CN102752831B - 一种频段搜索方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种频段搜索方法及装置，所述方法包括：利用主同步信号PSS的时域本地信号对至少一个频点的时域接收数据分别进行归一化互相关，得到所述至少一个频点的归一化互相关值；分别判断所述至少一个频点中每个频点的归一化互相关值是否小于第一门限值，如果存在归一化互相关值不小于所述第一门限值的频点，则对所述频点进行初始搜索。本发明通过计算PSS的时域本地信号与频点的时域接收数据之间的归一化互相关值，可确定二者的相似度的方式，实现缩短频段搜索时间的目的。

Description

一种频段搜索方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种频段搜索方法及装置。

背景技术

一般情况下，用户终端(user equipment，UE)在开机后不会有所在小区的任何信息，因此，UE在开机后需要先进行小区搜索，获取小区的配置信息，才能最终实现UE与基站以及其它用户终端间的通信。

下面先对小区以及小区搜索过程中的初始搜索(initial cell search，简称小区初搜)进行简单介绍。

对于小区来说，LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统物理层共有504个小区，每个小区均对应有一个小区ID，504个小区可分成168个不同的组，每组包含3个不同的小区ID，具体关系可体现为以下公式：

$N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}={3N}_{\mathrm{ID}}^{\left(1\right)}+N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}---\left(1\right)$

其中，

表示物理层小区ID；

表示小区组号，范围为0～167；

表示组内编号，范围为0～2。

对于小区初搜来说，是指UE从开机到驻留到一个小区的过程。在这个过程中UE需要解决的问题是：在已知频段配置的情况下，检测频段内的哪些频点存在LTE系统的小区，并在搜索到小区后尝试驻留。

在小区初搜过程中有一个需要说明的问题是，因为UE配置的频段内包含有多个频点，如果逐个地检测每个频点是否存在LTE系统的小区，那么频段搜索时间(指从启动频段搜索到确认频段搜索成功或失败的时间，不包括解广播等的时间)就会很长，UE的耗电量就会很大，为了缩短频段搜索时间，现有技术中提出了以下两种频段搜索方法：

1.基于频点功率统计的频段搜索方法

通过测量频点的RSSI(Received Signal Strength Indicator，接收的信号强度指示)，并统计一定带宽内的所有频点(或按一定间距选取的部分频点)的RSSI，再将频点按RSSI降序排列后，从高到低的依次对频点进行小区搜索。这种搜索方法的设计思想是，RSSI越大的频点，其信号就越强，在该频点上搜到小区的可能性就越大。

但是，这种频段搜索方法却因为以下原因导致缩短频段搜索时间的有效性被大大减弱：

(1)如果频带内存在非LTE系统信号，例如GSM(Global System of Mobilecommunication，全球移动通信系统)系统信号、WCDMA(Wideband CodeDivision Multiple Access，宽带码分多址)系统信号等，因为一般情况下非LTE系统信号的发射功率都大于LTE系统信号，因此，在RSSI统计及排序后，非LTE系统的载波频点会排在存在LTE系统小区的真实频点之前，这就会大大延长频段搜索时间。

(2)因为LTE系统的发射带宽内可能存在大量业务数据，因此，即使某个频点不存在LTE系统小区，却可能因为存在的业务数据导致该频点的RSSI很大，从而在按照RSSI降序排列时，这种存在业务数据的假载波频点就可能会排在存在LTE系统小区的真实载波频点之前，这同样会延长缩短频段搜索时间。

2.基于FFT(Fast Fourier Transformation，快速傅氏变换)频谱分析的频段搜索方法

对以某载波频点为频点的一定带宽内的时域信号进行FFT变换，得到其频谱，利用不同系统的频谱特性PSD(Power Spectrum Density，功率谱密度)进行系统识别，此外，还可对FFT频谱识别功率进行降序排列，然后从大到小的对排序的频点进行小区搜索。

这种频段搜索方法虽然可以利用PSD区分出LTE系统和非LTE系统，避免非LTE系统的载波频点排在真实频点之前导致频点搜索时间长的缺陷，但是却仍然无法避免存在业务数据的假载波频点对频段搜索时间的影响，因此，这种方法同样会减弱缩短频段搜索时间的有效性。

发明内容

本发明实施例提供一种频段搜索方法及装置，用于缩短频段搜索时间。

为此，本发明实施例提供如下技术方案：

一种频段搜索方法，所述方法包括：

利用主同步信号PSS的时域本地信号对至少一个频点的时域接收数据分别进行归一化互相关，得到所述至少一个频点的归一化互相关值；

分别判断所述至少一个频点中每个频点的归一化互相关值是否小于第一门限值，如果存在归一化互相关值不小于所述第一门限值的频点，则对所述频点进行初始搜索。

一种频段搜索装置，所述装置包括：

归一化互相关值计算单元，用于利用主同步信号PSS的时域本地信号对至少一个频点的时域接收数据分别进行归一化互相关，得到所述至少一个频点的归一化互相关值；

第一判断单元，用于分别判断所述至少一个频点中每个频点的归一化互相关值是否小于第一门限值，如果存在归一化互相关值不小于所述第一门限值的频点，则对所述频点进行初始搜索。

通过计算PSS的时域本地信号与频点的时域接收数据(可能是PPS信号，也可能是业务数据)之间的归一化互相关值，可确定二者的相似度；然后再通过预设门限值筛选出相似度大的归一化互相关值对应的频点，以便对该频点进行初始搜索。上述技术方案就可以有效剔除存在业务数据的假载波频点，避免在初始搜索时假载波频点对真实载波频点的影响，大大缩短了频段搜索时间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例频段搜索方法实施例1的流程图；

图2是本发明实施例频段搜索方法实施例2的流程图；

图3是本发明实施例频段搜索方法实施例3的流程图；

图4是本发明实施例频段搜索方法实施例4的流程图；

图5是本发明实施例中一种划分频点窗的实现方式的示意图；

图6是本发明实施例中另一种划分频点窗的实现方式的示意图；

图7是本发明实施例中确定频点过程中的异常情况示意图；

图8是本发明实施例频段搜索装置实施例1的构成示意图；

图9是本发明实施例频段搜索装置实施例2的构成示意图；

图10是本发明实施例频段搜索装置实施例3的构成示意图；

图11是本发明实施例频段搜索装置实施例4的构成示意图。

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。

本发明实施例频段搜索方法及装置，首先，利用LTE系统的主同步信号的时域本地信号对频点的时域接收数据进行归一化互相关，确定二者之间的相似度；然后，比对频点的归一化互相关值与预设门限值的大小，如果归一化互相关值不小于预设门限值(也就是说相似度较大)，则认为该归一化互相关值对应的频点可能存在LTE系统小区，可在该频点进行初始搜索。本发明实施例就实现了缩短频段搜索时间的目的。

实施例一

如图1所示，示出了本发明实施例频段搜索方法实施例1的流程图，包括：

步骤101，利用主同步信号的时域本地信号对至少一个频点的时域接收数据分别进行归一化互相关，得到所述至少一个频点的归一化互相关值V(f)。

UE在开机后，首先，在频点上尝试接收基站发送的数据，如果在频点上存在LTE系统小区，那么基站发射的数据在5ms时间内(LTE系统的PSS发射周期为5ms)就包含有主同步信号PSS(Primary Synchronization Signal)，如果在频点上不存在LTE系统小区，那么在5ms时间内接收到的数据就不包含PSS，；其次，利用UE存储的PSS时域本地信号对UE配置的频段内的在至少一个频点上的接收数据进行归一化互相关，计算这两个信号之间的相似度。

本步骤就为有效区别真实载波频点和假载波频点提供了一定的技术基础，对于非LTE接收频点的接收数据来说，其与PSS的时域本地信号之间的相似度必然较小；对于LTE接收频点的接收数据来说，其与PSS的时域本地信号之间的相似度必然较大。

需要说明的是，即使UE在频点上的接收数据中包含有PSS，其与PSS的时域本地信号之间的归一化互相关值的大小还会受接收信号质量的影响，接收信号质量越好，V(f)就会越大，这也是为什么会在相对较小的V(f)对应的频点上搜索到LTE系统小区的原因。由上述内容可知，V(f)的大小受接收数据是否为PSS以及接收信号质量这两个因素的影响。

对于本步骤中计算PSS的时域本地信号与时域接收数据间归一化互相关值的具体实现方式此处暂不详述。

步骤102，分别判断所述至少一个频点中的每个频点的归一化互相关值是否小于第一门限值，如果存在归一化互相关值不小于所述第一门限值的频点，则对所述频点进行初始搜索。

由步骤101描述的内容可知，假载波频点对应的V(f)较小，真实载波频点对应的V(f)较大，因此本步骤预设第一门限值Threshold_1，并利用Threshold_1来筛选可能存在LTE系统小区的频点：

对于V(f)小于Threshold_1的情况，判定V(f)对应的频点为假载波频点，剔除该频点；

对于对于V(f)大于或者等于Threshold_1的情况，判定V(f)对应的频点为可能存在LTE系统小区的真实载波频点，保留该频点，并在该频点上进行小区初搜。

本发明实施例就可以有效区分真实载波频点和假载波频点，从中剔除出假载波频点，只在保留下的频点上进行初始搜索以及驻留过程，从而缩短频段搜索时间。这主要是因为，如果频点为存在LTE系统小区的真实载波频点，那么该频点在5ms时间内接收到的数据就包含有PSS，这样该频点在经过归一化互相关和门限值比较之后就会被保留下来；如果频点为不存在LTE系统小区的假载波频点，那么该频点在5ms时间内接收到的数据就不包含PSS，这样该频点在经过归一化互相关和门限值比较后就会被剔除掉，从而实现缩短频段搜索时间。

下面对步骤101中计算PSS的时域本地信号与时域接收数据间归一化互相关值的具体实现方式进行简单介绍。

首先，需要说明的是，

(1)LTE系统的PSS发射周期为5ms，因此可以对5ms长度的时域接收数据进行归一化互相关值的计算。

(2)在3GPP TS 36.211协议中定义了3个PSS信号，每个PSS信号都由一个小区组内编号

唯一确定，因此在UE进行归一化互相关的计算时，需要分别对3个PSS序列均进行一次归一化互相关值计算，然后再选取最大值作为与频点对应的归一化互相关值V(f)。

具体地，V(f)的计算过程如下：

$V\left(f\right)=\underset{d=\mathrm{0,1,2},\·\·\·,D-1}{\underset{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}=\mathrm{0,1,2}}{\max }}\left\{{\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)})\right\}---\left(2\right)$

${\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)})=\underset{i=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\underset{m=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{|\underset{n=\mathrm{mL}}{\overset{\mathrm{mL}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}}^{*}\left(n\right)\·{r_i}^{\left(f\right)}(d+n)|}^2}{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|{r_i}^{\left(f\right)}(d+n)\right|}^2}---\left(3\right)$

其中，

N_R为接收天线个数，i为天线索引，例如，N_R＝2，则i＝0，1，

r_i(n)为以f为频点，接收天线i接收到的时域接收数据的序列，D为预设时间内的采样点个数，

为基于

确定的所述PSS的时域本地信号，

的序列长度为N，

为的复共轭，

L为将

的序列长度分为M段后，每段的序列长度，L＝N/M，例如，N＝128，M＝2，则L＝N/M＝64。通过设置M数值的方式来调整L，在M不等于1时计算

可以允许更大范围的频偏，相对于M＝1而言，M不等于1时计算

的精准度更高。

此外，本发明实施例频段搜索方法还可以支持基带频偏补偿，且带若干个基带频偏补偿值的频段搜索方案还可以支持更大的频偏，允许UE采用低成本晶振。例如，大约10ppm频偏的低成本晶振，在载波为3.8GHz时，对应大约+/-38KHz频偏，此时可采用带3个基带频偏补偿值的频段搜索方法，三个频偏补偿值分别为0KHz、+26KHz、-26KHz。

对于支持基带频偏补偿的频段搜索方法来说，V(f)的计算过程如下：

$V\left(f\right)=\underset{\mathrm{\Δf}\∈\{{\mathrm{\Δf}}_1,{\mathrm{\Δf}}_2,\·\·\·,{\mathrm{\Δf}}_n\}}{\underset{d=\mathrm{0,1,2},\·\·\·,D-1}{\underset{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}=\mathrm{0,1,2}}{\max }}}\left\{{\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)},\mathrm{\Δf})\right\}---\left(4\right)$

${\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)},\mathrm{\Δf})=\underset{i=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\underset{m=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{|\underset{n=\mathrm{mL}}{\overset{\mathrm{mL}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}}^{*}\left(n\right)\·{r_i}^{\left(f\right)}(d+n,\mathrm{\Δf})|}^2}{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|{r_i}^{\left(f\right)}(d+n,\mathrm{\Δf})\right|}^2}---\left(5\right)$

其中，

r_i(n，Δf)为r_i(n)经过基带频偏补偿后的时域接收数据，Δf为频偏补偿值。

对于公式(3)的和公式(5)的来说，均是对UE在频点上接收到的预设时间段的时域接收数据进行归一化互相关得到的结果，也就是说每隔预设时间就可以计算得到一个

或者

为了提高信噪比，使噪声更平滑，本发明实施例在计算V(f)时，可以对频点对应不同时间段内的

或者进行累加处理，并从累加得到的归一化互相关值中选取最大值作为该频点的V(f)。

例如，对每个频点的

进行3次累加，

在 $N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}=0$ 时， ${\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,0)={{\mathrm{Corr}}_1}^{\left(f\right)}(d,0)+{{\mathrm{Corr}}_2}^{\left(f\right)}(d,0)+{{\mathrm{Corr}}_3}^{\left(f\right)}(d,0);$

在 $N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}=1$ 时， ${\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,1)={{\mathrm{Corr}}_1}^{\left(f\right)}(d,1)+{{\mathrm{Corr}}_2}^{\left(f\right)}(d,1)+{{\mathrm{Corr}}_3}^{\left(f\right)}(d,1);$

在 $N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}=2$ 时， ${\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,2)={{\mathrm{Corr}}_1}^{\left(f\right)}(d,2)+{{\mathrm{Corr}}_2}^{\left(f\right)}(d,2)+{{\mathrm{Corr}}_3}^{\left(f\right)}(d,2);$

则， $V\left(f\right)=\underset{d=\mathrm{0,1,2},\·\·\·,D-1}{\max }\{{\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,0),{\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,1),{\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,2)\}.$

实施例二

如图2所示，示出了本发明实施例频段搜索方法实施例2的流程图，包括：

步骤201，利用主同步信号的时域本地信号对至少一个频点的时域接收数据分别进行归一化互相关，得到所述至少一个频点的归一化互相关值V(f)。

步骤201与步骤101相同，此处不再赘述。

步骤202，对所述至少一个频点的归一化互相关值V(f)排序。

步骤203，按照所述排序顺序依次判断所述每个频点的归一化互相关值是否小于所述第一门限值，如果存在归一化互相关值不小于所述第一门限值的频点，则对所述频点进行初始搜索。

本发明实施例为了进一步缩短频率搜索时间，还在剔除假载波频点之前，对频段内的至少一个频点的V(f)进行排序操作，加快假载波频点剔除过程。可具体体现为：

(1)对V(f)进行降序排列，并按照从大到小的顺序依次判断V(f)是否小于Threshold_1，这样，在比较发现V(f_i)≥Threshold_1且V(f_i+1)＜Threshold_1时，就可以停止判断过程，认为f_i+1以及f_i+1之后的所有频点均为假载波频点。

例如，降序排列的结果为V(f₁)，V(f₂)，V(f₃)，V(f₄)，V(f₅)，...，V(f_n)，如果V(f₃)＞Threshold_1且V(f₄)＜Threshold_1，则不再继续判断剩余的归一化互相关值与Threshold_1的大小关系，直接判定频点f₅～f_n为假载波频点。

(2)对V(f)进行升序排列，并按照从小到大的顺序依次判断V(f)是否小于Threshold_1，这样，在比较发现V(f_i)＜Threshold_1且V(f_i+1)≥Threshold_1时，就可以停止判断过程，直接判定f_i以及f_i之前的所有频点均为假载波频点。

例如，升序排列的结果为V(f₁)，V(f₂)，V(f₃)，V(f₄)，V(f₅)，...，V(f_n)，如果V(f₃)＜Threshold_1且V(f₄)＝Threshold_1，则不再继续判断剩余的归一化互相关值与Threshold_1的大小关系，直接判定频点f₁～f₃为假载波频点。

本发明实施例就不用逐个比对每个V(f)与Threshold_1之间的大小，缩短了剔除假载波频点的时间，可以进一步缩短频段搜索时间。

实施例三

如图3所示，示出了本发明实施例频段搜索方法实施例3的流程图，包括：

步骤301，对频点的时域接收数据进行1.4MHz滤波。

考虑到PSS信号在频域上占62个子载波，且左右还各有5个保护子载波，共计72个子载波的带宽为1.08MHz，为了降低UE计算V(f)的复杂度，对于在频点上接收的时域接收数据，先经由1.4MHz滤波器进行滤波处理，然后再将保留下的时域接收数据与PSS的时域本地信号进行归一化互相关。

步骤302，利用PSS的时域本地信号对经过1.4MHz滤波后的时域接收数据进行归一化互相关，得到所述至少一个频点的归一化互相关值V(f)。

步骤302与步骤101、步骤201相同，只是进行归一化互相关的时域接收数据为1.4MHz滤波之后的数据，此处不再赘述。

但是，有一点需要说明的是，在本步骤中利用公式(2)和(3)，或者利用公式(4)和(5)计算V(f)时，r_i(n)为以f为频点，接收天线i经过1.4MHz滤波后保留的时域接收数据。需要说明的是，序列长度N和采样点个数D均要与采样频率相匹配，例如在采样频率为1.92MHz时，

的序列长度N＝128，5ms时间(即预定时间取5ms)对应的采样点个数D＝9600。

步骤303，分别判断所述至少一个频点中的每个频点的归一化互相关值是否小于第一门限值，如果存在归一化互相关值不小于所述第一门限值的频点，则对所述频点进行初始搜索。

同样地，为了进一步缩短频段搜索时间，也可以如方法实施例2所示方案，先对V(f)进行排序操作，再按照排序顺序依次判断V(f)是否小于Threshold_1，此处亦不再赘述。

在介绍完本发明实施例的上述3个实施例后，在此还有一点需要补充说明：步骤101、步骤201或者步骤302中，在进行V(f)计算时，可以利用PSS的时域本地信号对频段内的所有频点逐一进行归一化互相关，即用于归一化互相关的至少一个频点为频段内的所有频点；也可以选取部分频点作为评估频点，然后对评估频点逐一进行归一化互相关，即用于归一化互相关的至少一个频点为至少一个按照预设步长从频段内的所有频点中选取出的评估频点。

如果利用PSS的时域本地信号对每个频点的时域接收数据都进行归一化互相关，那么小区搜索的精准度会很高，但是搜索时间可能会较长；如果先按照预设步长选取多个评估频点，再利用PSS的时域本地信号对评估频点的时域接收数据进行归一化互相关，那么搜索时间就会缩短，但是精准度可能就会降低。

实施例四

进一步地，为了提高选取评估频点进行归一化互相关方案的搜索精准度，如图4所示，示出了本发明实施例频段搜索方法实施例4的流程图，包括：

步骤401，按照预设步长从频段内的所有频点中选取至少一个评估频点，所述预设步长为大于零的奇数。

步骤402，以所述评估频点为中心，为每个评估频点确定一个频点窗；所述频点窗的窗口大小与所述预设步长相同。

经过步骤401和步骤402之后，就可以将频段内的所有频点划分为多个频点窗，每个频点窗内包含有一个评估频点和至少两个频点，频点窗的大小R＝2W+1，W是指位于评估频点两侧的频点的个数。

例如，预设步长Q＝3，如图5所示，选取出的评估频点为f₁、f₄、f₇、f₁₀，第1个频点窗包含的频点为f₀、f₁和f₂，第2个频点窗包含的频点为f₃、f₄和f₅，第3个频点窗包含的频点为f₆、f₇和f₈，第4个频点窗包含的频点为f₉、f₁₀和f₁₁。

再例如，预设步长Q＝5，如图6所示，选取出的评估频点为f₂、f₇，第1个频点窗包含的频点为f₀、f₁、f₂、f₃和f₄，第2个频点窗包含的频点为f₅、f₆、f₇、f₈和f₉。

需要说明的是，频点窗的窗口大小R与预设步长Q相同，是为了保证在划分频点窗之后不会出现频点遗漏的情况。

步骤403，利用PSS的时域本地信号对至少一个评估频点的时域接收数据进行归一化互相关，得到所述至少一个评估频点的归一化互相关值V(f)。

步骤403与步骤101、步骤201、或步骤302相同，此处不再赘述。

步骤404，分别判断所述评估频点的归一化互相关值是否小于第一门限值。

为了缩短频段搜索时间，本步骤也可以先对步骤403计算得到的V(f)进行排序操作，再按照排序顺序依次判断V(f)是否小于Threshold_1。

步骤405，如果存在归一化互相关值不小于所述第一门限值的评估频点，则利用所述PSS的时域本地信号对包含所述评估频点的频点窗内的所有频点的时域接收数据进行归一化互相关，得到所述频点窗内的所有频点的归一化互相关值。

需要说明的是，在实际搜索过程中，可能存在图7所示异常情况(选取出的评估频点f₂处不存在LTE系统小区，频点f₃处却存在LTE系统小区)，如果直接对不小于Threshold_1的V(f)对应的评估频点进行初始搜索，并不能搜索到LTE系统小区，因此，本实施例在通过Threshold_1确定可能存在LTE系统小区的评估频点后，还进一步进行第二次搜索判断过程，即，对与确定的评估频点位于同一频点窗内的其它频点进行归一化互相关。

例如，如果V(f₂)＞Threshold_1，由图中可知，包含评估频点f₂的是第1个频点窗，除f₂之外，该频点窗内还包含有频点f₀、f₁、f₃和f₄，本步骤即是继续利用PSS的时域本地信号分别对f₀、f₁、f₃和f₄进行归一化互相关的过程，进而得到第1个频点窗中的5个频点对应的V(f)。

步骤406，判断所述频点的归一化互相关值是否小于第二门限值，如果存在归一化互相关值不小于所述第二门限值的频点，则对所述频点进行初始搜索。

进一步对频点窗内的频点进行比较判断，第一方面可以提高频段搜索的准确性，第二方面还能缩短频段搜索时间。

对于第一方面，如果不执行步骤405和步骤406，那就会漏掉频点f₃和f₄，而f₃处却是存在LTE系统小区的频点，这就导致频段搜索的准确性不高。本实施例通过执行步骤405和步骤406，就可以找到频点f₃和f₄，避免这两个频点被遗漏，从而实现上述第一方面所说效果。

对于第二方面，通过设置合理的第二门限值Threshold_2，(Threshold_2略大于Threshold_1)，将保留频点的要求调高一些，就可以剔除更多的假载波频点。例如，如果Threshold_2＝Threshold_1，保留的频点为f₂、f₃和f₄，如果Threshold_2＞Threshold_1且Threshold_2设置的很合理，可能保留的频点仅剩下f₃，这样就减少了用于初始搜索的频点的个数，从而实现上述第二方面所说的效果。当然，即使在Threshold_2＞Threshold_1的情况下，经过第二次比较判断后保留的频点仍然可能是f₂、f₃和f₄。

此外，需要说明的是，在利用Threshold_2进行第二次比较判断之前，也可以先对频点窗内的频点对应的V(f)进行排序操作，再按照排序顺序依次判断V(f)是否小于Threshold_2，从而加快假载波频点剔除过程，缩短频段搜索时间。

例如，对第1个频点窗内的所有频点按照降序排列，得到的结果为V(f₃)，V(f₄)，V(f₂)，V(f₁)，V(f₀)，如果V(f₃)＞Threshold_2且V(f₄)＜Threshold_2，则不再继续判断V(f₂)，V(f₁)，V(f₀)与Threshold_2的大小关系，直接判定频点V(f₄)，V(f₂)，V(f₁)，V(f₀)为假载波频点。

需要说明的是，可能UE配置有多个频段，因此在进行小区搜索时，可以按照本发明实施例提供的技术方案逐一地对每个频段进行搜索。例如，UE配置有两个频段Band₁、Band₂，

首先，对频段Band₁进行小区搜索。

(1)确定频段Band₁内包含的F个频点，分别记作f₀，f₁，f₂，…，f_F-1；

(2)选取多个评估频点，记作f_W，f_W+Q，f_W+2Q，…，f_W+(p-1)Q，f_F-1-W，其中，W＝(Q-1)/2，F-1＝p*Q+q(q≥0并且q≤Q-1，p、q为整数)，则频段Band₁内共有评估频点p+1个；

(3)为评估频点f_j确定一个与之对应的频点窗Window(f_j)，频点窗内包含评估频点f_j、评估频点左面W个频点f_j-1，f_j-2，f_j-3，…，f_j-W，评估频点右面W个频点f_j+1，f_j+2，f_j+3，…，f_j+W；

(4)对评估频点f_j的时域接收数据与PSS时域本地信号进行归一化互相关，得到评估频点f_j的归一化互相关值V(f_j)；

(5)对频段Band₁内所有评估频点的V(f_j)进行降序排列，如果降序排列结果为

依次判断(k＝1，2，…，p+1)是否小于预设门限值Threshold_1，如果

小于Threshold_1，则不对频点窗Window(f_j)内的各个频点进行初始搜索，否则进入下一步；

(6)对频点窗Window(f_j)所包含的频点(共Q个)的时域接收数据与PSS的时域本地信号进行归一化互相关，并对归一化互相关值进行降序排列，如果降序排列结果为

依次判断

(t＝1，2，…，Q)是否小于预设门限Threshold_2，如果

小于Threshold_2，则不对频点

进行初始搜索，否则对频点进行初始搜索及驻留过程。

其次，对频段Band₂进行小区搜索。

频段Band₂的搜索过程与频段Band₁的搜索过程相同，此处不再赘述。

此外，在UE配置有多个频段时，也可以确定出多个频段包含的所有频点，然后再按照本发明实施例提供的方案对所有频点进行归一化互相关，进而在排序比较后确定可以进行初始搜索的频点，此处不再详述。

实施例五

如图8所示，示出了本发明实施例频段搜索装置实施例1的框图，包括：

归一化互相关值计算单元501，用于利用主同步信号PSS的时域本地信号对至少一个频点的时域接收数据分别进行归一化互相关，得到所述至少一个频点的归一化互相关值；

具体计算公式可体现为：

$V\left(f\right)=\underset{d=\mathrm{0,1,2},\·\·\·,D-1}{\underset{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}=\mathrm{0,1,2}}{\max }}\left\{{\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)})\right\},$

${\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)})=\underset{i=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\underset{m=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{|\underset{n=\mathrm{mL}}{\overset{\mathrm{mL}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}}^{*}\left(n\right)\·{r_i}^{\left(f\right)}(d+n)|}^2}{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|{r_i}^{\left(f\right)}(d+n)\right|}^2},$

其中，

为在偏移量为d时，利用时域接收数据与PSS的时域本地信号计算的频点f的归一化互相关值，其中，PSS的时域本地信号由

确定；V(f)为频点f的归一化互相关值，取

的最大值，

为小区的组内编号，

为基于

确定的所述PSS的时域本地信号，

的序列长度为N，

为

的复共轭；N_R为接收天线个数，i为天线索引，r_i(f)(n)为以f为频点，接收天线i接收到的时域接收数据的序列，D为预设时间内的采样点个数；

或者，具体计算公式还可体现为：

$V\left(f\right)=\underset{\mathrm{\Δf}\∈\{{\mathrm{\Δf}}_1,{\mathrm{\Δf}}_2,\·\·\·,{\mathrm{\Δf}}_n\}}{\underset{d=\mathrm{0,1,2},\·\·\·,D-1}{\underset{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}=\mathrm{0,1,2}}{\max }}}\left\{{\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)},\mathrm{\Δf})\right\},$

${\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)},\mathrm{\Δf})=\underset{i=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\underset{m=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{|\underset{n=\mathrm{mL}}{\overset{\mathrm{mL}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}}^{*}\left(n\right)\·{r_i}^{\left(f\right)}(d+n,\mathrm{\Δf})|}^2}{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|{r_i}^{\left(f\right)}(d+n,\mathrm{\Δf})\right|}^2},$

其中，

为在偏移量为d、频偏补偿值为Δf时，利用时域接收数据与PSS的时域本地信号计算的频点f的归一化互相关值，其中，PSS的时域本地信号由

确定；V(f)为频点f的归一化互相关值，取

的最大值，r_i(f)(n)为以f为频点，接收天线i经过1.4MHz滤波器后保留的时域接收数据的序列，r_i ^(f)(n，Δf)为r_i ^(f)(n)经过基带频偏补偿后的时域接收数据。

除此之外，为了提高信噪比，使噪声更平滑，本发明实施例在计算V(f)时，还可以对频点对应的

或者

进行累加处理，并从累加得到的归一化互相关值中选取最大值作为该频点的V(f)。

第一判断单元502，用于分布判断所述至少一个频点中的每个频点的归一化互相关值是否小于第一门限值，如果存在归一化互相关值不小于所述第一门限值的频点，则对所述频点进行初始搜索。

具体地，归一化互相关值计算单元可包括以下两种实现方式：

第一种实现方式，所述至少一个频点为频段内的所有频点，则所述归一化互相关值计算单元，具体用于利用所述PSS的时域本地信号对频段内的所有频点的时域接收数据分别进行归一化互相关。

第二种实现方式，所述至少一个频点为至少一个按照预设步长从频段内的所有频点中选取出的评估频点，则所述归一化互相关值计算单元，具体包括：

频点选取单元，用于按照预设步长从所述频段内的所有频点中选取至少一个评估频点，所述预设步长为正整数；

归一化互相关值计算子单元，用于利用所述PSS的时域本地信号对所述评估频点的时域接收数据分别进行归一化互相关；

所述第一判断单元，具体用于判断所述评估频点的归一化互相关值是否小于所述第一门限值，如果存在归一化互相关值不小于所述第一门限值的评估频点，则对所述评估频点进行初始搜索。所述频段搜索装置可以是处理器，由逻辑集成电路实现，其可位于一个无线通信终端内，用于对通信中的频点进行搜索。

实施例六

如图9所示，示出了本发明实施例频段搜索装置实施例2的框图，所述装置还包括：

第一排序单元503，用于对所述至少一个频点的归一化互相关值排序；

第一判断单元502，具体用于按照所述排序顺序依次判断所述每个频点的归一化互相关值是否小于所述第一门限值。

实施例七

如图10所示，示出了本发明实施例频段搜索装置实施例3的框图，所述装置还包括：

频点窗确定单元504，用于在所述频点选取单元按照预设步长选取出至少一个评估频点之后，以所述评估频点为中心，为每个评估频点确定一个频点窗；所述频点窗的窗口大小与所述预设步长相同，所述预设步长为大于零的奇数；

所述归一化互相关值计算单元501，还用于在所述第一判断单元判断存在归一化互相关值不小于所述第一门限值的评估频点之后，利用所述PSS的时域本地信号对包含所述评估频点的频点窗内的所有频点的时域接收数据进行归一化互相关，得到所述频点窗内的所有频点的归一化互相关值；

第二判断单元505，用于判断所述频点窗内的所有频点的归一化互相关值是否小于第二门限值，如果存在归一化互相关值不小于所述第二门限值的频点，则对所述频点进行初始搜索。

实施例八

如图11所示，示出了本发明实施例频段搜索装置实施例4的框图，所述装置还包括：

第二排序单元506，用于对所述频点窗内的所有频点的归一化互相关值排序；

所述第二判断单元505，具体用于按照所述排序顺序依次判断所述频点窗内的所有频点的归一化互相关值是否小于所述第二门限值。

本装置作为一个处理器，执行频段搜索功能，其内的各单元都均可由逻辑集成电路实现。

本发明方案可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序单元。一般地，程序单元包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明方案，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序单元可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

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 (12)

1.一种频段搜索方法，其特征在于，所述方法包括：

按照预设步长从频段内的所有频点中选取出至少一个评估频点，所述预设步长为大于零的奇数；

以所述评估频点为中心，为每个评估频点确定一个频点窗；所述频点窗的窗口大小与所述预设步长相同；

利用主同步信号PSS的时域本地信号对至少一个评估频点的时域接收数据分别进行归一化互相关，得到所述至少一个评估频点的归一化互相关值；

分别判断所述至少一个评估频点中每个评估频点的归一化互相关值是否小于第一门限值，如果存在归一化互相关值不小于所述第一门限值的评估频点，则利用所述PSS的时域本地信号对包含所述评估频点的频点窗内的所有频点的时域接收数据进行归一化互相关，得到所述频点窗内的所有频点的归一化互相关值；

判断所述频点窗内的所有频点的归一化互相关值是否小于第二门限值，如果存在归一化互相关值不小于所述第二门限值的频点，则对所述频点进行初始搜索。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述判断所述每个评估频点的归一化互相关值是否小于第一门限值之前，

对所述至少一个评估频点的归一化互相关值排序；

所述分别判断所述每个评估频点的归一化互相关值是否小于第一门限值，具体包括：

按照所述排序顺序依次判断所述每个评估频点的归一化互相关值是否小于所述第一门限值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述判断所述频点窗内的所有频点的归一化互相关值是否小于第二门限值之前，

对所述频点窗内的所有频点的归一化互相关值排序；

所述判断所述频点窗内的所有频点的归一化互相关值是否小于第二门限值，具体包括：

按照所述排序顺序依次判断所述频点窗内的所有频点的归一化互相关值是否小于所述第二门限值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述归一化互相关值的计算公式为：

$V\left(f\right)=\underset{\underset{d=\mathrm{0,1,2},\·\·\·,D-1}{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}=\mathrm{0,1,2}}}{\max }\left\{{\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)})\right\},$

${\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)})=\underset{i=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\underset{m=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{|\underset{n=\mathrm{mL}}{\overset{\mathrm{mL}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}}^{*}\left(n\right)\·r_i^{\left(f\right)}(d+n)|}^2}{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|r_i^{\left(f\right)}(d+n)\right|}^2},$

其中，为在偏移量为d时，利用时域接收数据与PSS的时域本地信号计算的评估频点f的归一化互相关值，其中，PSS的时域本地信号由

确定；V(f)为评估频点f的归一化互相关值，取

的最大值，

为小区的组内编号，

为基于

确定的所述PSS的时域本地信号，

的序列长度为N，

为的复共轭；N_R为接收天线个数，i为天线索引，为以f为评估频点，接收天线i接收到的时域接收数据的序列，D为预设时间内的采样点个数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述

(n)为以f为评估频点，接收天线i经过1.4MHz滤波器后保留的时域接收数据的序列。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述评估频点f的时域接收数据为经过基带频偏补偿后获得的时域接收数据，则所述归一化互相关值的计算公式，具体为：

$V\left(f\right)=\underset{\underset{\underset{\mathrm{\Δf}\∈\{{\mathrm{\Δf}}_1,{\mathrm{\Δf}}_2,\·\·\·,\mathrm{\Δ}{f}_n\}}{d=\mathrm{0,1,2},\·\·\·,D-1}}{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}=\mathrm{0,1,2}}}{\max }\left\{{\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)},\mathrm{\Δf})\right\},$

${\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)},\mathrm{\Δf})=\underset{i=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\underset{m=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{|\underset{n=\mathrm{mL}}{\overset{\mathrm{mL}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}}^{*}\left(n\right)\·r_i^{\left(f\right)}(d+n,\mathrm{\Δf})|}^2}{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|r_i^{\left(f\right)}(d+n,\mathrm{\Δf})\right|}^2},$

其中，为在偏移量为d、频偏补偿值为△f时，利用时域接收数据与PSS的时域本地信号计算的评估频点f的归一化互相关值，其中，PSS的时域本地信号由

确定；V(f)为评估频点f的归一化互相关值，取

的最大值，

为以f为评估频点，接收天线i经过1.4MHz滤波器后保留的时域接收数据的序列，

经过基带频偏补偿后的时域接收数据。

7.根据权利要求4、5或6所述的方法，其特征在于，

针对每个评估频点计算至少两个

并将所述至少两个

相累加，则所述V(f)具体为所述至少两个

累加后的最大值；或

针对每个评估频点计算至少两个

并将所述至少两个

相累加，则所述V(f)具体为所述至少两个

累加后的最大值。

8.一种频段搜索装置，其特征在于，所述装置包括：

频点选取单元，用于按照预设步长从频段内的所有频点中选取出至少一个评估频点，所述预设步长为大于零的奇数；

频点窗确定单元，用于在所述频点选取单元按照预设步长选取出至少一个评估频点之后，以所述评估频点为中心，为每个评估频点确定一个频点窗；所述频点窗的窗口大小与所述预设步长相同；

归一化互相关值计算单元，用于利用主同步信号PSS的时域本地信号对至少一个评估频点的时域接收数据分别进行归一化互相关，得到所述至少一个评估频点的归一化互相关值；

第一判断单元，用于分别判断所述至少一个评估频点中每个评估频点的归一化互相关值是否小于第一门限值；

所述归一化互相关值计算单元，还用于在所述第一判断单元判断存在归一化互相关值不小于所述第一门限值的评估频点之后，利用所述PSS的时域本地信号对包含所述评估频点的频点窗内的所有频点的时域接收数据进行归一化互相关，得到所述频点窗内的所有频点的归一化互相关值；

第二判断单元，用于判断所述频点窗内的所有频点的归一化互相关值是否小于第二门限值，如果存在归一化互相关值不小于所述第二门限值的频点，则对所述频点进行初始搜索。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一排序单元，用于对所述至少一个评估频点的归一化互相关值排序；

所述第一判断单元，具体用于按照所述排序顺序依次判断所述每个评估频点的归一化互相关值是否小于所述第一门限值。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二排序单元，用于对所述频点窗内的所有频点的归一化互相关值排序；

所述第二判断单元，具体用于按照所述排序顺序依次判断所述频点窗内的所有频点的归一化互相关值是否小于所述第二门限值。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述归一化互相关值计算单元按照以下公式计算所述归一化互相关值：

$V\left(f\right)=\underset{\underset{d=\mathrm{0,1,2},\·\·\·,D-1}{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}=\mathrm{0,1,2}}}{\max }\left\{{\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)})\right\},$

${\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)})=\underset{i=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\underset{m=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{|\underset{n=\mathrm{mL}}{\overset{\mathrm{mL}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}}^{*}\left(n\right)\·r_i^{\left(f\right)}(d+n)|}^2}{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|r_i^{\left(f\right)}(d+n)\right|}^2},$

其中，

为在偏移量为d时，利用时域接收数据与PSS的时域本地信号计算的评估频点f的归一化互相关值，其中，PSS的时域本地信号由

确定；V(f)为评估频点f的归一化互相关值，取

的最大值，

为小区的组内编号，

为基于

确定的所述PSS的时域本地信号，

的序列长度为N，

为

的复共轭；N_R为接收天线个数，i为天线索引，

为以f为评估频点，接收天线i接收到的时域接收数据的序列，D为预设时间内的采样点个数；或者，

$V\left(f\right)=\underset{\underset{\underset{\mathrm{\Δf}\∈\{{\mathrm{\Δf}}_1,{\mathrm{\Δf}}_2,\·\·\·,\mathrm{\Δ}{f}_n\}}{d=\mathrm{0,1,2},\·\·\·,D-1}}{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}=\mathrm{0,1,2}}}{\max }\left\{{\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)},\mathrm{\Δf})\right\},$

${\mathrm{Corr}}^{\left(f\right)}(d,N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)},\mathrm{\Δf})=\underset{i=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\underset{m=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{|\underset{n=\mathrm{mL}}{\overset{\mathrm{mL}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{N_{\mathrm{ID}}^{\left(2\right)}}^{*}\left(n\right)\·r_i^{\left(f\right)}(d+n,\mathrm{\Δf})|}^2}{\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|r_i^{\left(f\right)}(d+n,\mathrm{\Δf})\right|}^2},$

其中，

为在偏移量为d、频偏补偿值为△f时，利用时域接收数据与PSS的时域本地信号计算的评估频点f的归一化互相关值，其中，PSS的时域本地信号由

确定；V(f)为评估频点f的归一化互相关值，取

的最大值，

为以f为评估频点，接收天线i经过1.4MHz滤波器后保留的时域接收数据的序列，

经过基带频偏补偿后的时域接收数据。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，

针对每个评估频点计算至少两个

并将所述至少两个

相累加，则所述V(f)具体为所述至少两个

累加后的最大值；或，

针对每个评估频点计算至少两个

并将所述至少两个

相累加，则所述V(f)具体为所述至少两个累加后的最大值。

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