CN103139793B - 一种导频码的检测识别的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导频码的检测识别的方法，用于实现同步操作，并提高同步能力和同步精度。所述方法包括：对导频码信号进行检测，并检测出导频码；确定检测出的导频码对应的同步等级；依据检测出的最高同步等级对应的导频码进行同步操作。本发明还公开了用于实现所述方法的装置。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，特别是涉及导频码的检测识别的方法及装置。
背景技术
在自组网网络中，有些终端具有UTC(UniversalTimeChiming，通用时间协调)授时功能，有些终端则不具备UTC授时功能，或者有些设备因为环境的原因(如进入地下车库或者隧道等)失去了该功能。目前将同时可能存在有UTC授时功能的终端和无UTC授时功能的终端的自组网网络称为混合自组网网络。以车与车通信、车与路测设备通信为主的“车联网”便是典型的混合自组网网络。
终端在有高精度(定时精度小于1chip时间长度)UTC授时的条件下，可预先规定超帧、子帧、时隙的起始位置，这样有UTC授时的终端直接可以建立起同步关系，目前GPS的时间精度可达到0.1us能满足这一要求。而没有UTC授时的终端也需要与其它设备建立同步通信，并且授时精度越高越好。
目前终端无法区分混合自组网网络中其它终端的授时精度，因此同步性能较差。
发明内容
本发明实施例提供一种导频码的检测识别的方法及装置，用于实现同步操作，并提高同步能力和同步精度。
一种导频码的检测识别的方法，包括以下步骤：
对导频码信号进行检测，并检测出导频码；
确定检测出的导频码对应的同步等级；
依据检测出的最高同步等级对应的导频码进行同步操作。
一种终端设备，包括：
检测模块，用于对导频码信号进行检测，并检测出导频码；
等级模块，用于确定检测出的导频码对应的同步等级；
调整模块，用于依据检测出的最高同步等级对应的导频码进行同步操作。
本发明实施例中自组网内的每个终端设备均向其它终端设备发送与自身同步等级对应的导频码。每个终端设备均检测自组网内其它终端设备发送的导频码，并确定检测到的导频码对应的同步等级，选择同步等级最高的导频码进行同步，从而提高自身的同步等级，也就是提高自身的同步能力。
附图说明
图1为本发明实施例中导频码的检测识别的主要方法流程图；
图2为本发明实施例中导频码的检测识别的详细方法流程图；
图3为本发明实施例中检测特征窗的方法流程图；
图4为本发明实施例中检测导频码的方法流程图；
图5为本发明实施例中发送导频码信号的方法流程图；
图6为本发明实施例中同步时终端设备的结构图；
图7为本发明实施例中发送导频码时终端设备的结构图。
具体实施方式
本发明实施例中自组网内的每个终端设备均向其它终端设备发送与自身同步等级对应的导频码。每个终端设备均检测自组网内其它终端设备发送的导频码，并确定检测到的导频码对应的同步等级，选择同步等级最高的导频码进行同步，从而提高自身的同步等级，也就是提高自身的同步能力。
本实施例中同步操作包括同步建立和同步调整。
本实施例中导频码的选择的原则是：自相关性好，而不同的导频码之间的互相关要尽量小，以提高终端导频码的检测成功率。
本实施例中的同步等级用于表示终端的同步能力，同步等级越高，终端的同步能力越强，同步等级越低，终端的同步能力越弱。例如，具有UTC授时功能的终端设备的同步等级高于不具有UTC授时功能的终端设备的同步等级。
参见图1，本实施例中导频码的检测识别的主要方法流程如下：
步骤101：对导频码信号进行检测，并检测出导频码。
步骤102：确定检测出的导频码对应的同步等级。其中，预先存有所有可能的导频码与同步等级的对应关系。
步骤103：依据检测出的最高同步等级对应的导频码进行同步操作。
本实施例中终端设备可以针对收到的一个子帧内导频码信号进行导频码的检测，或者，为了提高检测的准确度和速度，在发送导频码时在导频码的两边各发送一个保护间隔，形成特征窗，然后在特征窗内检测导频码。特征窗的长度相当于一对保护间隔与导频码的总长度。下面详细介绍同步操作的实现过程。
参见图2，本实施例中导频码的检测识别的详细方法流程如下：
步骤201：针对接收到的导频码信号，以保护间隔和导频码的总长度为单位，检测特征窗。较佳的，搜索步长step不大于特征窗的窗长Nwin。
步骤202：在检测到的特征窗内对导频码信号进行检测，并检测出导频码。
步骤203：确定检测出的导频码对应的同步等级。
步骤204：判断检测出的导频码对应的最高同步等级是否高于当前的同步等级，若是，则继续步骤205，否则继续步骤206。
步骤205：依据最高同步等级对应的导频码进行同步操作。
步骤206：不进行同步操作。
其中，步骤201中检测特征窗的过程如下，参见图3所示：
步骤301：针对接收到的导频码信号，在长度为保护间隔和导频码的总长度的窗内，将窗内中部码片与两边码片进行功率比，获得功率比值。
窗内的数据可表示为Rx[i*step+j]，(j＝0:Nwin-1)，其中Rx表示接收到的导频码信号，j取0到窗长减1，i＝0，1，2...，i*step不超过接收到的导频码信号的长度。i取不同的值表示不同的窗。窗内中部码片为可能的导频码，两边码片为可能的保护间隔。
将窗内中部码片与两边码片进行功率比，有多种实现方式：例如方式一，将窗内中部码片分别与两边码片进行功率比；方式二，将窗内中部码片与两边码片的功率平均值进行功率比。
步骤302：依据预设的搜索步长获得多个窗，并获得多个功率比值。
步骤303：确定最大功率比值对应的窗为特征窗，或者确定大于预设功率比值门限的功率比值对应的窗为特征窗。较佳的，预设功率比值门限为3。
本实施例中无论是对接收到的一个子帧内导频码信号进行导频码检测，还是对特征窗内的导频码信号进行导频码检测，检测方法相同，只是被测信号的长度不同。下面针对步骤202详细介绍检测导频码的过程。
参见图4，本实施例中检测导频码的方法流程如下：
步骤401：利用所有可能的导频码分别与导频码信号进行相关，得到多个相关值序列。其中，相关值序列的数量与所有可能的导频码的数量一致。
具体为，首先对导频码信号进行FFT(FastFourierTransform，快速傅立叶变换)操作，再对FFT操作的信号与可能的导频码进行IFFT(InverseFastFourierTransform，快速傅里叶逆变换)操作，针对所有可能的导频码得到多个相关值序列，该多个相关值序列形成矩阵rx_pow。rx_pow为Sync_Num×FFT_Length矩阵，Sync_Num表示所有可能的导频码的个数，FFT_Length表示FFT操作后信号的长度。
步骤402：确定每个可能的导频码对应的一个相关值序列中的相关峰值。
步骤403：针对所有可能的导频码，将确定的相关峰值按照在相关值序列中的顺序进行排序。
步骤404：将每个相关峰值与噪声的功率进行比较，确定相关峰值与噪声的功率比大于预设检测门限的相关峰值对应的导频码为检测到的导频码，确定该导频码在特征窗内的位置确定为导频码的发送位置。该方式是为了与同步等级较高且位置较靠前的终端设备同步。较佳的，预设检测门限为20dB。
或者，将最大相关峰值与预设的峰值门限进行比较，当大于峰值门限时，确定最大相关峰值对应的导频码为检测到的导频码，确定该导频码在特征窗内的位置确定为导频码的发送位置。较佳的，预设峰值门限为20dB。该方式是为了与接收功率最大的终端设备同步，这样可保证同步的可靠性。
为了提高检测的准确度，还可以在多个连续子帧中检测导频码，将检测出相同数量最多的导频码确定为检测到的导频码，将最多相同数量的导频码在子帧中位置的平均值确定为检测到的导频码的位置。为了进一步提高检测的准确度，还可以判断最多相同数量是否大于预设的数量门限，若是，则确定检测结果有效，否则确定检测结果无效，可针对后续子帧继续检测。例如，在连续5个子帧中的3个子帧内检测出相同的导频码，则确定该导频码为最终检测出的导频码。
由于检测导频码的前提是有其它终端设备发送导频码，则下面针对发送导频码信号的过程进行介绍。
参见图5，本实施例中发送导频码信号的方法流程如下：
步骤501：确定自身的同步等级，以及确定该同步等级对应的导频码。
步骤502：发送确定的导频码。较佳的，在发送的导频码的两边各发送一个保护间隔。
通过以上描述了解了同步操作的实现过程，该主要由终端设备实现，下面针对终端设备的内部结构和功能进行介绍。
参见图6，本实施例中终端设备包括：检测模块601、等级模块602和调整模块603。
检测模块601用于对导频码信号进行检测，并检测出导频码。
等级模块602用于确定检测出的导频码对应的同步等级。
调整模块603用于依据检测出的最高同步等级对应的导频码进行同步操作。调整模块603还用于判断检测出的导频码对应的最高同步等级是否高于当前的同步等级；若是，则依据最高同步等级对应的导频码进行同步操作。
所述导频码信号为接收到的一个子帧内的导频码信号；或者，所述导频码信号为接收到的一个子帧内的导频码信号中特征窗内的导频码信号。
当所述导频码信号为接收到的一个子帧内的导频码信号中特征窗内的导频码信号时，检测模块还用于针对接收到的导频码信号，以保护间隔和导频码的总长度为单位，检测特征窗；其中，导频码的两侧各有一个保护间隔，一对保护间隔和导频码构成特征窗。
检测模块601检测特征窗时，具体用于针对接收到的导频码信号，在长度为保护间隔和导频码的总长度的窗内，将窗内中部码片与两边码片进行功率比，获得功率比值；依据预设的搜索步长获得多个窗，并获得多个功率比值；确定最大功率比值对应的窗为特征窗，或者确定大于预设功率比值门限的功率比值对应的窗为特征窗。
检测模块601检测导频码时，具体用于利用所有可能的导频码分别与导频码信号进行相关，得到多个相关值序列；其中，相关值序列的数量与所有可能的导频码的数量一致；确定每个可能的导频码对应的一个相关值序列中的相关峰值；针对所有可能的导频码，将确定的相关峰值按照在相关值序列中的顺序进行排序；将每个相关峰值与噪声的功率进行比较，确定功率比大于预设检测门限的相关峰值对应的导频码为检测到的导频码，确定该导频码在特征窗内的位置确定为导频码的发送位置；或者，将最大相关峰值与预设的峰值门限进行比较，当大于峰值门限时，确定最大相关峰值对应的导频码为检测到的导频码，确定该导频码在特征窗内的位置确定为导频码的发送位置。
检测模块601还用于在多个连续子帧中检测导频码，将检测出相同数量最多的导频码确定为检测到的导频码，将最多相同数量的导频码的位置平均值确定为检测到的导频码的位置。
当终端设备需要发送导频码时，包括：控制模块604和接口模块605，参见图7。
控制模块604用于确定自身的同步等级，以及确定该同步等级对应的导频码。
接口模块605用于发送确定的导频码。较佳的，接口模块605在发送的导频码的两边各发送一个保护间隔。
本发明实施例中自组网内的每个终端设备均向其它终端设备发送与自身同步等级对应的导频码。每个终端设备均检测自组网内其它终端设备发送的导频码，并确定检测到的导频码对应的同步等级，选择同步等级最高的导频码进行同步，从而提高自身的同步等级，也就是提高自身的同步能力。本发明实施例为了提高检测的准确度，同时简化检测的复杂度，提高检测速度，在发送的导频码两侧发送保护间隔，形成特征窗，然后在特征窗内检测导频码。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种导频码的检测识别的方法，其特征在于，包括以下步骤：
对导频码信号进行检测，并检测出导频码，所述导频码信号为接收到的一个子帧内的导频码信号中特征窗内的导频码信号；
确定检测出的导频码对应的同步等级；
依据检测出的最高同步等级对应的导频码进行同步操作；
其中，对导频码信号进行检测之前，还包括：针对接收到的导频码信号，在长度为保护间隔和导频码的总长度的窗内，将窗内中部码片与两边码片进行功率比，获得功率比值，依据预设的搜索步长获得多个窗，并获得多个功率比值，确定最大功率比值对应的窗为特征窗，或者确定大于预设功率比值门限的功率比值对应的窗为特征窗，其中，导频码的两侧各有一个保护间隔，一对保护间隔和导频码构成特征窗。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对导频码信号进行检测，并检测出导频码的步骤包括：
利用所有可能的导频码分别与导频码信号进行相关，得到多个相关值序列；其中，相关值序列的数量与所有可能的导频码的数量一致；
确定每个可能的导频码对应的一个相关值序列中的相关峰值；
针对所有可能的导频码，将确定的相关峰值按照在相关值序列中的顺序进行排序；
将每个相关峰值与噪声的功率进行比较，确定功率比大于预设检测门限的相关峰值对应的导频码为检测到的导频码，确定该导频码在特征窗内的位置为导频码的发送位置；或者
将最大相关峰值与预设的峰值门限进行比较，当大于峰值门限时，确定最大相关峰值对应的导频码为检测到的导频码，确定该导频码在特征窗内的位置为导频码的发送位置。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对导频码信号进行检测，并检测出导频码的步骤包括：
在多个连续子帧中检测导频码，将检测出相同数量最多的导频码确定为检测到的导频码，将最多相同数量的导频码的位置平均值确定为检测到的导频码的位置。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，依据最高同步等级对应的导频码进行同步操作之前，还包括步骤：判断检测出的导频码对应的最高同步等级是否高于当前的同步等级；
若是，则依据最高同步等级对应的导频码进行同步操作。
5.一种终端设备，其特征在于，包括：
检测模块，用于对导频码信号进行检测，并检测出导频码，所述导频码信号为接收到的一个子帧内的导频码信号中特征窗内的导频码信号，在对导频码信号进行检测之前，还用于针对接收到的导频码信号，在长度为保护间隔和导频码的总长度的窗内，将窗内中部码片与两边码片进行功率比，获得功率比值；依据预设的搜索步长获得多个窗，并获得多个功率比值；确定最大功率比值对应的窗为特征窗，或者确定大于预设功率比值门限的功率比值对应的窗为特征窗，其中，导频码的两侧各有一个保护间隔，一对保护间隔和导频码构成特征窗；
等级模块，用于确定检测出的导频码对应的同步等级；
调整模块，用于依据检测出的最高同步等级对应的导频码进行同步操作。
6.如权利要求5所述的终端设备，其特征在于，检测模块利用所有可能的导频码分别与导频码信号进行相关，得到多个相关值序列；其中，相关值序列的数量与所有可能的导频码的数量一致；确定每个可能的导频码对应的一个相关值序列中的相关峰值；针对所有可能的导频码，将确定的相关峰值按照在相关值序列中的顺序进行排序；将每个相关峰值与噪声的功率进行比较，确定功率比大于预设检测门限的相关峰值对应的导频码为检测到的导频码，确定该导频码在特征窗内的位置为导频码的发送位置；或者，将最大相关峰值与预设的峰值门限进行比较，当大于峰值门限时，确定最大相关峰值对应的导频码为检测到的导频码，确定该导频码在特征窗内的位置为导频码的发送位置。
7.如权利要求5所述的终端设备，其特征在于，检测模块在多个连续子帧中检测导频码，将检测出相同数量最多的导频码确定为检测到的导频码，将最多相同数量的导频码的位置平均值确定为检测到的导频码的位置。
8.如权利要求5所述的终端设备，其特征在于，调整模块判断检测出的导频码对应的最高同步等级是否高于当前的同步等级；若是，则依据最高同步等级对应的导频码进行同步操作。
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