CN103596262B - 一种lte系统中下行单通道的pss同步方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术，具体的说是涉及一种LTE系统中下行单通道的PSS同步方法及装置。本发明的LTE系统中下行单通道的PSS同步方法，主要为通过将两路输入信号进行合并，然后通过实数匹配滤波器进行处理，输出求模值，从而极大的简化了数据处理流程。本发明的有益效果为，能大幅降低计算复杂度和资源损耗，简化系统，从而提高系统的效率。本发明尤其适用于LTE系统中下行单通道的PSS同步。

Description

一种LTE系统中下行单通道的PSS同步方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术，具体的说是涉及一种LTE系统中下行单通道的PSS同步方法及装置。

背景技术

LTE（Long Term Evolution，长期演进)是由3GPP组织制定的UMTS技术标准的长期演进，于2004年12月3GPP多伦多TSG RAN#26会议上正式立项并启动。在LTE系统中，当用户设备接入到LTE小区时，必须首先进行小区搜索，这是一个比较复杂的过程，需要完成时间同步、频偏估计和频偏补偿、小区ID信息的获取、广播信息的获取和CP类型的确定。而PSS定时同步过程是小区搜索过程中非常关键的一个步骤，主要涉及到主同步信号(Primarysynchronization signal,PSS)的搜索和识别。小区基站每5ms发送一次PSS序列。PSS定时同步过程就是搜索PSS序列，并确定其位置和对应的组内标识NI(D2)。

LTE系统中的PSS序列由Zadoff-Chu序列生成，有很强的自相关性，即PSS序列与自己进行相关运算时，只有零点时的自相关值很大，其余地方的自相关值几乎为零。在LTE系统中，物理层小区ID中3个小区组内标识NI(D2)分别对应着3组不同的PSS序列。在经典的PSS定时同步中，用户预先端储存3组本地的复数PSS序列，利用匹配滤波器技术，与接收数据进行滑动匹配滤波，通过检测匹配滤波器输出模值的峰值，从而完成PSS的定时同步。

LTE系统下行接收端数据经过处理到达基带时是I,Q两路数据，而我们本地PSS序列是3组复数序列。在硬件实现中，传统LTE系统中PSS同步定时双路复数匹配滤波器实现示意图如图1所示，该结构实现起来较为复杂，处理运算量大，耗费资源多，增大了设计的难度和成本。

发明内容

本发明所要解决的，就是针对上述传统LTE系统存在的问题，提出一种LTE系统中下行单通道的PSS同步方法及装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种LTE系统中下行单通道的PSS同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.将LTE系统下行接收的第一路基带信号I和第二路基带Q分别进行低通滤波处理，处理后的第一路基带信号标记为I(n)、第二路基带信号标记为Q(n)，将处理后的两路信号合并为单路信号，标记为d(n)，其中d(n)＝I(n)-Q(n)；

b.通过ZC序列生成本地PSS复数频域序列，将该PSS复数频域序列通过IFFT变换生成本地PSS复数时域序列，取出该PSS复数时域序列的实部标记为Rep(n)、虚部标记为Imp(n)，将Repn()和Imp(n)对应相加为等长的实数序列p(n)，其中p(n)=Rep(n)+Imp(n)；

c.将实数序列p(n)作为匹配滤波器的本地系数，将单路信号d(n)通过匹配滤波器进行滑动单通道匹配滤波；

d.根据匹配滤波器的输出求出模值，通过模值得出峰值，完成PSS的定时同步。

具体的，步骤b的具体方法为：

通过ZC序列生成3组本地64点PSS复数频域，将该3组本地64点PSS复数频域的每一组均通过IFFT变换生成本地PSS复数时域序列分别生成3组等长的64点复数时域序列。

具体的，步骤d的具体方法为：

将3组64点复数时域序列作为匹配滤波器的本地系数，形成3个并行的匹配滤波器，将步骤a中得到的单路信号d(n)通过3个并行的匹配滤波器进行滑动单通道匹配滤波。

一种LTE系统中下行单通道的PSS同步方法的装置，其特征在于，包括信号合并模块、本地PSS序列生成模块和单路匹配滤波PSS同步模块，所述单路匹配滤波PSS同步模块的输入端分别与信号合并模块和本地PSS序列生成模块的输出端连接；

所述信号合并模块接收LTE系统下行接收的两路基带信号，将两路基带信号合并为单路信号后传递到单路匹配滤波PSS同步模块；

所述本地PSS序列生成模块用于生成本地PSS复数时域序列，将生成的序列传递到单路匹配滤波PSS同步模块；

所述单路匹配滤波PSS同步模块接收单路信号和本地PSS复数时域序列，将本地PSS复数时域序列作为匹配滤波器的本地系数生成匹配滤波求，将单路信号通过生成的匹配滤波器进行单通道滑动匹配滤波，完成PSS信号的定时同步。

本发明的有益效果为，能大幅降低计算复杂度和资源损耗，简化系统，从而提高系统的效率。

附图说明

图1是传统LTE系统中PSS同步定时双路复数匹配滤波器实现示意图；

图2是本发明的LTE系统中PSS同步定时单路单通道匹配滤波器实现示意图；

图3是本发明的LTE系统中下行单通道的PSS同步方法的流程图；

图4是本发明的一种LTE系统中下行单通道的PSS同步方法实现装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，详细描述本发明的技术方案：

如图2所示，本发明的LTE系统中下行单通道的PSS同步方法，主要为通过将两路输入信号进行合并，然后通过实数匹配滤波器进行处理，输出求模值。和传统的如图1所示的方法相比，极大的简化了数据处理流程，从而能大幅降低计算复杂度和资源损耗。

实施例：

本实施例基于现有LTE通信系统，系统带宽为20M,系统的IFFT/FFT长度是2048，OFDM系统的子载波间隔是15KHz，具体包括以下步骤：

步骤一，将LTE下行接收的I,Q两路基带信号首先分别进行低通滤波处理，并进行32倍下采样处理。

步骤二，对步骤一处理后的信号进行I,Q合并处理。具体过程为，将处理后的信号记为I(n),Q(n)，然后，Q路信号反和I路信号相加，合并为单路信号记为d(n)，即d(n)=I(n)-Q(n)；

步骤三，首先由ZC（Zadoff-Chu）序列生成3组本地64点PSS复数频域序列，将该3组PSS复数频域序列通过IFFT变换生成本3组地PSS复数时域序列，以第一组为例，分别取出这组本地PSS复数时域序列的实部和虚部，分别记为Rep(n)和Imp(n)，将Rep(n)和Imp(n)对应相加成为等长的64点新的一组实数序列p(n)，即p(n)=Rep(n)+Imp(n)，二三组同理；

步骤四，将步骤三得的3组序列作为匹配滤波器的本地系数，形成3个匹配滤波器。将步骤二处理得到的单路信号通过这三组并行的匹配滤波器进行滑动单通道匹配滤波。

步骤五，根据匹配滤波器的输出，求出模值，并通过模值找出峰值和对应的匹配滤波器组号，完成PSS信号的定时同步。

本发明还提出了实现LTE系统下行单通道匹配滤波器方法的装置，如图4所示，包括信号合并模块、本地PSS序列生成模块和单路匹配滤波PSS同步模块，所述单路匹配滤波PSS同步模块的输入端分别与信号合并模块和本地PSS序列生成模块的输出端连接；

所述信号合并模块接收LTE系统下行接收的两路基带信号，将两路基带信号合并为单路信号后传递到单路匹配滤波PSS同步模块；

所述本地PSS序列生成模块用于生成本地PSS复数时域序列，将生成的序列传递到单路匹配滤波PSS同步模块；

所述单路匹配滤波PSS同步模块接收单路信号和本地PSS复数时域序列，将本地PSS复数时域序列作为匹配滤波器的本地系数生成匹配滤波求，将单路信号通过生成的匹配滤波器进行单通道滑动匹配滤波，完成PSS信号的定时同步。

Claims (1)

1.一种LTE系统中下行单通道的PSS同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.将LTE系统下行接收的第一路基带信号I和第二路基带Q分别进行低通滤波处理，处理后的第一路基带信号标记为I(n)、第二路基带信号标记为Q(n)，将处理后的两路信号合并为单路信号，标记为d(n)，其中d(n)＝I(n)-Q(n)；

b.通过ZC序列生成3组本地64点PSS复数频域序列，3组本地64点PSS复数频域的每一组均通过IFFT变换生成本地PSS复数时域序列分别生成3组等长的64点复数时域序列，具体为：分别取出每一组PSS复数时域序列的实部标记为Rep(n)、虚部标记为Imp(n)，将Rep(n)和Imp(n)对应相加为等长的实数序列p(n)，其中p(n)＝Rep(n)+Imp(n)；

c.将3组64点复数时域序列作为匹配滤波器的本地系数，形成3个并行的匹配滤波器，将步骤a中得到的单路信号d(n)通过3个并行的匹配滤波器进行滑动单通道匹配滤波；

d.根据匹配滤波器的输出求出模值，通过模值得出峰值和对应的匹配滤波器组号，完成PSS的定时同步。