CN102387103B - Td-scdma系统中同频邻区的扩频因子检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测方法和装置，可以正确检测出同频邻区的扩频因子的信息，进而提升系统性能。其技术方案为：方法包括：接收当前时隙中的数据；根据本地扩频码和信道估计得到的信道冲激响应，分别获得扩频因子为16时的复合扩频码以及扩频因子为1时的复合扩频码；分别用扩频因子为16的复合扩频码以及扩频因子为1的复合扩频码对接收数据进行匹配滤波；对匹配滤波后的两路数据分别计算功率值；根据两路数据的功率值判断同频邻区的扩频因子。

Description

TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域的一种参数检测技术，尤其涉及TD-SCDMA系统中有关同频邻区的扩频因子的检测方法和装置。

背景技术

随着无线通信技术的发展和第三代移动通信(3G)在全球范围内的兴起，无线资源作为一种有限的资源，变的越来越紧张。对于3G的主流标准之一的TD-SCDMA系统来说，其被分配的无线资源也非常有限的。为了提高TD-SCDMA系统的频谱利用率，同频组网成为了一种有效的解决方案。

同频组网的TD-SCDMA系统中，同频干扰显著增加。去除同频干扰的有效方法是联合检测中的干扰抵消算法，干扰抵消算法需要的输入是：服务小区及同频干扰小区信息。如果实际的干扰小区的扩频因子与作为干扰抵消算法输入的小区的扩频因子不一致，会导致接收机的性能下降。为了提高接收机的性能，准确的获得同频干扰小区的相关信息至关重要。

目前，由于缺乏对同频干扰小区的扩频因子的检测方法，都默认为16。但是在实际情况下如果扩频因子为1时却使用默认的16就会对接收机的性能造成下降。如果同频邻区实际的扩频因子为1时，若默认为扩频因子16，此时参与联合检测的码道个数为2，且参与联合检测的复合扩频码也是不正确的，故会影响联合检测的性能。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测方法，可以正确检测出同频邻区的扩频因子的信息，进而提升系统性能。

本发明的另一目的在于提供了一种TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测装置。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测方法，包括：

步骤1：接收当前时隙中的数据；

步骤2：根据本地扩频码和信道估计得到的信道冲激响应，分别获得扩频因子为16时的复合扩频码以及扩频因子为1时的复合扩频码；

步骤3：分别用步骤2中的扩频因子为16的复合扩频码以及扩频因子为1的复合扩频码对步骤1中的接收数据进行匹配滤波；

步骤4：对匹配滤波后的两路数据分别计算功率值；

步骤5：根据两路数据的功率值判断同频邻区的扩频因子。

根据本发明的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测方法的一实施例，步骤3中的匹配滤波的过程用公式(1)表示为：

${\underset{\‾}{e^{\′}}}_{\mathrm{MF},1/2,i}^{\left(k_{\mathrm{ru}}\right)}=\underset{j=0}{\overset{16+W_{\mathrm{FL}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\underset{\‾}{e}}_{1/\mathrm{2,16}i+j}\·{{\underset{\‾}{b}}^{*}}_j^{\left(k_{\mathrm{ru}}\right)},$ i＝0...22-1        公式(1)

其中，

表示第k_ru个码道的匹配滤波后的数据，W_FL表示信道估计的窗长，表示第k_ru个码道的复合扩频码，e_1/2，16i+j表示接收数据，i表示一个数据块中的第i个符号，一个数据块共22个符号。

根据本发明的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测方法的一实施例，复合扩频码是本地扩频码和信道冲激响应的卷积。

根据本发明的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测方法的一实施例，在步骤5中，根据使用扩频因子为16的复合扩频码匹配滤波后的功率与使用扩频因子为1的复合扩频码匹配滤波后的功率的比值来判断同频邻区的扩频因子：如果比值大于一门限值，则判断同频邻区的扩频因子为16；如果比值小于一门限值，则判断同频邻区的扩频因子为1。

根据本发明的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测方法的一实施例，该门限值的取值范围是大于16且小于256。

本发明还揭示了一种TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测装置，包括：

第一复合扩频码计算模块，根据本地扩频码和信道估计得到的信道冲激响应，获得扩频因子为16时的复合扩频码；

第二复合扩频码计算模块，根据本地扩频码和信道估计得到的信道冲激响应，获得扩频因子为1时的复合扩频码；

数据接收模块，接收当前时隙中的数据；

第一匹配滤波模块，连接第一复合扩频码计算模块和数据接收模块，用扩频因子为16的复合扩频码对接收数据进行匹配滤波；

第二匹配滤波模块，连接第二复合扩频码计算模块和数据接收模块，用扩频因子为1的复合扩频码对接收数据进行匹配滤波；

第一功率计算模块，连接第一匹配滤波模块，对经扩频因子为16的复合扩频码匹配滤波后的数据进行功率值的计算；

第二功率计算模块，连接第二匹配滤波模块，对经扩频因子为1的复合扩频码匹配滤波后的数据进行功率值的计算；

判决模块，连接第一功率计算模块和第二功率计算模块，根据两路数据的功率值判断同频邻区的扩频因子。

根据本发明的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测装置的一实施例，第一匹配滤波模块和第二匹配滤波模块中的匹配滤波过程用公式(1)来表示：

${\underset{\‾}{e^{\′}}}_{\mathrm{MF},1/2,i}^{\left(k_{\mathrm{ru}}\right)}=\underset{j=0}{\overset{16+W_{\mathrm{FL}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\underset{\‾}{e}}_{1/\mathrm{2,16}i+j}\·{{\underset{\‾}{b}}^{*}}_j^{\left(k_{\mathrm{ru}}\right)},$ i＝0...22-1        公式(1)

其中，

表示第k_ru个码道的匹配滤波后的数据，W_FL表示信道估计的窗长，

表示第k_ru个码道的复合扩频码，e_1/2，16i+j表示接收数据，i表示一个数据块中的第i个符号，一个数据块共22个符号。

根据本发明的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测装置的一实施例，第一复合扩频码计算模块和第二复合扩频码计算模块所得到的复合扩频码是本地扩频码和信道冲激响应的卷积。

根据本发明的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测装置的一实施例，判决模块是根据使用扩频因子为16的复合扩频码匹配滤波后的功率与使用扩频因子为1的复合扩频码匹配滤波后的功率的比值来判断同频邻区的扩频因子：如果比值大于一门限值，则判断同频邻区的扩频因子为16；如果比值小于一门限值，则判断同频邻区的扩频因子为1。

根据本发明的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测装置的一实施例，该门限值的取值范围是大于16且小于256。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的技术方案主要是利用扩频因子为16和扩频因子为1时，匹配滤波输出的功率倍数不同来判决扩频因子，此处的匹配滤波是指利用复合扩频码对数据块进行匹配滤波。对比现有技术，本发明一是能有效提高邻区信息的准确性，二是其复杂度较低，实现方法简单，适合在实际中应用，三是能提高系统性能。

附图说明

图1是本发明的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测方法的实施例的流程图。

图2是本发明的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测装置的实施例的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测方法的实施例

图1示出了本发明的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测方法的实施例的流程。请参见图1，下面是对本实施例的检测方法中各个步骤的详细描述。

步骤S10：从当前时隙中接收数据。

步骤S12：分别计算SF(扩频因子)＝16和SF＝1的复合扩频码。

根据本地扩频码和信道估计得到的信道冲激响应，计算SF＝16时的复合扩频码和SF＝1时的复合扩频码。其中，复合扩频码是本地扩频码和信道冲激响应的卷积。

步骤S14：分别使用SF＝16和SF＝1的复合扩频码进行匹配滤波。

用步骤S12中的SF＝16的复合扩频码对步骤S10的接收数据进行匹配滤波，用步骤S12中的SF＝1的复合扩频码对步骤S10的接收数据进行匹配滤波。

当SF＝1时，采用虚码将SF＝1统一到SF＝16的处理方式中。

即认为：SF＝1的情况下相当于1个窗口中存在16个码道。采用上述扩频码C对这16个码道进行扩频，得到16个复数码片(chip)，进行加扰。

任一码道k_ru对应一个复合扩频码，用该复合扩频码对数据块进行匹配滤波，结果为

用以下公式表示匹配滤波的过程：

${\underset{\‾}{e^{\′}}}_{\mathrm{MF},1/2,i}^{\left(k_{\mathrm{ru}}\right)}=\underset{j=0}{\overset{16+W_{\mathrm{FL}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\underset{\‾}{e}}_{1/\mathrm{2,16}i+j}\·{{\underset{\‾}{b}}^{*}}_j^{\left(k_{\mathrm{ru}}\right)},i=0...22-1$

上式中的各个参数的含义为：

其中，

表示第k_ru个码道的匹配滤波后的数据，W_FL表示信道估计的窗长，

表示第k_ru个码道的复合扩频码，如上所述的是本地扩频码和信道冲激响应的卷积；e_1/2，16i+j表示接收数据。i表示一个数据块中的第i个符号，一个数据块共22个符号。

步骤S16：对匹配滤波后的两路数据分别计算功率值。

当同频邻区实际的扩频因子为16时，为了简化说明假设信道估计是单抽头(AWGN信道)。使用扩频因子为1的其中一个虚码道的复合信道化码进行匹配滤波后，单个符号的功率约为p_SF16-SF1＝A²，其中A为匹配滤波后的数据符号。使用扩频因子为16进行匹配滤波后的功率约为p_SF16-SF16＝(16·A)²。

当同频邻区实际的扩频因子为1时，使用扩频因子为1的其中一个虚码道的复合信道化码匹配滤波后的功率约为p_SF1-SF1＝A²。使用扩频因子为16进行匹配滤波后的功率约为p_SF16-SF16＝16·A²。

步骤S18：根据两者的功率值判断邻区的扩频因子。

由步骤S16可知，当邻区为SF16时，使用SF16匹配滤波后的功率约为SF1的256倍(即p_SF16-SF16/p_SF16-SF1＝256)；当邻区为SF1时，使用SF16匹配滤波后的功率约为SF1的16倍(即p_SF1-SF16/p_SF1-SF1＝16)。基于这个倍数关系来判断邻区的扩频因子是16还是1。如果两者的功率值的比值是256，则判定邻区的扩频因子为16；如果两者的功率值的比值是16，则判定邻区的扩频因子为1。

基于上述的倍数关系，在具体的实现中可以设置一个门限值，门限值可以设置在大于16且小于256之间，例如设置在136，当然门限值的具体取值由实际的仿真结果而定。如果两者的功率值的比值大于门限值(例如门限值为136)，则判定邻区的扩频因子为16；如果两者的功率值的比值小于门限值(例如门限值为136)，则判定邻区的扩频因子为1。

检测邻区的扩频因子的目的是为了更加正确地确定参与联合检测的邻区码道，从而提高同频组网情况下，联合检测的性能。

在确定了扩频因子后，如果邻区扩频因子为1时，可让尽可能多的SF1的虚码道参与联合检测，从而提高该场景下的联合检测性能。

TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测装置的实施例

图2示出了本发明的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测装置的实施例的原理。请参见图2，本实施例的装置包括：数据接收模块10、SF16复合扩频码计算模块11、SF1复合扩频码计算模块12、SF16匹配滤波模块13、SF1匹配滤波模块14、第一功率计算模块15、第二功率计算模块16以及判决模块17。

这些模块之间的连接关系是：数据接收模块10和SF16复合扩频码计算模块11分别连接SF16匹配滤波模块13，数据接收模块10和SF1复合扩频码计算模块12分别连接SF1匹配滤波模块14，SF16匹配滤波模块13连接第一功率计算模块15，SF1匹配滤波模块14连接第二功率计算模块16，第一功率计算模块15和第二功率计算模块16分别连接到判决模块17。

本实施例的装置的原理如下。数据接收模块10用于接收当前时隙中的数据。SF16复合扩频码计算模块11根据本地扩频码和信道估计得到的信道冲激响应，获得扩频因子为16时的复合扩频码，例如复合扩频码是本地扩频码和信道冲激响应的卷积。SF1复合扩频码计算模块12根据本地扩频码和信道估计得到的信道冲激响应，获得扩频因子为1时的复合扩频码，例如复合扩频码是本地扩频码和信道冲激响应的卷积。

在SF16匹配滤波模块13中，用扩频因子为16的复合扩频码对接收数据进行匹配滤波，用以下公式表示匹配滤波的过程：

${\underset{\‾}{e^{\′}}}_{\mathrm{MF},1/2,i}^{\left(k_{\mathrm{ru}}\right)}=\underset{j=0}{\overset{16+W_{\mathrm{FL}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\underset{\‾}{e}}_{1/\mathrm{2,16}i+j}\·{{\underset{\‾}{b}}^{*}}_j^{\left(k_{\mathrm{ru}}\right)},$ i＝0...22-1

上式中的各个参数的含义为：

其中，

表示第k_ru个码道的匹配滤波后的数据，W_FL表示信道估计的窗长，

表示第k_ru个码道的复合扩频码，如上所述的是本地扩频码和信道冲激响应的卷积；e_1/2，16i+j表示接收数据。i表示一个数据块中的第i个符号，一个数据块共22个符号。

同样的，在SF1匹配滤波模块14中，用扩频因子为1的复合扩频码对接收数据进行匹配滤波，匹配滤波的过程和公式和SF16匹配滤波模块13相当，在此不再赘述。

第一功率计算模块15对SF16匹配滤波模块13输出的数据进行功率值的计算。第二功率计算模块16对SF1匹配滤波模块14输出的数据进行功率值的计算。

最后由判决模块17根据两路数据的功率值判断同频邻区的扩频因子是16还是1。具体而言，当同频邻区实际的扩频因子为16时，为了简化说明假设信道估计是单抽头(AWGN信道)。使用扩频因子为1的其中一个虚码道的复合信道化码进行匹配滤波后，单个符号的功率约为p_SF16-SF1＝A²，其中A为匹配滤波后的数据符号。使用扩频因子为16紧迫匹配滤波后的功率约为p_SF16-SF16＝(16·A)²。

当同频邻区实际的扩频因子为1时，使用扩频因子为1的其中一个虚码道的复合信道化码匹配滤波后的功率约为p_SF1-SF1＝A²。使用扩频因子为16进行匹配滤波后的功率约为p_SF16-SF16＝16·A²。由此可知，当邻区为SF16时，使用SF16匹配滤波后的功率约为SF1的256倍(即p_SF16-SF16/p_SF16-SF1＝256)；当邻区为SF1时，使用SF16匹配滤波后的功率约为SF1的16倍(即p_SF1-SF16/p_SF1-SF1＝16)。基于这个倍数关系来判断邻区的扩频因子是16还是1。如果两者的功率值的比值是256，则判定邻区的扩频因子为16；如果两者的功率值的比值是16，则判定邻区的扩频因子为1。

基于上述的倍数关系，在判决模块17具体的实现中可以设置一个门限值，门限值可以设置在大于16且小于256之间，例如设置在136，当然门限值的具体取值由实际的仿真结果而定。如果两者的功率值的比值大于门限值(例如门限值为136)，则判定邻区的扩频因子为16；如果两者的功率值的比值小于门限值(例如门限值为136)，则判定邻区的扩频因子为1。

检测邻区的扩频因子的目的是为了更加正确地确定参与联合检测的邻区码道，从而提高同频组网情况下，联合检测的性能。

在确定了扩频因子后，如果邻区扩频因子为1时，可让尽可能多的SF1的虚码道参与联合检测，从而提高该场景下的联合检测性能。

本发明的技术方案的重点在于将接收数据分别和SF16的复合扩频码、SF1的复合扩频码进行匹配滤波，并根据匹配滤波后的功率的比值确定邻区实际的扩频因子。具有有效提高邻区信息的准确性、复杂度较低、实现方法简单、适合在实际中应用以及可提高系统性能等的优点。

上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (8)

1.一种TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测方法，包括：

步骤1：接收当前时隙中的数据；

步骤2：根据本地扩频码和信道估计得到的信道冲激响应，分别获得扩频因子为16时的复合扩频码以及扩频因子为1时的复合扩频码；

步骤3：分别用步骤2中的扩频因子为16的复合扩频码以及扩频因子为1的复合扩频码对步骤1中的接收数据进行匹配滤波；

步骤4：对匹配滤波后的两路数据分别计算功率值；

步骤5：根据两路数据的功率值判断同频邻区的扩频因子，其中包括根据使用扩频因子为16的复合扩频码匹配滤波后的功率与使用扩频因子为1的复合扩频码匹配滤波后的功率的比值来判断同频邻区的扩频因子：如果比值大于一门限值，则判断同频邻区的扩频因子为16；如果比值小于一门限值，则判断同频邻区的扩频因子为1。

2.根据权利要求1所述的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测方法，其特征在于，步骤3中的匹配滤波的过程用公式（1）表示为：

${\underset{\‾}{e^{\′}}}_{\mathrm{MF},1/2,i}^{\left(k_{\mathrm{ru}}\right)}=\underset{j=0}{\overset{16+W_{\mathrm{FL}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\underset{\‾}{e}}_{1/\mathrm{2,16}i+j}\·{\underset{\‾}{b}}_j^{*\left(k_{\mathrm{ru}}\right)},i=0...22-1$ 公式（1）

其中，

表示第k_ru个码道的匹配滤波后的数据，W_FL表示信道估计的窗长，

表示第k_ru个码道的复合扩频码，e _1/2,16i+j表示接收数据，i表示一个数据块中的第i个符号，一个数据块共22个符号。

3.根据权利要求1所述的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测方法，其特征在于，复合扩频码是本地扩频码和信道冲激响应的卷积。

4.根据权利要求1所述的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测方法，其特征在于，该门限值的取值范围是大于16且小于256。

5.一种TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测装置，包括：

第一复合扩频码计算模块，根据本地扩频码和信道估计得到的信道冲激响应，获得扩频因子为16时的复合扩频码；

第二复合扩频码计算模块，根据本地扩频码和信道估计得到的信道冲激响应，获得扩频因子为1时的复合扩频码；

数据接收模块，接收当前时隙中的数据；

第一匹配滤波模块，连接第一复合扩频码计算模块和数据接收模块，用扩频因子为16的复合扩频码对接收数据进行匹配滤波；

第二匹配滤波模块，连接第二复合扩频码计算模块和数据接收模块，用扩频因子为1的复合扩频码对接收数据进行匹配滤波；

第一功率计算模块，连接第一匹配滤波模块，对经扩频因子为16的复合扩频码匹配滤波后的数据进行功率值的计算；

第二功率计算模块，连接第二匹配滤波模块，对经扩频因子为1的复合扩频码匹配滤波后的数据进行功率值的计算；

判决模块，连接第一功率计算模块和第二功率计算模块，根据两路数据的功率值判断同频邻区的扩频因子，判断过程是使用扩频因子为16的复合扩频码匹配滤波后的功率与使用扩频因子为1的复合扩频码匹配滤波后的功率的比值来判断同频邻区的扩频因子：如果比值大于一门限值，则判断同频邻区的扩频因子为16；如果比值小于一门限值，则判断同频邻区的扩频因子为1。

6.根据权利要求5所述的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测装置，其特征在于，第一匹配滤波模块和第二匹配滤波模块中的匹配滤波过程用公式（1）来表示：

${\underset{\‾}{e^{\′}}}_{\mathrm{MF},1/2,i}^{\left(k_{\mathrm{ru}}\right)}=\underset{j=0}{\overset{16+W_{\mathrm{FL}}-2}{\mathrm{\Σ}}}{\underset{\‾}{e}}_{1/\mathrm{2,16}i+j}\·{\underset{\‾}{b}}_j^{*\left(k_{\mathrm{ru}}\right)},i=0...22-1$ 公式（1）

其中，

表示第k_ru个码道的匹配滤波后的数据，W_FL表示信道估计的窗长，

表示第k_ru个码道的复合扩频码，e _1/2,16i+j表示接收数据，i表示一个数据块中的第i个符号，一个数据块共22个符号。

7.根据权利要求5所述的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测装置，其特征在于，第一复合扩频码计算模块和第二复合扩频码计算模块所得到的复合扩频码是本地扩频码和信道冲激响应的卷积。

8.根据权利要求5所述的TD-SCDMA系统中同频邻区的扩频因子检测装置，其特征在于，该门限值的取值范围是大于16且小于256。

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