CN102752017B - 信号接收方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种信号接收方法和装置，属于通信技术领域。所述方法包括：接收天线信号并对所述天线信号进行多径搜索，得到所述天线信号的径数；当得到的径数等于一时，采用Rake接收机对所述天线信号进行处理。所述装置包括：接收模块、多径搜索模块和执行模块。本发明实施例可以简化接收机的结构，显著降低实现复杂度。

Description

信号接收方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种信号接收方法和装置。

背景技术

在无线通信系统中，信号从发送端发射后，沿不同的传播路径传播，最后被接收机接收，处理后获得待译码信号。在WCDMA(Wide-band Code Division Multiple Access，宽带码分多址)系统中，主要采用的接收机类型主要包括均衡接收机和Rake接收机(即耙型接收机)。

其中，Rake接收机通常在低速数据传输的场景下使用，而在高速数据传输的场景中，例如HSDPA(High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入)，对接收机的性能要求较高，所以通常都采用均衡接收机，以提高信号接收性能。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于均衡接收机涉及较大的矩阵求逆和卷积等运算，所以其结构较为复杂，当接收到的天线信号是单径信号时，采用均衡接收机仅仅只是增加了结构的复杂度而并不能提高信号的接收性能；并且，在多小区单径全相关的场景下，通常会采用增加迭代干扰消除的次数，来进一步提高信号接收性能，在采用均衡接收机的情况下，实现复杂度极高。

发明内容

为了解决现有技术存在的在高速数据传输中采用均衡接收机，实现复杂度高的问题，本发明实施例提供了一种信号接收方法和装置。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种信号接收方法，该方法包括：

接收天线信号并对所述天线信号进行多径搜索，得到所述天线信号的径数；

当得到的径数等于一且所述天线信号中仅包含一个小区的发射信号时，采用耙型Rake接收机对所述天线信号进行单级处理；

当得到的径数等于一且所述天线信号中包含两个以上小区的发射信号时，采用耙型Rake接收机对所述天线信号进行迭代干扰消除处理；

当得到的径数大于一且所述天线信号中仅包含一个小区的发射信号时，采用均衡接收机对所述天线信号进行单级的均衡处理或Turbo均衡处理；

当得到的径数大于一且所述天线信号中包含两个以上小区的发射信号时，采用均衡接收机对所述天线信号进行迭代干扰消除处理，或者对所述天线信号进行迭代干扰消除并结合Turbo均衡处理。

另一方面，本发明实施例还提供了一种信号接收装置，该装置包括：

接收模块，用于接收天线信号；

多径搜索模块，用于对所述接收模块接收的天线信号进行多径搜索，得到所述天线信号的径数；

执行模块，用于当所述多径搜索模块得到的所述径数等于一且所述天线信号中仅包含一个小区的发射信号时，采用耙型Rake接收机对所述天线信号进行单级处理；当所述多径搜索模块得到的所述径数等于一且所述天线信号中包含两个以上小区的发射信号时，采用耙型Rake接收机对所述天线信号进行迭代干扰消除处理；当所述多径搜索模块得到的所述径数大于一且所述天线信号中仅包含一个小区的发射信号时，采用均衡接收机对所述天线信号进行单级的均衡处理或Turbo均衡处理；当所述多径搜索模块得到的所述径数大于一且所述天线信号中包含两个以上小区的发射信号时，采用均衡接收机对所述天线信号进行迭代干扰消除处理，或者对所述天线信号进行迭代干扰消除并结合Turbo均衡处理。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过对接收到的信号进行多径搜索得到天线信号的径数，当接收到的天线信号的径数等于一时，采用Rake接收机对天线信号进行处理，可以简化接收机的结构，易于实现。尤其是在多小区单径全相关的场景下，显著降低了实现的复杂度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明实施例1中提供的信号接收方法的流程图；

图2是本发明实施例2中提供的信号接收方法的流程图；

图3是本发明实施例3中提供的信号接收装置的结构框图；

图4是本发明实施例4中提供的信号接收装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供了一种信号接收方法，该方法包括：

步骤101：接收天线信号并对接收到的天线信号进行多径搜索，得到该天线信号的径数。

步骤102：当得到的径数等于一时，采用Rake接收机对天线信号进行处理。

本发明实施例适用的系统包括但不限于WCDMA系统、TD-SCDMA(TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)系统。

本发明实施例通过对接收到的信号进行多径搜索得到天线信号的径数，当接收到的天线信号的径数等于一时，采用Rake接收机对天线信号进行处理，可以简化接收机的结构，易于实现。尤其是在多小区单径全相关的场景下，显著降低了实现的复杂度。

实施例2

本发明实施例提供了一种信号接收方法，如图2所示，该方法包括：

步骤201：接收天线信号。

步骤202：对接收到的天线信号进行多径搜索，得到天线信号的径数。若径数等于一，则执行步骤203；若径数大于一，则执行步骤204。

具体地，该步骤可以采用以下方式得到天线信号的径数：

将导频序列与接收到的天线信号进行相关处理，并在得到的相关值中确定若干最大值；

将得到的最大值中大于门限的最大值的个数作为天线信号的径数。

步骤203：采用Rake接收机对天线信号进行处理。

具体地，该步骤包括：

当接收到的天线信号中仅包含一个小区的发射信号时，采用Rake接收机对天线信号进行单级处理；

当接收到的天线信号中包含两个以上小区的发射信号时，采用Rake接收机对天线信号进行迭代干扰消除处理。

进一步地，可以根据接收到的天线信号、小区扰码以及小区信号强度，判断天线信号中包含几个小区的发射信号。此为本领域技术人员熟知，在此省略详细描述。

其中，Rake接收机进行的操作是其中，表示对发射信号x的估计，y表示接收的天线信号，R_yy表示接收信号y的自相关矩阵，r_x·y表示发射信号x与接收信号y之间的互相关矩阵。以单发双收(即一根发射天线、两根接收天线)为例，R_yy是2x2的矩阵，r_x·y和y都是2x1的矢量。

可选地，Rake接收机还可以采用MRC(Maximal Ratio Combining，最大比合并)、EGC(Equal Gain Combining，等增益合并)等技术。

需要说明的是，上文中的采用Rake接收机对天线信号进行单级处理，表示根据公式或采用EGC、MRC等技术对天线信号进行处理；而在采用Rake接收机对天线信号进行迭代干扰消除处理的过程中，Rake接收机会多次进行上述操作。

具体地，采用Rake接收机对天线信号进行迭代干扰消除处理，包括：

第一步：对服务小区信号进行Rake接收(即上述Rake接收机进行的操作)，重建服务小区信号。

其中，服务小区是指为终端提供数据服务的小区，干扰小区是指服务小区外的其它可见的小区。重建服务小区信号是指对接收机输出的解调符号进行扩频和加扰码以及与信道响应卷积等处理，此为本领域技术人员熟知，在此省略详细描述。

第二步：从接收信号中减去重建的服务小区信号，得到干扰小区信号，对干扰小区信号进行Rake接收，重建干扰小区信号。

第三步：从接收信号中减去重建的干扰小区信号，得到服务小区信号，对服务小区信号进行Rake接收，重建服务小区信号。

第四步：重复第二步和第二步。

其中，重复第二步和第三步的次数可以根据实际情况设置。

步骤204：采用均衡接收机对天线信号进行处理。

具体地，该步骤包括：

当天线信号中仅包含一个小区的发射信号时，采用均衡接收机对天线信号进行单级的均衡处理或Turbo均衡处理。

其中，单级的均衡处理可以采用但不限于LMMSE(Linear Minimum Mean Squared Error，线性最小均方误差)均衡技术。

进一步地，该步骤还包括：

当天线信号中包含两个以上小区的发射信号时，采用均衡接收机对天线信号进行迭代干扰消除处理，或者对天线信号进行迭代干扰消除并结合Turbo均衡处理。

具体地，采用均衡接收机对天线信号进行多级的迭代干扰消除处理，包括：

第一步：均衡服务小区信号，重建服务小区信号；

第二步：从天线信号中减去重建的服务小区信号，得到干扰小区信号，均衡干扰小区信号，重建干扰小区信号；

第三步：从天线信号中减去重建的干扰小区信号，得到服务小区信号，均衡该服务小区信号，重建服务小区信号；

第四步：重复第二步和第三步。

上述第二步和第三步每循环一次，作为一级迭代干扰消除。对天线信号进行多级的迭代干扰消除，可以有效降低干扰，提高信号接收性能。

具体地，采用均衡接收机对天线信号进行多级的迭代干扰消除并结合Turbo均衡处理，包括：

第一步：均衡服务小区信号，译码后重建服务小区信号；

第二步：从天线信号中减去重建的服务小区信号，得到干扰小区信号，均衡干扰小区信号，重建干扰小区信号；

第三步：从天线信号中减去重建的干扰小区信号，得到服务小区信号，均衡该服务小区信号，译码后重建服务小区信号；

第四步：重复第二步和第三步。

其中，重复第二步和第三步的次数可以根据实际情况设置。

对天线信号进行多级的迭代干扰消除处理并结合Turbo均衡处理，可以进一步提高信号接收性能。

可选地，当天线信号中包含两个以上小区的发射信号时，还可以采用均衡接收机对天线信号进行单级的均衡处理或者Turbo均衡处理。

本发明实施例通过对接收到的信号进行多径搜索得到天线信号的径数，当接收到的天线信号的径数等于一时，采用Rake接收机对天线信号进行处理，可以简化接收机的结构，易于实现。尤其是在多小区单径全相关的场景下，显著降低了实现的复杂度。

实施例3

如图3所示，本实施例提供了一种信号接收装置，该装置包括：

接收模块301，用于接收天线信号；

多径搜索模块302，用于对接收模块301接收的天线信号进行多径搜索，得到该天线信号的径数；

执行模块303，用于当多径搜索模块301得到的径数等于一时，采用Rake接收机对该天线信号进行处理。

本发明实施例通过对接收到的信号进行多径搜索得到天线信号的径数，当接收到的天线信号的径数等于一时，采用Rake接收机对天线信号进行处理，可以简化接收机的结构，易于实现。尤其是在多小区单径全相关的场景下，显著降低了实现的复杂度。

实施例4

如图4所示，本发明实施例提供了一种信号接收装置，该装置包括：

接收模块401，用于接收天线信号；

多径搜索模块402，用于对接收模块401接收的天线信号进行多径搜索，得到该天线信号的径数；

执行模块403，用于当多径搜索模块401得到的径数等于一时，采用Rake接收机对该天线信号进行处理。

具体地，多径搜索模块402包括：

处理单元4021，用于将导频序列与接收的天线信号进行相关处理，并在得到的相关值中确定若干最大值；

确定单元4022，用于将最大值中大于门限的最大值的个数作为该天线信号的径数。

进一步地，当多径搜索模块402得到的所述径数等于一时，执行模块403用于，

当天线信号中仅包含一个小区的发射信号时，采用Rake接收机对天线信号进行单级处理；

当天线信号中包含两个以上小区的发射信号时，采用Rake接收机对天线信号进行迭代干扰消除处理。

更进一步地，Rake接收机进行以下操作：

其中，表示对发射信号x的估计，y表示接收的天线信号，R_yy表示接收信号y的自相关矩阵，r_x·y表示发射信号x与接收信号y之间的互相关矩阵。

优选地，执行模块403还用于当多径搜索模块402得到的径数大于一时，采用均衡接收机对天线信号进行处理。

进一步地，当多径搜索模块402得到的径数大于一时，执行模块403用于：

当天线信号中仅包含一个小区的发射信号时，采用均衡接收机对天线信号进行单级的均衡处理或Turbo均衡处理。

更进一步地，当多径搜索模块402得到的径数大于一时，执行模块403还用于：

当天线信号中包含两个以上小区的发射信号时，采用均衡接收机对天线信号进行迭代干扰消除处理，或者对天线信号进行迭代干扰消除并结合Turbo均衡处理。

在具体实现中，本实施例的执行模块403包括但不限于Rake接收机、均衡接收机、译码器、编码器、加法器等部件，这些部件的结构和原理为本领域技术人员熟知，在此省略详细描述。

本发明实施例通过对接收到的信号进行多径搜索得到天线信号的径数，当接收到的天线信号的径数等于一时，采用Rake接收机对天线信号进行处理，可以简化接收机的结构，易于实现。尤其是在多小区单径全相关的场景下，显著降低了实现的复杂度。

需要说明的是：上述实施例提供的信号接收装置在进行信号处理时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的信号接收装置与信号接收方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也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，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (6)

1.一种信号接收方法，其特征在于，所述方法包括：

接收天线信号并对所述天线信号进行多径搜索，得到所述天线信号的径数；

当得到的径数等于一且所述天线信号中仅包含一个小区的发射信号时，采用耙型Rake接收机对所述天线信号进行单级处理；

当得到的径数等于一且所述天线信号中包含两个以上小区的发射信号时，采用耙型Rake接收机对所述天线信号进行迭代干扰消除处理；

当得到的径数大于一且所述天线信号中仅包含一个小区的发射信号时，采用均衡接收机对所述天线信号进行单级的均衡处理或Turbo均衡处理；

当得到的径数大于一且所述天线信号中包含两个以上小区的发射信号时，采用均衡接收机对所述天线信号进行迭代干扰消除处理，或者对所述天线信号进行迭代干扰消除并结合Turbo均衡处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述天线信号进行多径搜索，得到天线信号的径数，包括：

将导频序列与所述天线信号进行相关处理，并在得到的相关值中确定若干最大值；

将所述最大值中大于门限的最大值的个数作为所述天线信号的径数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在采用耙型Rake接收机对所述天线信号进行单级处理或迭代干扰消除处理中，所述耙型Rake接收机进行以下操作：

其中，表示对发射信号x的估计，y表示接收的天线信号，R_yy表示接收信号y的自相关矩阵，r_x·y表示发射信号x与接收信号y之间的互相关矩阵。

4.一种信号接收装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收天线信号；

多径搜索模块，用于对所述接收模块接收的天线信号进行多径搜索，得到所述天线信号的径数；

执行模块，用于当所述多径搜索模块得到的所述径数等于一且所述天线信号中仅包含一个小区的发射信号时，采用耙型Rake接收机对所述天线信号进行单级处理；当所述多径搜索模块得到的所述径数等于一且所述天线信号中包含两个以上小区的发射信号时，采用耙型Rake接收机对所述天线信号进行迭代干扰消除处理；当所述多径搜索模块得到的所述径数大于一且所述天线信号中仅包含一个小区的发射信号时，采用均衡接收机对所述天线信号进行单级的均衡处理或Turbo均衡处理；当所述多径搜索模块得到的所述径数大于一且所述天线信号中包含两个以上小区的发射信号时，采用均衡接收机对所述天线信号进行迭代干扰消除处理，或者对所述天线信号进行迭代干扰消除并结合Turbo均衡处理。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述多径搜索模块包括：

处理单元，用于将导频序列与所述天线信号进行相关处理，并在得到的相关值中确定若干最大值；

确定单元，用于将所述最大值中大于门限的最大值的个数作为所述天线信号的径数。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述耙型Rake接收机进行以下操作：

其中，表示对发射信号x的估计，y表示接收的天线信号，R_yy表示接收信号y的自相关矩阵，r_x·y表示发射信号x与接收信号y之间的互相关矩阵。