CN102158249A - 用于检测主同步序列的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于检测主同步序列的方法和装置。所述方法包括：计算接收信号中的长度与本地主同步序列长度相同的每个连续样点序列与每个本地主同步序列的互相关值；利用每个所述连续样点序列中样点的样点值对所计算的每个互相关值进行归一化，从而计算出归一化互相关值；根据计算出的最大的归一化互相关值来确定所述接收信号中的主同步序列的位置和类型。通过本发明的技术方案，可以在主同步序列的检测过程中至少部分地减少各种因素、例如载波频偏、来自其它终端的上行链路干扰和/或部件直流干扰等的影响。

Description

用于检测主同步序列的方法和装置

技术领域

本发明总体上涉及通信领域。更具体地，本发明涉及在TDD-LTE(Time Division Duplex-Long Term Evolution，时分双工-长期演进)系统中从接收信号中检测主同步序列(Primary Synchronization Sequence，PSS)的方法和装置。

背景技术

在TDD-LTE系统中，接收信号通过与本地主同步序列的时域相关来实现同步和小区主同步序列类型的获取。因此，在应用中，当接收到信号后，需要从接收信号中对主同步序列进行检测。

根据LTE标准，主同步序列有三种类型(例如，可以通过PSS ID0、PSS ID1和PSS ID2来表示)，因而在接收到接收信号后，需要具体确定接收信号中的主同步序列的类型。此外，根据LTE标准，主同步序列的长度为128位，因而在接收到接收信号后，还需要具体确定接收信号中主同步序列的开始位置。

具体而言，根据LTE标准，由于每半帧(即9600个样本点)的接收信号中必然存在长度为128个样点的PSS信号，因此优选的是，接收信号的长度不小于9600+128个样点，特别优选为恰好9600+128个样点，从而确保该接收信号中包含PSS信号。因此，主同步序列检测实质上就是在接收信号的9600+128个样点中捕获主同步序列的开始位置和主同步序列类型的过程。

但是，在实际应用中，在从接收信号中检测主同步序列可能会受到多种因素的影响。例如，在初始小区搜索阶段，终端(即，用户设备UE)往往会受到来自其它相邻终端的上行信号的干扰，从而影响主同步序列检测的性能。另外，基站(BS)和终端之间可能会存在载波频偏(CarrierFrequency offset，CFO)，从而影响主同步序列的检测性能。另外，基站或终端中的部件中可能形成直流干扰，从而影响主同步序列的检测性能。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明的一个目的在于提供一种在TDD-LTE系统中检测主同步序列的方法和装置，其可以至少部分地减少各种因素、例如来自其它终端的上行信号对检测过程的干扰、基站和终端之间的载波频偏对检测过程的干扰、和/或基站或终端中的部件中的直流干扰等对检测过程的干扰。

本发明的又一个目的在于提供一种在TDD-LTE系统中检测主同步序列的方法和装置，其可以在周边小区搜索的过程中高效省时地从接收信号中检测主同步序列。

本发明的另一个目的是提供在被计算设备执行时使计算设备能够执行上述方法的处理过程的计算机程序代码，以及其上存储有该计算机程序代码的计算机可读存储介质及计算机程序产品。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种在TDD-LTE系统中从接收信号中检测主同步序列的方法，所述方法包括：计算接收信号中的长度与本地主同步序列长度相同的每个连续样点序列与每个本地主同步序列的互相关值；利用每个所述连续样点序列中样点的样点值对所计算的每个互相关值进行归一化，从而计算出归一化互相关值；根据计算出的最大的归一化互相关值来确定所述接收信号中的主同步序列的位置和类型。

根据本发明的另一个方面，提供了一种在TDD-LTE系统中在同步通信的情况下在周边小区搜索过程中从来自相邻小区的接收信号中检测主同步序列的方法，所述方法包括：从所述接收信号中选择一段连续样点构成用于检测主同步序列的搜索窗；计算搜索窗中的长度与主同步序列长度相同的每个连续样点序列与每个本地主同步序列的互相关值；以及根据计算出的最大的互相关值来确定所述接收信号中的主同步序列的位置和类型。

根据本发明的又一个方面，提供一种在TDD-LTE系统中从接收信号中检测主同步序列的装置，所述装置包括：互相关值计算部分，被配置成计算接收信号中的长度与本地主同步序列长度相同的每个连续样点序列与每个本地主同步序列的互相关值；归一化部分，被配置成利用每个所述连续样点序列中样点的样点值对所计算的每个互相关值进行归一化，从而计算出归一化互相关值；确定部分，被配置成根据计算出的最大的归一化互相关值来确定所述接收信号中的主同步序列的位置和类型。

根据本发明的再一个方面，提供一种在TDD-LTE系统中在同步通信的情况下在周边小区搜索过程中从来自相邻小区的接收信号中检测主同步序列的装置，所述装置包括：选择部分，被配置成从所述接收信号中选择一段连续样点构成用于检测主同步序列的搜索窗；相关值计算部分，被配置成计算搜索窗中的长度与主同步序列长度相同的每个连续样点序列与每个本地主同步序列的互相关值；以及确定部分，被配置成根据计算出的最大的互相关值来确定所述接收信号中的主同步序列的位置和类型。

依据本发明的其它方面，还提供了相应的计算机程序代码、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

通过以下结合附图对本发明的最佳实施例的详细说明，本发明的这些以及其他优点将更加明显。

附图说明

本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：

图1详细示出根据本发明的一个实施例的用于在TDD-LTE系统中从接收信号中检测主同步序列的方法。

图2是示出根据本发明的另一实施例、计算接收信号中的长度与本地主同步序列相同的连续样点序列与本地主同步序列的互相关值的处理(图1中的步骤S101)的示意图。

图3是示出根据本发明另一实施例的归一化处理(图1中的步骤S102)的示意图。

图4示出示出根据本发明另一实施例的直流干扰去除步骤的流程图。

图5示出了根据本发明又一实施例的、用于在TDD-LTE系统中在同步通信的情况下在周边小区搜索过程中从来自相邻小区的接收信号中检测主同步序列的处理的流程图。

图6示出了根据本发明一个实施例的用于在TDD-LTE系统中从接收信号中检测主同步序列的装置。

图7示出了根据本发明另一实施例的图6中的互相关值计算部分601的详细结构。

图8示出了根据本发明的又一实施例的图6中的归一化部分602的详细结构。

图9示出了根据本发明又一实施例的直流干扰去除部分的结构示意图。

图10示出了根据本发明一个实施例的用于在TDD-LTE系统中在同步通信的情况下在周边小区搜索过程中从来自相邻小区的接收信号中检测主同步序列的装置。

图11是示出了其中可以实现根据本发明实施例的方法和/或装置的通用个人计算机的示例性结构的方框图

具体实施方式

在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

图1详细示出根据本发明的一个实施例的用于在TDD-LTE系统中从接收信号检测主同步序列的方法。

如图1所示，在接收到接收信号后，在步骤S101处计算接收信号中的连续样点序列与本地主同步序列的互相关值。

需要指出的是，步骤S101处提及的接收信号实际上是已经经过预处理的接收信号。例如，所述预处理可以包括：通过数模转换器对接收信号进行量化处理并通过低通滤波器将信号进行高通滤波以将除主同步序列符号以外的频率信息滤除。这种预处理过程并非本发明的要点，显然还可以存在除了以上示例的处理过程以外的其它处理方式。因此，在附图中也没有示出该预处理过程。此外，在本文中所提及的接收信号指的是这种经过预处理的接收信号。而且，在没有特别说明的情况下，在本文中所提到的接收信号的长度不小于9600+128个样点。

图2是示出根据本发明的另一实施例、计算接收信号中的长度与本地主同步序列相同的连续样点序列与本地主同步序列的互相关值的处理(图1中的S101)的示意图。

在该实施例中，针对接收信号中的长度与主同步序列长度相同的连续样点序列和本地主同步序列，先对连续样点序列和本地主同步序列分段，然后再逐段地计算它们的相应分段之间的分段互相关值，然后基于分段互相关值来计算该连续样点序列与本地主同步序列的互相关值。

如图2所示，计算互相关值的处理包括以下步骤。

在步骤S201，将具有预定数目的样点的本地主同步序列分段。

具体来说，可以将本地主同步序列等分为合适数目的分段。例如，可以分成3段、4段、5段等。其中，在等分时存在样点数无法除尽的情况下，可以舍弃本地主同步序列中的一个或多个无法除尽的样点。

例如，在TDD-LTE系统中，本地主同步序列具有128位(即128个样点)。在将本地主同步序列等分成3个分段的情况下，每个分段具有42个样点，而舍弃最后两个无法等分的样点。

在步骤S202，以与本地同步序列相同的分段方式，对接收信号中的长度与本地主同步序列相同的连续样点序列进行分段。

具体来说，将接收信号中的长度与本地主同步序列相同的连续样点序列等分成与本地主同步序列的分段数目相同的数目，且连续样点序列中的分段点在该连续样点序列中的顺序号与本地主同步序列中的分段点在该本地主同步序列的顺序号相同。

例如，在TDD-LTE系统中，在本地主同步序列具有128位(即128个样点)且被等分成3个分段(舍弃最后两位)的情况下，也可以以相同方式将接收信号中的128个连续样点序列等分成三个分段(其中舍弃最后两个样点)。

接着，在步骤S203，计算连续样点序列和本地主同步序列中的各个相应分段的分段互相关值。

具体来说，是将接收信号的连续样点序列的一个分段中的样点的样点值的共轭值与本地主同步序列中的相应分段中的样点值相乘，并对乘积求和以作为该分段的分段互相关值。

例如，在TDD-LTE系统中，本地主同步序列具有128位，且接收信号中包括9600个样点，在本地主同步序列和接收信号中的连续样点序列均被等分为3个分段的情况下，本地主同步序列的第一分段和接收信号中的连续样点序列的第一分段之间的分段互相关值可以如等式(1)所示：

$C_1=\underset{n=0}{\overset{41}{\mathrm{\Σ}}}r{(n+m)}^{*}\mathrm{PSS}(\mathrm{id},n)\mathrm{id}=\mathrm{0,1,2};m\∈\left[\mathrm{0,9599}\right]---\left(1\right)$

其中，等式左侧的C₁表示本地主同步序列的第一分段和接收信号中的连续样点序列的第一分段之间的分段互相关值；等式右侧的m表示连续样点序列在接收信号中的开始位置，m的取值是从0到9599；r(n+m)表示接收信号中从开始位置m之后第n个样点的样点值，r(n+m)^＊表示该样点值的共轭值；而PSS(id，n)表示在主同步序列(其类型通过id表示)中的第n个样点的值，其中id有三种取值以代表三种类型的主同步序列，n的取值为0到41。

类似地，可以利用等式(2)、(3)来分别计算本地主同步序列的第二分段和接收信号中的连续样点序列的第二分段之间的分段互相关值C₂，以及本地主同步序列的第三分段和接收信号中的连续样点序列的第三分段之间的分段互相关值C₃。

$C_2=\underset{n=42}{\overset{83}{\mathrm{\Σ}}}r{(n+m)}^{*}\mathrm{PSS}(\mathrm{id},n)\mathrm{id}=\mathrm{0,1,2};m\∈\left[\mathrm{0,9599}\right]---\left(2\right)$

$C_3=\underset{n=84}{\overset{125}{\mathrm{\Σ}}}r{(n+m)}^{*}\mathrm{PSS}(\mathrm{id},n)\mathrm{id}=\mathrm{0,1,2};m\∈\left[\mathrm{0,9599}\right]---\left(3\right)$

接着，在步骤S204，基于分段互相关值的计算结果来计算接收信号中的连续样点序列与本地主同步序列的互相关值。

具体来说，将除最后一个分段以外的每个分段的分段互相关值与其后一分段的分段互相关值的共轭值相乘，对乘积求和，并将和的平方作为接收信号的连续样点序列与本地主同步序列的互相关值。

例如，在TDD-LTE系统中，本地主同步序列具有128位且接收信号包括9600个样点，在本地主同步序列和接收信号中的连续样点序列均被等分为3个分段的情况下，可以根据等式(4)来计算接收信号中的长度与本地主同步序列相同的连续样点序列与本地主同步序列的互相关值所示：

$C(\mathrm{id},m)={|C_1{C}_2^{*}+C_2{C}_3^{*}|}^2={\left|\begin{array}{c}\underset{n=0}{\overset{41}{\mathrm{\Σ}}}r{(n+m)}^{*}\mathrm{PSS}(\mathrm{id},n){\left(\underset{n=42}{\overset{83}{\mathrm{\Σ}}}r{(n+m)}^{*}\mathrm{PSS}(\mathrm{id},n)\right)}^{*}+\\ \underset{n=42}{\overset{83}{\mathrm{\Σ}}}r{(n+m)}^{*}\mathrm{PSS}(\mathrm{id},n){\left(\underset{n=84}{\overset{125}{\mathrm{\Σ}}}r{(n+m)}^{*}\mathrm{PSS}(\mathrm{id},n)\right)}^{*}\end{array}\right|}^2---\left(4\right)$

其中等式(4)的左侧的C(id，m)表示：接收信号中开始位置为m(m的取值范围和等式(1)中相同)的长度与本地主同步序列相同的连续样点序列与主同步序列(其类型是与参数id对应的类型)的互相关值。

这样，可以计算出接收信号中的长度与本地主同步序列相同的连续样点序列与本地主同步序列的互相关值。

回到图1，在步骤S102，利用接收信号中的样点的样点值对计算出的互相关值进行归一化。具体说来，是根据在步骤S101中用于计算与本地主同步序列的相关值的连续样点序列中的样点的样点值来进行归一化。

图3是示出根据本发明另一实施例的归一化处理(图1中的S102)的示意图。

如图3所示，在步骤S301，以与本地主同步序列的分段方式相同的分段方式，对接收信号中长度与本地主同步序列相同的连续样点序列进行分段，计算连续样点序列的每个分段中的各个样点的样点值的平方和，并基于计算出的各个分段的样点的样点值的平方和来计算归一化因子。

例如，在TDD-LTE系统中，在接收信号中的连续样点序列等分成三个分段(其中舍弃最后两个样点)的情况下，可以利用等式(5)-(7)来计算各个分段中的样点的样点值的平方和。

$R_1=\underset{n=0}{\overset{41}{\mathrm{\Σ}}}{\left|r(n+m)\right|}^2---\left(5\right)$

$R_2=\underset{n=42}{\overset{83}{\mathrm{\Σ}}}{\left|r(n+m)\right|}^2---\left(6\right)$

$R_3=\underset{n=84}{\overset{125}{\mathrm{\Σ}}}{\left|r(n+m)\right|}^2---\left(7\right)$

在等式(5)-(7)中，R₁、R₂、R₃分别表示连续样点序列的第一分段、第二分段、第三分段的样点的样点值的平方和；m的含义和取值范围与公式(1)中的相同；n表示样点在该连续样点序列中的位置序号。

进一步，可以基于计算出的各个分段的样点的样点值的平方和来计算归一化因子。

例如，在TDD-LTE系统中，在将接收信号中的连续样点序列等分成三段(其中舍弃最后两个样点)的情况下，在利用等式(5)-(7)计算出各个分段中的样点的样点值的平方和之后，可以进一步利用等式(8)来计算归一化因子N(m)。

$N\left(m\right)=R_1{R}_2+R_2{R}_3=\underset{n=0}{\overset{41}{\mathrm{\Σ}}}{\left|r(n+m)\right|}^2\underset{n=42}{\overset{83}{\mathrm{\Σ}}}{\left|r(n+m)\right|}^2+\underset{n=42}{\overset{83}{\mathrm{\Σ}}}{\left|r(n+m)\right|}^2\underset{n=84}{\overset{125}{\mathrm{\Σ}}}{\left|r(n+m)\right|}^2---\left(8\right)$

在等式(8)中，N(m)表示用于对接收信号中的开始位置为m的连续样点序列与本地主同步序列的互相关值进行归一化的归一化因子。

在步骤S302，可以利用计算出的归一化因子来对在步骤S101中计算出的互相关值进行归一化。具体来说，可以通过将互相关值除以归一化因子来实现归一化。

虽然以上分别结合图2和3对根据本发明实施例的图1中所示的步骤S101和S102的具体处理过程进行了描述，但是本发明并不局限于此。

回到图1，在完成归一化处理后，在步骤S103处，判断是否已针对接收信号中的每个长度与本地主同步序列相同的连续样点序列(其开始位置用m表示，m取值为0到9599)与本地主同步序列来计算互相关值。

如果还有尚未完成的互相关值计算，即还存在尚未计算互相关值的连续样点序列，则处理返回到步骤S101，计算该尚未计算互相关值的连续样点序列和本地主同步序列的互相关值，并在步骤S102进行归一化。

如果在步骤S103中确定已经针对接收信号中的每个长度与本地主同步序列相同的连续样点序列与每个本地主同步序列来计算互相关值，则处理进行到步骤S104。

在步骤S104，根据计算出的最大的归一化互相关值来确定接收信号中的主同步序列的位置和类型。

具体来说，将与最大的归一化互相关值相对应的连续样点序列的第一个样点在接收信号中的位置(m)作为接收信号中的主同步序列的开始位置，并将与最大的归一化互相关值相对应的主同步序列的类型(id)作为接收信号中的主同步序列的类型。

这样，通过以上描述的方法，可以检测出接收信号中的主同步序列的位置和类型。

此外，为了避免基站或终端的部件中可能存在的直流干扰，根据本发明又一实施例，上述方法还可以进一步包括直流干扰去除步骤，以减少基站或终端中的部件的直流干扰。优选地，可以在计算互相关值的步骤之前针对接收信号执行该直流干扰去除步骤。

图4示出了该直流干扰去除步骤的流程图。

如图4所示，在步骤S401，可以将接收信号变换到频域。优选地，可以通过快速傅立叶变换将接收信号从时域变化到频域。

接着，在步骤S402，可以在频域执行直流干扰的去除。由于在频域中可以较为直观地找到直流干扰的样点，因此可以容易地判定哪些样点是直流干扰样点。因此，可以在频域中直接将直流干扰的样点以及该直流干扰样点周围的几个样点置零，由此在频域中完成了直流干扰的去除。

接着，在步骤S403，可以将接收信号变换回时域。优选地，可以通过逆傅立叶变换来实现。

这样，通过该直流干扰去除步骤可以去除接收信号中来自基站或终端中的部件的直流信号的干扰。

可以看出，根据本发明的技术方案可以至少部分地减少各种因素、例如来自其它终端的上行信号对检测过程的干扰、基站和终端之间的载波频偏对检测过程的干扰、和/或基站或终端中的部件中的直流干扰等对检测过程的干扰。具体来说，例如可以通过分段计算互相关值的技术手段来减少载波频偏的干扰，通过归一化的技术手段来减少上行信号的干扰，而通过在频域中去除直流样点的技术手段来减少直流干扰。

由于载波频偏的影响和上行信号的干扰通常存在于终端在连接到网络的初始同步的过程，因此根据上述实施例的检测主同步序列的方法可以优选地应用于终端在连接到网络时的初始同步过程。

在本发明的又一实施例中，还提供一种在TDD-LTE系统中检测主同步序列的方法。优选地，该方法可以在终端已经连接到网络时的周边小区搜索的过程中检测来自相邻小区的接收信号中的主同步序列。

其中，周边小区搜索的过程中可以分为两种情况，即在终端与网络同步通信的情况下的周边小区搜索和在终端与网络异步通信的情况下的周边小区搜索。优选地，根据本发明该实施例的方法可以应用于在终端与网络同步通信的情况下的周边小区搜索。

具体来说，同步通信下的周边小区搜索的应用场景是：终端已经有一个服务基站且与该服务基站同步通信，并且该服务基站也和向终端发送消息的相邻小区同步通信。因此，接收端(即终端)的时钟频率和发送端(即服务基站和相邻小区)时钟频率是一致的，不存在基站与终端之间的载波频偏。因此，在这种情况下，在主同步序列的检测过程中，可以在不对本地主同步序列和接收信号中的长度与本地主同步序列长度相同的连续样点序列进行分段的情况下计算本地主同步序列与来自相邻小区的接收信号中的长度与本地主同步序列长度相同的连续样点序列的相关值。

此外，由于在同步网络中接收端的时钟频率和发送端的时钟频率是一致的，所以来自当前服务基站的接收信号中的主同步序列的位置是已知的，因此可以进一步根据该已知位置来限定在从相邻小区接收的接收信号中搜索主同步序列的搜索窗口。这样，可以大大地减少搜索范围，降低计算复杂度。此外，在这种情况下，由于位置搜索范围可以大大缩小，还可以避免上行链路的干扰。由此，在主同步序列的检测过程中，可以不用针对序列的相关值进行归一化。

图5示出了在这种情况下进行主同步序列检测处理的流程图。

在步骤S501，从接收信号中选取一段连续样点构成用于检测主同步序列的搜索窗。

例如，在TDD-LTE系统中的10公里小区中，可以基于从当前服务基站接收到的接收信号中的已知的主同步序列的位置，将在从相邻小区接收到的接收信号(以下简称接收信号)中搜索主同步序列的搜索窗限定为：在与该已知位置相同位置的前后W/2个(例如，192个)样点的范围内。这样，搜索窗的宽度为W个样点宽，其中W＞128，搜索窗的中心点在接收信号中的位置与从当前服务基站接收到的接收信号中的已知的主同步序列的位置相同。

接着，在步骤S502，计算搜索窗中的长度与主同步序列长度相同的连续样点序列与主同步序列的互相关值。

具体来说，在同步通信的情况下，例如可以利用公式(9)来计算本地主同步序列与接收信号中的长度与本地主同步序列相同的连续样点序列的互相关值：

$C^{\′}=\underset{n=0}{\overset{127}{\mathrm{\Σ}}}r{(n+m)}^{*}\mathrm{PSS}(\mathrm{id},n)---\left(9\right)$

在等式(9)中，C′表示接收信号中开始位置为m的长度与本地主同步序列相同的连续样点序列与主同步序列(其类型由参数id表示)的互相关值；r(n+m)表示接收信号中从开始位置m之后第n个样点的样点值，r(n+m)^＊表示该样点值的共轭值；而PSS(id，n)表示在主同步序列(其类型通过id表示)中的第n个样点的值。其中，m的取值范围为搜索窗中心点的前后W/2(例如192)个样点，即，m∈[M-W/2，M+W/2]，M表示搜索窗中心点的位置。

接着，在步骤S503处，判断是否已针对选出的样点中的每个长度与主同步序列相同的连续样点序列(其开始位置m的取值范围为搜索窗中心点的前后W/2个样点)与每个本地主同步序列计算互相关值。

如果搜索窗中还有未计算互相关值的连续样点序列，则重复上述的互相关值计算步骤S502。

如果步骤S503中确定已针对搜索窗中的所有长度与本地主同步序列相同的连续样点序列计算了与每个本地主同步序列的互相关值，则处理进行到步骤S504。

在步骤S504，根据计算出的最大互相关值来确定接收信号中的主同步序列的位置和类型。

具体来说，将与最大的互相关值相对应的连续样点序列的第一个样点在接收信号中的位置(m)作为接收信号中的主同步序列的开始位置，并将与最大的互相关值相对应的主同步序列的类型(id)作为接收信号中的主同步序列的类型。

此外，类似地，根据本发明的又一实施例，上述方法还可以优选地包括直流干扰去除步骤。通过该直流干扰去除步骤可以去除接收信号中来自基站或终端中的部件的直流信号的干扰。优选地，可以在选择样点的步骤之前针对接收信号执行该直流干扰去除步骤。该直流干扰去除步骤的具体实现与以上描述相同，在此不再重复。

可以看出，根据上述技术方案，在终端与网络同步的情况下，可以省时高效地从来自周边小区的接收信号中检测到主同步序列。

此外，在异步通信的情况下，例如可以利用如图1所示的方法在来自相邻小区的接收信号中检测出主同步序列。具体来说，通过计算本地主同步序列和接收信号中的连续序列(长度与本地主同步序列相同)的相关值，并对相关值进行归一化来检测主同步序列。

除了以上所描述的用于在TDD-LTE系统中从接收信号中检测主同步序列的方法以外，根据本发明的实施例，还相应地提供了与所述方法对应的用于在TDD-LTE系统中从接收信号中检测主同步序列的装置。

图6示出了根据本发明一个实施例的用于在TDD-LTE系统中从接收信号中检测主同步序列的装置。

如图6所示，根据本发明的用于在TDD-LTE系统中从接收信号中检测主同步序列的装置600包括：互相关值计算部分601，被配置成计算接收信号中的长度与本地主同步序列长度相同的每个连续样点序列与每个本地主同步序列的互相关值；归一化部分602，被配置成利用每个所述连续样点序列中样点的样点值对每个相应的互相关值进行归一化，从而得出归一化互相关值；以及确定部分603，被配置成根据计算出的最大的归一化互相关值来确定所述接收信号中的主同步序列的位置和类型。

图7示出了根据本发明另一实施例的图6中的互相关值计算部分601的详细结构。

如图7所示，互相关值计算部分包括：本地主同步序列分段部分701，被配置成对本地主同步序列分段；连续样点序列分段部分702，被配置成对接收信号中的长度与本地主同步序列长度相同的每个连续样点序列分段；分段互相关值计算部分703，被配置成计算所述每个连续样点序列的每个分段与本地主同步序列中的相应分段的分段互相关值；以及序列互相关值计算部分704，基于除最后一个分段以外的每个分段的分段互相关值与其后一分段的分段互相关值来计算所述接收信号的所述连续样点序列与所述本地主同步序列的互相关值。

具体来说，本地主同步序列分段部分701将本地主同步序列等分为合适数目的分段。其中，在等分时存在无法除尽的情况下，可以舍弃一个或多个无法除尽的样点。

例如，在TDD-LTE系统中，本地主同步序列具有128位(即128个样点)。在将本地主同步序列等分成3个分段的情况下，每个分段具有42个样点，而舍弃最后两位无法等分的样点。

连续样点序列分段部分702以与本地同步序列相同的分段方式，对接收信号中的长度与本地主同步序列相同的连续样点序列进行分段。

具体来说，将接收信号中的长度与本地主同步序列相同的连续样点序列等分成与本地主同步序列的分段数目相同的数目，且连续样点序列中的分段点在该连续样点序列中的顺序号与本地主同步序列中的分段点在该本地主同步序列的顺序号相同。

例如，在TDD-LTE系统中，在本地主同步序列具有128位(即128个样点)且被等分成3个分段(舍弃最后两位)的情况下，也可以以相同方式将接收信号中的128个连续样点序列等分成三个分段(舍弃最后两个样点)。

分段互相关值计算部分703被配置成计算所述每个连续样点序列的每个分段与本地主同步序列中的相应分段的互相关值。

具体来说，是将接收信号的连续样点序列的一个分段中的样点的样点值的共轭值与本地主同步序列中的相应分段中的样点值相乘，并对乘积求和以作为该分段的分段互相关值。

例如，在TDD-LTE系统中，本地主同步序列具有128位且接收信号中包括9600个样点，在本地主同步序列和接收信号中的连续样点序列均被等分为3个分段的情况下，分段互相关值计算部分703可以基于等式(1)-(3)来计算各个分段之间的互相关值。

序列互相关值计算部分704被配置成基于分段互相关值的计算结果来计算接收信号中的连续样点序列与本地主同步序列的互相关值。

具体来说，将除最后一个分段以外的每个分段的分段互相关值与其后一分段的分段互相关值的共轭值相乘，对乘积求和并将和的平方作为接收信号的连续样点序列与本地主同步序列的互相关值。

例如，在TDD-LTE系统中，本地主同步序列具有128位且接收信号中包括9600个样点，在本地主同步序列和接收信号中的连续样点序列均被等分为3个分段的情况下，序列互相关值计算部分704可以根据等式(4)来计算接收信号中的长度与本地主同步序列相同的连续样点序列与本地主同步序列的互相关值。

图8示出了根据本发明的又一实施例的图6中的归一化部分602的详细结构。

如图8所示，归一化部分包括：归一化因子计算部分801，被配置成计算连续样点序列的每个分段中的样点的样点值的平方和，并且将除最后一个分段以外的每个分段中的样点的样点值的平方和与其后一分段中的样点的样点值的平方和相乘，将得出的乘积的和作为归一化因子；归一化执行部分803，被配置成利用归一化因子对互相关值进行归一化。

具体来说，归一化因子计算部分801基于对接收信号中长度与本地主同步序列相同的连续样点序列的分段处理，来计算连续样点序列的每个分段中的各个样点的样点值的平方和。

例如，在TDD-LTE系统中，在接收信号中的128个连续样点序列等分成三个分段的情况下，可以利用等式(5)-(7)来计算各个分段中的样点的样点值的平方和。

进一步，归一化因子计算部分801可以基于计算出的各个分段的样点的样点值的平方和来计算归一化因子。

例如，在TDD-LTE系统中，在将接收信号中的连续样点序列分成三段的情况下，在利用等式(5)-(7)计算出各个分段中的样点的样点值的平方和之后，可以进一步利用等式(8)来计算归一化因子。

归一化执行部分802可以利用计算出的归一化因子来计算出的互相关值进行归一化。

具体来说，可以通过将互相关值除以归一化因子来实现归一化。

此外，为了避免基站或终端的部件中可能存在的直流干扰，根据本发明的装置在互相关值计算部分601之前还可以进一步包括直流干扰去除部分，以减少基站或终端中的部件的直流干扰。

图9示出了根据本发明又一实施例的直流干扰去除部分的结构示意图。

如图9所示，直流干扰去除部分900包括：变换部分901，被配置成将接收信号从时域变换到频域；直流干扰去除部分902，被配置成在频域中去除受直流影响的样点；以及逆变换部分903，被配置成将信号变换回时域。

具体来说，变换部分901可以将接收信号变换到频域。优选地，可以通过快速傅立叶变换将接收信号从时域变换到频域。

直流干扰去除部分902可以在频域执行直流干扰的去除。由于在频域中可以较为直观地找到直流干扰的样点，因此可以容易地判定哪些样点是直流干扰样点。因此，可以在频域中直接将直流干扰的样点以及该直流干扰样点周围的几个样点置零，由此在频域中完成了直流干扰的去除。

逆变换部分903可以将去除直流干扰后的接收信号变换回时域。优选地，可以通过逆傅立叶变换来实现。

此外，根据本发明的又一实施例，还提供了一种在TDD-LTE系统中检测主同步序列的装置。优选地，该装置可以在同步通信的情况下在周边小区搜索的过程中从来自其他小区的接收信号中检测主同步序列。

图10示出了根据本发明一个实施例的用于在TDD-LTE系统中检测主同步序列的装置1000，其包括：选择部分1001，被配置成从来自其他小区的接收信号中选择一段连续样点构成用于检测主同步序列的搜索窗；相关值计算部分1002，被配置成计算所述搜索窗中的长度与主同步序列长度相同的每个连续样点序列与每个本地主同步序列的互相关值；以及确定部分1003，被配置成根据计算出的最大的互相关值来确定所述接收信号中的主同步序列的位置和类型。

具体来说，选择部分1001从接收信号中选取部分的连续样点构成检测主同步序列的搜索窗。

例如，在TDD-LTE系统中的10公里小区中，可以基于从当前服务基站接收到的接收信号中的已知的主同步序列的位置，将在从相邻小区接收到的接收信号中检测主同步序列的搜索窗限定为：在与该已知位置相同位置的前后W/2个(例如，192个)样点的范围内。这样，搜索窗的宽度为W个样点宽，其中W＞128，搜索窗的中心点在来自相邻小区的接收信号中的位置与从当前服务基站接收到的接收信号中的已知的主同步序列的位置相同。

相关值计算部分1002计算搜索窗中的长度与主同步序列长度相同的连续样点序列与本地主同步序列的互相关值。

具体来说，在同步通信的情况下，例如可以利用公式(9)来计算本地主同步序列与接收信号中的长度与本地主同步序列相同的连续样点序列的互相关值。

确定部分1003可以根据计算出的最大互相关值来确定接收信号中的主同步序列的位置和类型。

具体来说，将与最大的互相关值相对应的连续样点序列的第一个样点在接收信号中的位置(m)作为接收信号中的主同步序列的开始位置，并将与最大的互相关值相对应的主同步序列的类型(id)作为接收信号中的主同步序列的类型。

此外，在异步通信的情况下，例如可以利用如图6所示的装置在来自相邻小区的接收信号中检测出主同步序列。具体来说，通过计算本地主同步序列和接收信号中的连续序列(长度与本地主同步序列相同)的相关值，并对相关值进行归一化来检测主同步序列。可以看出，图6至图10所示的装置可以分别实施图1至图5所示的方法。因此，此处不再重复描述图6至图10所示的装置在执行相应方法时的具体操作步骤，以使说明书简洁。

上述装置中各个组成模块、单元可通过软件、固件、硬件或其组合的方式进行配置。配置可使用的具体手段或方式为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。在通过软件或固件实现的情况下，从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机(例如图11所示的通用计算机1100)安装构成该软件的程序，该计算机在安装有各种程序时，能够执行各种功能等。

在图11中，中央处理单元(CPU)1101根据只读存储器(ROM)1102中存储的程序或从存储部分1108加载到随机存取存储器(RAM)1103的程序执行各种处理。在RAM 1103中，也根据需要存储当CPU 1101执行各种处理等等时所需的数据。CPU 1101、ROM 1102和RAM 1103经由总线1404彼此连接。输入/输出接口1105也连接到总线1104。

下述部件连接到输入/输出接口1105：输入部分1106(包括键盘、鼠标等等)、输出部分1107(包括显示器，比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等，和扬声器等)、存储部分1108(包括硬盘等)、通信部分1109(包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等)。通信部分1109经由网络比如因特网执行通信处理。根据需要，驱动器1110也可连接到输入/输出接口1105。可拆卸介质1111比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器1110上，使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分1108中。

在通过软件实现上述系列处理的情况下，从网络比如因特网或存储介质比如可拆卸介质1111安装构成软件的程序。

本领域的技术人员应当理解，这种存储介质不局限于图11所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可拆卸介质1111。可拆卸介质1111的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者，存储介质可以是ROM 1102、存储部分1108中包含的硬盘等等，其中存有程序，并且与包含它们的设备一起被分发给用户。

本发明还提出一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品。所述指令代码由机器读取并执行时，可执行上述根据本发明实施例的方法。

相应地，用于承载上述存储有机器可读取的指令代码的程序产品的存储介质也包括在本发明的公开中。所述存储介质包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上虽然结合附图详细描述了本发明的实施例，但是应当明白，上面所描述的实施方式只是用于说明本发明，而并不构成对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本发明的实质和范围。因此，本发明的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

根据以上的描述，本发明提供了以下的技术方案。

方案1.一种在TDD-LTE系统中从接收信号中检测主同步序列的方法，所述方法包括：

计算接收信号中的长度与本地主同步序列长度相同的每个连续样点序列与每个本地主同步序列的互相关值；

利用每个所述连续样点序列中样点的样点值对所计算的每个互相关值进行归一化，从而计算出归一化互相关值；

根据计算出的最大的归一化互相关值来确定所述接收信号中的主同步序列的位置和类型。

方案2.根据方案1所述的方法，其中计算互相关值的步骤包括：

将所述本地主同步序列分段；

以相同的分段方式将所述连续样点序列分段；

计算所述连续样点序列中的每个分段与所述本地主同步序列中的相应分段的分段互相关值；以及

基于分段互相关值来计算所述接收信号的所述连续样点序列与所述本地主同步序列的互相关值。

方案3.根据方案2所述的方法，其中，进行归一化的步骤包括：

利用所述连续样点序列的每个分段中的样点的样点值来计算归一化因子；以及

利用所述归一化因子对所述互相关值进行归一化。

方案4.根据方案2所述的方法，其中所述分段方式是等分。

方案5.如方案1的方法，在计算互相关值的步骤之前，还包括：将所述接收信号从时域变换到频域，在频域中去除受直流影响的样点，然后再将所述接收信号变换回时域。

方案6.一种在TDD-LTE系统中在同步通信的情况下在周边小区搜索过程中从来自相邻小区的接收信号中检测主同步序列的方法，所述方法包括：

从所述接收信号中选择一段连续样点构成用于检测主同步序列的搜索窗；

计算所述搜索窗中的长度与主同步序列长度相同的每个连续样点序列与每个本地主同步序列的互相关值；以及

根据计算出的最大的互相关值来确定所述接收信号中的主同步序列的位置和类型。

方案7.如方案6的方法，其中，以与来自当前服务基站的接收信号中的主同步序列的位置相同的位置为中心点，从所述来自相邻小区的接收信号中选出一段连续样点构成所述搜索窗。

方案8.如方案6的方法，还包括：在选择一段连续样点构成搜索窗之前，将所述接收信号从时域变换到频域，在频域中去除受直流影响的样点，然后再变换回时域。

方案9.一种在TDD-LTE系统中从接收信号中检测主同步序列的装置，所述装置包括：

互相关值计算部分，被配置成计算接收信号中的长度与本地主同步序列长度相同的每个连续样点序列与每个本地主同步序列的互相关值；

归一化部分，被配置成利用每个所述连续样点序列中样点的样点值对所计算的每个互相关值进行归一化，从而计算出归一化互相关值；

确定部分，被配置成根据计算出的最大的归一化互相关值来确定所述接收信号中的主同步序列的位置和类型。

方案10.根据方案9所述的装置，其中所述互相关值计算部分包括：

主同步序列分段部分，被配置成将所述本地主同步序列分段；

连续样点序列分段部分，被配置成以与所述本地主同步序列分段相同的方式将所述连续样点序列分段；

分段互相关值计算部分，被配置成计算所述连续样点序列的每个分段与所述本地主同步序列中的相应分段的分段互相关值；以及

序列互相关值计算部分，被配置成基于所述分段互相关值来计算所述接收信号的所述连续样点序列与所述本地主同步序列的互相关值。

方案11.根据方案10所述的装置，其中，所述归一化部分包括：

归一化因子计算部分，被配置成利用所述连续样点序列的每个分段中的样点的样点值来计算归一化因子；以及

归一化执行部分，被配置成利用所述归一化因子对所述互相关值进行归一化。

方案12.根据方案10所述的装置，其中所述分段方式是等分。

方案13.如方案9的装置，在互相关值计算部分之前还包括直流干扰去除部分，所述直流干扰去除部分包括：变换部分，被配置成将所述接收信号从时域变换到频域；直流干扰去除部分，被配置成在频域中去除受直流影响的样点；以及逆变换部分，被配置成将所述接收信号变换回时域。

方案14.一种在TDD-LTE系统中在同步通信的情况下在周边小区搜索过程中从来自相邻小区的接收信号中检测主同步序列的装置，所述装置包括：

选择部分，被配置成从所述接收信号中选择一段连续样点构成用于检测主同步序列的搜索窗；

相关值计算部分，被配置成计算所述搜索窗中的长度与主同步序列长度相同的每个连续样点序列与每个本地主同步序列的互相关值；以及

确定部分，被配置成根据计算出的最大的互相关值来确定所述接收信号中的主同步序列的位置和类型。

方案15.如方案14的装置，其中，所述选择部分被配置成：以与来自当前服务基站的接收信号中的主同步序列的位置相同的位置为中心点，从所述来自相邻小区的接收信号中选出所述搜索窗。

方案16.如方案14的装置，在互相关值计算部分之前还包括直流干扰去除部分，所述直流干扰去除部分包括：变换部分，被配置成将所述接收信号从时域变换到频域；直流干扰去除部分，被配置成在频域中去除受直流影响的样点；以及逆变换部分，被配置成将去除受直流影响的样点后的接收信号变换回时域。

方案17.一种程序产品，该程序产品包括机器可执行的指令，当在信息处理设备上执行所述指令时，所述指令使得所述信息处理设备执行如方案1到8之一所述的方法。

方案18.一种存储介质，该存储介质包括机器可读的程序代码，当在信息处理设备上执行所述程序代码时，所述程序代码使得所述信息处理设备执行如方案1到8之一所述的方法。

Claims (9)

1.一种在TDD-LTE系统中从接收信号中检测主同步序列的方法，所述方法包括：

计算接收信号中的长度与本地主同步序列长度相同的每个连续样点序列与每个本地主同步序列的互相关值；

利用每个所述连续样点序列中样点的样点值对所计算的每个互相关值进行归一化，从而计算出归一化互相关值；

根据计算出的最大的归一化互相关值来确定所述接收信号中的主同步序列的位置和类型。

2.根据权利要求1所述的方法，其中计算互相关值的步骤包括：

将所述本地主同步序列分段；

以相同的分段方式将所述连续样点序列分段；

计算所述连续样点序列中的每个分段与所述本地主同步序列中的相应分段的分段互相关值；以及

基于分段互相关值来计算所述接收信号的所述连续样点序列与所述本地主同步序列的互相关值。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，进行归一化的步骤包括：

利用所述连续样点序列的每个分段中的样点的样点值来计算归一化因子；以及

利用所述归一化因子对所述互相关值进行归一化。

4.如权利要求1的方法，在计算互相关值的步骤之前，还包括：将所述接收信号从时域变换到频域，在频域中去除受直流影响的样点，然后再将所述接收信号变换回时域。

5.一种在TDD-LTE系统中在同步通信的情况下在周边小区搜索过程中从来自相邻小区的接收信号中检测主同步序列的方法，所述方法包括：

从所述接收信号中选择一段连续样点构成用于检测主同步序列的搜索窗；

计算所述搜索窗中的长度与主同步序列长度相同的每个连续样点序列与每个本地主同步序列的互相关值；以及

根据计算出的最大的互相关值来确定所述接收信号中的主同步序列的位置和类型。

6.如权利要求5的方法，其中，以与来自当前服务基站的接收信号中的主同步序列的位置相同的位置为中心点，从所述来自相邻小区的接收信号中选出一段连续样点构成所述搜索窗。

7.如权利要求5的方法，还包括：在选择一段连续样点构成搜索窗之前，将所述接收信号从时域变换到频域，在频域中去除受直流影响的样点，然后再变换回时域。

8.一种在TDD-LTE系统中从接收信号中检测主同步序列的装置，所述装置包括：

互相关值计算部分，被配置成计算接收信号中的长度与本地主同步序列长度相同的每个连续样点序列与每个本地主同步序列的互相关值；

归一化部分，被配置成利用每个所述连续样点序列中样点的样点值对所计算的每个互相关值进行归一化，从而计算出归一化互相关值；

确定部分，被配置成根据计算出的最大的归一化互相关值来确定所述接收信号中的主同步序列的位置和类型。

9.一种在TDD-LTE系统中在同步通信的情况下在周边小区搜索过程中从来自相邻小区的接收信号中检测主同步序列的装置，所述装置包括：

选择部分，被配置成从所述接收信号中选择一段连续样点构成用于检测主同步序列的搜索窗；

相关值计算部分，被配置成计算所述搜索窗中的长度与主同步序列长度相同的每个连续样点序列与每个本地主同步序列的互相关值；以及

确定部分，被配置成根据计算出的最大的互相关值来确定所述接收信号中的主同步序列的位置和类型。

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