值作为三条主同步序列与接收数据的相关功率值。

在本发明实施例中，所述频偏估计单元802的一种优选结构如图10所示包括：

接收数据选取子单元1001，用于选取每条主同步序列对应的最大径接收数据；

相乘子单元1002，用于将选取的最大径接收数据与本地主同步序列的共轭相乘；

相位差计算子单元1003，用于根据相乘结果计算每条主同步序列对应的位置的相位差；

频偏计算子单元1004，用于根据得到的相位差计算每条主同步序列对应的位置的频偏估计值。

其中，所述接收数据选取子单元1001，可以是将所述主同步序列对应的位置处的接收数据作为最大径接收数据。也可以通过信道估计得到最大径接收数据。如图10所示，所述接收数据选取子单元1001包括：

信道估计子单元1011，用于从每条主同步序列对应的位置处开始选取一个采样周期的接收数据进行信道估计，得到每条主同步序列对应的各径的信道估计值；

消噪处理子单元1012，用于对所述信道估计值进行消噪处理；

合并子单元1013，用于分别将每条主同步序列消噪处理后的各径的信道估计值进行合并，将合并结果作为该主同步序列对应的最大径接收数据。

如图8所示，所述判决单元803包括：

统计子单元831，用于以5ms的时间作为基本的信息计算单位，统计在一个或多个所述信息计算单位内三条主同步序列在相同的定时位置出现的次数、相关功率及频偏估计值；

选择子单元832，用于选择三条主同步序列中在相同的定时位置出现的次数超过预定次数的主同步序列的信息作为当前存在的主同步序列的信息；如果有两条主同步序列在相同的定时位置出现的次数相同并且超过所述预定次数，则选择其中相关功率和较大的一条主同步序列的信息作为当前存在的主同步序列的信息。

所述判决单元803确定当前存在的主同步序列的信息的具体过程可参照前面本发明实施例同步序列检测方法中的描述，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及设备；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 (21)

1.一种频偏估计方法，其特征在于，包括：

利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，分别计算三条主同步序列与接收数据的相关功率值，然后按照从大到小的顺序记录每条主同步序列中的至少两个相关功率值对应的位置，得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值对应的位置；

根据每条主同步序列中的至少两个相关功率值对应的位置对该主同步序列进行频偏估计。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值对应的位置包括：

按照主同步序列的带宽及预定采样频率接收数据；

分别计算三条主同步序列与接收数据的相关功率值：

按照从大到小的顺序记录每条主同步序列中的至少两个相关功率值对应的位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据每条主同步序列对应的位置对该主同步序列进行频偏估计包括：

选取每条主同步序列对应的最大径接收数据；

将选取的最大径接收数据与本地主同步序列的共轭相乘；

根据相乘结果计算每条主同步序列对应的位置的相位差；

根据得到的相位差计算每条主同步序列对应的位置的频偏。

4.一种频偏估计装置，其特征在于，包括：

峰值检测单元，用于利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，分别计算三条主同步序列与接收数据的相关功率值，然后按照从大到小的顺序记录每条主同步序列中的至少两个相关功率值对应的位置，得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值对应的位置；

频偏估计单元，用于根据每条主同步序列中的至少两个相关功率值对应的位置对该主同步序列进行频偏估计。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述峰值检测单元包括：

接收子单元，用于按照主同步序列的带宽及预定采样频率接收数据；

相关功率计算子单元，用于分别计算三条主同步序列与接收数据的相关功率值：

位置信息记录子单元，用于按照从大到小的顺序记录每条主同步序列中的两个相关功率值对应的位置。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述频偏估计单元包括：

接收数据选取子单元，用于选取每条主同步序列对应的最大径接收数据；

相乘子单元，用于将选取的最大径接收数据与本地主同步序列的共轭相乘；

相位差计算子单元，用于根据相乘结果计算每条主同步序列对应的位置的相位差；

频偏计算子单元，用于根据得到的相位差计算每条主同步序列对应的位置的频偏。

7.一种主同步序列检测方法，其特征在于，包括：

利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，分别计算三条主同步序列与接收数据的相关功率值，然后按照从大到小的顺序记录每条主同步序列中的至少两个相关功率值对应的位置，分别得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值，以及对应的峰值位置；

根据每条主同步序列中的至少两个相关功率值对应的峰值位置对该主同步序列进行频偏估计；

根据每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值及该主同步序列的频偏估计结果确定当前存在的主同步序列的信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，分别得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值，以及对应的峰值位置包括：

按照主同步序列的带宽及预定采样频率接收数据；

分别计算三条主同步序列与接收数据的相关功率值：

按照从大到小的顺序选取每条主同步序列中的两个相关功率值，并记录所述两个相关功率值对应的峰值位置。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述采样频率为0.96MHz。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对于TDD模式的LTE系统，对所述相关功率值进行归一化处理，并将归一化处理后的相关功率值作为三条主同步序列与接收数据的相关功率值。

11.根据权利要求8至10任一项所述的方法，其特征在于，所述根据每条主同步序列对应的峰值位置对该主同步序列进行频偏估计包括：

选取每条主同步序列对应的最大径接收数据；

将选取的最大径接收数据与本地主同步序列的共轭相乘；

根据相乘结果计算每条主同步序列对应的峰值位置的相位差；

根据得到的相位差计算每条主同步序列对应的峰值位置的频偏估计值。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述选取每条主同步序列对应的最大径接收数据包括：

将所述主同步序列对应的峰值位置处的接收数据作为最大径接收数据。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述选取每条主同步序列对应的最大径接收数据包括：

从每条主同步序列对应的峰值位置处开始选取一个采样周期的接收数据进行信道估计，得到每条主同步序列对应的各径的信道估计值；

对所述信道估计值进行消噪处理；

分别将每条主同步序列消噪处理后的各径的信道估计值进行合并，将合并结果作为该主同步序列对应的最大径接收数据。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值及该主同步序列的频偏估计结果确定当前存在的主同步序列的信息包括：

以5ms的时间作为基本的信息计算单位，统计在一个或多个所述信息计算单位内三条主同步序列在相同的定时位置出现的次数和相关功率和；

选择三条主同步序列中在相同的定时位置出现的次数超过预定次数的主同步序列的信息作为当前存在的主同步序列的信息；

如果有两条主同步序列在相同的定时位置出现的次数相同并且超过所述预定次数，则选择其中相关功率和较大的一条主同步序列的信息作为当前存在的主同步序列的信息。

15.一种主同步序列检测装置，其特征在于，包括：

峰值检测单元，利用主同步序列的频偏敏感性对接收数据进行峰值检测，分别计算三条主同步序列与接收数据的相关功率值，然后按照从大到小的顺序记录每条主同步序列中的至少两个相关功率值对应的位置，分别得到每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值，以及对应的峰值位置；

频偏估计单元，用于根据每条主同步序列中的至少两个相关功率值对应的峰值位置对该主同步序列进行频偏估计；

判决单元，用于根据每条主同步序列与接收数据的至少两个相关功率值及该主同步序列的频偏估计结果确定当前存在的主同步序列的信息。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述峰值检测单元包括：

接收子单元，用于按照主同步序列的带宽及预定采样频率接收数据；

相关功率计算子单元，用于分别计算三条主同步序列与接收数据的相关功率值：

位置信息记录子单元，用于按照从大到小的顺序记录每条主同步序列中的至少两个相关功率值对应的峰值位置。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述峰值检测单元还包括：

归一化处理子单元，用于在TDD模式的LTE系统中，对所述相关功率值进行归一化处理，并将归一化处理后的相关功率值作为三条主同步序列与接收数据的相关功率值。

18.根据权利要求15至17任一项所述的装置，其特征在于，所述频偏估计单元包括：

接收数据选取子单元，用于选取每条主同步序列对应的最大径接收数据；

相乘子单元，用于将选取的最大径接收数据与本地主同步序列的共轭相乘；

相位差计算子单元，用于根据相乘结果计算每条主同步序列对应的峰值位置的相位差；

频偏计算子单元，用于根据得到的相位差计算每条主同步序列对应的峰值位置的频偏估计值。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，

所述接收数据选取子单元，具体用于将所述主同步序列对应的位置处的接收数据作为最大径接收数据。

20.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述接收数据选取子单元包括：

信道估计子单元，用于从每条主同步序列对应的位置处开始选取一个采样周期的接收数据进行信道估计，得到每条主同步序列对应的各径的信道估计值；

消噪处理子单元，用于对所述信道估计值进行消噪处理；

合并子单元，用于分别将每条主同步序列消噪处理后的各径的信道估计值进行合并，将合并结果作为该主同步序列对应的最大径接收数据。

21.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述判决单元包括：

统计子单元，用于以5ms的时间作为基本的信息计算单位，统计在一个或多个所述信息计算单位内三条主同步序列在相同的定时位置出现的次数、相关功率及频偏估计值；

选择子单元，用于选择三条主同步序列中在相同的定时位置出现的次数超过预定次数的主同步序列的信息作为当前存在的主同步序列的信息；如果有两条主同步序列在相同的定时位置出现的次数相同并且超过所述预定次数，则选择其中相关功率和较大的一条主同步序列的信息作为当前存在的主同步序列的信息。

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