CN105099966B - 一种prach检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种PRACH检测方法及装置，该方法包括：根据接收到的PRACH信号获得的功率延迟分布序列得出第一检测门限；查找出每一个检测窗中的峰值；对每一个检测窗，判断该检测窗的峰值是否大于所述第一检测门限，如果是，则从功率延迟分布序列中去除该检测窗中以峰值为中心的预先设定的峰值数据区域长度范围内的点，否则保留该检测窗中所有的点；根据所述功率延迟分布序列中剩余的序列值计算噪声方差；根据噪声方差计算出第二检测门限；判断每一个检测窗的峰值与噪声方差的比值是否大于第二检测门限，如果是，则判定该检测窗中有用户接入，否则，判定该检测窗中没有用户接入。通过本发明提供的一种PRACH检测方法及装置，能够提高PRACH的检测性能。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种PRACH(Physical Random AccessChannel，物理随机接入信道)检测方法及装置。
背景技术
TDD-LTE(Time Division Duplexing-Long Term Evolution，时分双工-长期演进)系统或者类似系统中，UE(User Equipment，用户设备)开机或者失去同步之后，需要发起随机接入。首先，UE根据下行广播和同步信号，实现本小区下行时间同步，频率同步，并获取小区标识、PRACH功率配置等参数，然后以合理的功率发送PRACH信号，即随机接入请求消息。基站侧PRACH接收处理单元接收到上行PRACH信号之后，经过移除循环前缀和FFT(FastFourier Transformation，快速傅氏变换)，将频域PRACH序列从对应的时频资源解映射出来，再进行本地ZC(Zadoff-Chu)序列和接收序列的相关运算，得到时域卷积序列，然后对此序列进行平方操作，得到卷积序列的功率延迟分布，最后进入PRACH检测过程。
现有技术中，PRACH的检测方法是:计算各个检测窗中峰值与噪声方差的比值，如果该比值超过预定的检测门限因子，则确认该检测窗中有用户接入，否则确认该检测窗中没有用户接入。
现有技术中，PRACH的噪声估计方法有:
(1)专用噪声估计窗的方法：噪声估计窗位于所有检测窗之外，取窗内数据的平均值即得到噪声方差；
(2)消除若干个峰值数据区域的方法：将功率延迟分布序列去掉最大的几个峰值或者峰值及其周围区域，再取剩余的序列值的平均值得到噪声方差。
通过上述描述可见，专用噪声估计窗的PRACH检测方法，受前导码影响较大，而且数据点数不多影响了噪声估计的准确性，从而降低了检测性能；消除若干个峰值数据区域的PRACH检测方法，只是去掉了几个最大的峰值或者峰值及其周围区域，峰值旁的大数据仍然参与了噪声估计，降低了噪声估计的准确性，在同时接入用户数比较多时尤其如此，从而降低了多用户的检测性能。
发明内容
本发明提供了一种PRACH检测方法及装置，能够提高PRACH的检测性能。
一方面，本发明提供了一种物理随机接入信道PRACH检测方法，该方法包括：
S1：根据接收到的PRACH信号获得功率延迟分布序列；
S2：根据所述功率延迟分布序列得出第一检测门限；
S3：查找出每一个检测窗中的峰值；
S4：对每一个检测窗，判断该检测窗的峰值是否大于所述第一检测门限，如果是，则执行S41，否则保留该检测窗中所有的点；
S41：从所述功率延迟分布序列中去除该检测窗中以峰值为中心的预先设定的峰值数据区域长度范围内的点；
S5：根据所述功率延迟分布序列中剩余的序列值计算噪声方差；
S6：根据所述噪声方差计算出第二检测门限；
S7：判断每一个检测窗的峰值与所述噪声方差的比值是否大于所述第二检测门限，如果是，则判定该检测窗中有用户接入，否则，判定该检测窗中没有用户接入。
进一步地，所述S2，包括：
计算出整个功率延迟分布序列的第一平均值；
计算出功率延迟分布序列中小于所述第一平均值的序列值的第二平均值；
将预设的第一检测门限因子与第二平均值相乘，得到第一检测门限。
进一步地，所述S6具体包括：
将预设的第二检测门限因子与所述噪声方差相乘，得到第二检测门限。
进一步地，所述第一检测门限因子小于所述第二检测门限因子。
进一步地，所述步骤S41，具体包括：
判断所述检测窗是否是第一个检测窗，如果是，则当峰值的位置不大于Ns/2时，去掉功率延迟分布序列中从1开始的(P+Ns/2)个点，并去掉所述功率延迟分布序列中最后的Ns-(P+Ns/2)个点，当峰值位置大于Ns/2时，去掉功率延迟分布序列中以所述峰值为中心，Ns/2为半径的范围内的点；否则，去掉功率延迟分布序列中以所述峰值为中心，Ns/2为半径的范围内的点；其中，Ns为所述峰值数据区域长度，所述P为峰值的位置。
进一步地，所述峰值数据区域长度为所述检测窗的窗长。
另一方面，本发明提供了一种物理随机接入信道PRACH检测装置，所述装置包括：
获取单元，用于根据接收到的PRACH信号获得功率延迟分布序列；
第一检测门限计算单元，用于根据所述功率延迟分布序列得出第一检测门限；
查找单元，用于查找出每一个检测窗中的峰值；
第一判断单元，用于对每一个检测窗，判断该检测窗的峰值是否大于所述第一检测门限，如果是，则通知去除单元，否则保留该检测窗中所有的点；
去除单元，用于在接收到所述第一判断单元的通知后，从所述功率延迟分布序列中去除该检测窗中以峰值为中心的预先设定的峰值数据区域长度范围内的点；
噪声方差计算单元，用于根据所述功率延迟分布序列中剩余的序列值计算噪声方差；
第二检测门限计算单元，用于根据所述噪声方差计算出第二检测门限；
第二判断单元，用于判断每一个检测窗的峰值与所述噪声方差的比值是否大于所述第二检测门限，如果是，则判定该检测窗中有用户接入，否则，判定该检测窗中没有用户接入。
进一步地，所述第一检测门限计算单元，包括：
第一平均值计算单元，用于计算出整个功率延迟分布序列的第一平均值；
第二平均值计算单元，用于计算出功率延迟分布序列中小于所述第一平均值的序列值的第二平均值；
第一检测门限子单元，用于将预设的第一检测门限因子与第二平均值相乘，得到第一检测门限。
进一步地，所述第二检测门限计算单元，用于将预设的第二检测门限因子与所述噪声方差相乘，得到第二检测门限。
进一步地，所述第一检测门限因子小于所述第二检测门限因子。
进一步地，所述去除单元用于：
判断所述检测窗是否是第一个检测窗，如果是，则当峰值的位置不大于Ns/2时，去掉功率延迟分布序列中从1开始的(P+Ns/2)个点，并去掉所述功率延迟分布序列中最后的Ns-(P+Ns/2)个点，当峰值位置大于Ns/2时，去掉功率延迟分布序列中以所述峰值为中心，Ns/2为半径的范围内的点；否则，去掉功率延迟分布序列中以所述峰值为中心，Ns/2为半径的范围内的点；其中，Ns为所述峰值数据区域长度，所述P为峰值的位置。
进一步地，所述峰值数据区域长度为所述检测窗的窗长。
本发明实施例提供了一种PRACH检测方法及装置，根据接收PRACH信号获得的功率延迟分布序列值获得第一检测门限，，查找出每一检测窗的峰值，将峰值与第一检测门限比较，当峰值大于检测门限时去掉该检测窗的峰值数据区域，根据剩余的功率延迟分布序列值计算出噪声方差，然后根据该噪声方差得到第二检测门限，通过该第二检测门限来对PRACH进行检测，大大降低了前导码的影响，增加了噪声估计的数据点数，在保证单用户检测性能的同时，能够极大地提高多用户的检测性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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是本发明一实施例提供的一种PRACH检测方法的一个流程图；
图2是本发明一实施例提供的一种PRACH检测方法的另一个流程图；
图3是本发明一实施例提供的一种PRACH检测装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种PRACH检测方法，参见图1，该方法包括：
S1：根据接收到的PRACH信号获得功率延迟分布序列；
S2：根据所述功率延迟分布序列得出第一检测门限；
S3：查找出每一个检测窗中的峰值；
S4：对每一个检测窗，判断该检测窗的峰值是否大于所述第一检测门限，如果是，则执行S41，否则保留该检测窗中所有的点；
S41：从所述功率延迟分布序列中去除该检测窗中以峰值为中心的预先设定的峰值数据区域长度范围内的点；
S5：根据所述功率延迟分布序列中剩余的序列值计算噪声方差；
S6：根据所述噪声方差计算出第二检测门限；
S7：判断每一个检测窗的峰值与所述噪声方差的比值是否大于所述第二检测门限，如果是，则判定该检测窗中有用户接入，否则，判定该检测窗中没有用户接入。
本发明实施例提供了一种PRACH检测方法，根据接收的PRACH信号获得的功率延迟分布序列值获得第一检测门限，查找出每一个检测窗的峰值，将峰值与第一检测门限比较，当峰值大于检测门限时去掉该检测窗的峰值数据区域，根据剩余的功率延迟分布序列计算出噪声方差，然后根据该噪声方差得到第二检测门限，通过该第二检测门限来对PRACH进行检测，大大降低了前导码的影响，增加了噪声估计的数据点数，在保证单用户检测性能的同时，能够极大地提高多用户的检测性能。
在一种实施方式中，所述S2，包括：
计算出整个功率延迟分布序列的第一平均值；
计算出功率延迟分布序列中小于所述第一平均值的序列值的第二平均值；
将预设的第一检测门限因子与第二平均值相乘，得到第一检测门限。
所述S6具体包括：将预设的第二检测门限因子与所述噪声方差相乘，得到第二检测门限。
所述第一检测门限因子小于所述第二检测门限因子。其中，通过使第一检测门限因子小于第二检测门限因子，能够提高多用户的检测性能，同时也保证了单用户的检测性能。优选地，所述第一检测门限因子取值10，所述第二检测门限因子取值22。
在一种实施方式中，所述步骤S41，具体包括：判断所述检测窗是否是第一个检测窗，如果是，则当峰值的位置不大于Ns/2时，去掉功率延迟分布序列中从1开始的(P+Ns/2)个点，并去掉所述功率延迟分布序列中最后的Ns-(P+Ns/2)个点，当峰值位置大于Ns/2时，去掉功率延迟分布序列中以所述峰值为中心，Ns/2为半径的范围内的点；否则，去掉功率延迟分布序列中以所述峰值为中心，Ns/2为半径的范围内的点；其中，Ns为所述峰值数据区域长度，所述P为峰值的位置。
在一种实施方式中，所述峰值数据区域长度为所述检测窗的窗长。
参见图2，通过图2来详细说明本发明的一个实施例，具体如下：
步骤200：根据接收到的PRACH信号获得功率延迟分布序列；
步骤201：计算出整个功率延迟分布序列的第一平均值；
步骤202：计算出功率延迟分布序列中小于所述第一平均值的序列值的第二平均值；
步骤203：将预设的第一检测门限因子与第二平均值相乘，得到第一检测门限；
步骤204：查找出每一个检测窗中的峰值；
步骤205：对每一个检测窗，判断该检测窗的峰值是否大于所述第一检测门限，如果是，则执行S205a，否则保留该检测窗中所有的点；
步骤205a：从所述功率延迟分布序列中去除该检测窗中以峰值为中心的预先设定的峰值数据区域长度范围内的点；
具体地，判断所述检测窗是否是第一个检测窗，如果是，则当峰值的位置不大于Ns/2时，去掉功率延迟分布序列中从1开始的(P+Ns/2)个点，并去掉所述功率延迟分布序列中最后的Ns-(P+Ns/2)个点，当峰值位置大于Ns/2时，去掉功率延迟分布序列中以所述峰值为中心，Ns/2为半径的范围内的点；否则，去掉功率延迟分布序列中以所述峰值为中心，Ns/2为半径的范围内的点；其中，Ns为所述峰值数据区域长度，所述P为峰值的位置。优选地，所述峰值数据区域长度为所述检测窗的窗长。
步骤206：根据所述功率延迟分布序列中剩余的序列值计算噪声方差；
步骤207：将预设的第二检测门限因子与所述噪声方差相乘，得到第二检测门限，其中，所述第一检测门限因子小于所述第二检测门限因子；
步骤208：判断每一个检测窗的峰值与所述噪声方差的比值是否大于所述第二检测门限，如果是，则判定该检测窗中有用户接入，否则，判定该检测窗中没有用户接入。
参见图3，本发明实施例中提供了一种PRACH检测装置，所述装置包括：
获取单元301，用于根据接收到的PRACH信号获得功率延迟分布序列；
第一检测门限计算单元302，用于根据所述功率延迟分布序列得出第一检测门限；
查找单元303，用于查找出每一个检测窗中的峰值；
第一判断单元304，用于对每一个检测窗，判断该检测窗的峰值是否大于所述第一检测门限，如果是，则通知去除单元305，否则保留该检测窗中所有的点；
去除单元305，用于在接收到所述第一判断单元的通知后，从所述功率延迟分布序列中去除该检测窗中以峰值为中心的预先设定的峰值数据区域长度范围内的点；
噪声方差计算单元306，用于根据所述功率延迟分布序列中剩余的序列值计算噪声方差；
第二检测门限计算单元307，用于根据所述噪声方差计算出第二检测门限；
第二判断单元308，用于判断每一个检测窗的峰值与所述噪声方差的比值是否大于所述第二检测门限，如果是，则判定该检测窗中有用户接入，否则，判定该检测窗中没有用户接入。
在一种实施方式中，所述第一检测门限计算单元302，包括：
第一平均值计算单元，用于计算出整个功率延迟分布序列的第一平均值；
第二平均值计算单元，用于计算出功率延迟分布序列中小于所述第一平均值的序列值的第二平均值；
第一检测门限子单元，用于将预设的第一检测门限因子与第二平均值相乘，得到第一检测门限。
所述第二检测门限计算单元，用于将预设的第二检测门限因子与所述噪声方差相乘，得到第二检测门限。
所述第一检测门限因子小于所述第二检测门限因子。
在一种实施方式中，所述去除单元用于：
判断所述检测窗是否是第一个检测窗，如果是，则当峰值的位置不大于Ns/2时，去掉功率延迟分布序列中从1开始的(P+Ns/2)个点，并去掉所述功率延迟分布序列中最后的Ns-(P+Ns/2)个点，当峰值位置大于Ns/2时，去掉功率延迟分布序列中以所述峰值为中心，Ns/2为半径的范围内的点；否则，去掉功率延迟分布序列中以所述峰值为中心，Ns/2为半径的范围内的点；其中，Ns为所述峰值数据区域长度，所述P为峰值的位置。
优选地，所述峰值数据区域长度为所述检测窗的窗长。
上述设备内的各单元、子单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
需要说明的是：检测窗包括检测区域和保护区域，本发明实施例中，在查找检测窗中的峰值时，是在整个检测窗中查找，既要查找检测区域也要查找保护区域，而在现有技术中，在查找峰值时，只是查找检测窗的检测区域，通过本发明实施例中的方法来查找峰值能够使查找的峰值更加准确，尤其是对存在较大时偏的情况，从而使噪声估计更加准确，得到的噪声方差更加准确，进一步地，能够提高PRACH的检测性能。
通过上述描述可见，本发明实施例具有如下有益效果：
本发明实施例提供了一种PRACH检测方法，根据接收的PRACH信号获得的功率延迟分布序列值获得第一检测门限，查找出每一个检测窗的峰值，将峰值与第一检测门限比较，当峰值大于检测门限时去掉该检测窗的峰值数据区域，根据剩余的功率延迟分布序列计算出噪声方差，然后根据该噪声方差得到第二检测门限，通过该第二检测门限来对PRACH进行检测，大大降低了前导码的影响，增加了噪声估计的数据点数，在保证单用户检测性能的同时，能够极大地提高多用户的检测性能。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种物理随机接入信道PRACH检测方法，其特征在于，该方法包括：
S1：根据接收到的PRACH信号获得功率延迟分布序列；
S2：根据所述功率延迟分布序列得出第一检测门限；
S3：查找出每一个检测窗中的峰值；
S4：对每一个检测窗，判断该检测窗的峰值是否大于所述第一检测门限，如果是，则执行S41，否则保留该检测窗中所有的点；
S41：从所述功率延迟分布序列中去除该检测窗中以峰值为中心的预先设定的峰值数据区域长度范围内的点；所述峰值数据区域长度为所述检测窗的窗长；
S5：根据所述功率延迟分布序列中剩余的序列值计算噪声方差；
S6：根据所述噪声方差计算出第二检测门限；
S7：判断每一个检测窗的峰值与所述噪声方差的比值是否大于所述第二检测门限，如果是，则判定该检测窗中有用户接入，否则，判定该检测窗中没有用户接入；
其中，所述步骤S41，具体包括：
判断所述检测窗是否是第一个检测窗，如果是，则当峰值的位置不大于Ns/2时，去掉功率延迟分布序列中从1开始的(P+Ns/2)个点，并去掉所述功率延迟分布序列中最后的Ns-(P+Ns/2)个点，当峰值位置大于Ns/2时，去掉功率延迟分布序列中以所述峰值为中心，Ns/2为半径的范围内的点；否则，去掉功率延迟分布序列中以所述峰值为中心，Ns/2为半径的范围内的点；其中，Ns为所述峰值数据区域长度，所述P为峰值的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2，包括：
计算出整个功率延迟分布序列的第一平均值；
计算出功率延迟分布序列中小于所述第一平均值的序列值的第二平均值；
将预设的第一检测门限因子与第二平均值相乘，得到第一检测门限。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S6具体包括：
将预设的第二检测门限因子与所述噪声方差相乘，得到第二检测门限。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一检测门限因子小于所述第二检测门限因子。
5.一种物理随机接入信道PRACH检测装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，用于根据接收到的PRACH信号获得功率延迟分布序列；
第一检测门限计算单元，用于根据所述功率延迟分布序列得出第一检测门限；
查找单元，用于查找出每一个检测窗中的峰值；
第一判断单元，用于对每一个检测窗，判断该检测窗的峰值是否大于所述第一检测门限，如果是，则通知去除单元，否则保留该检测窗中所有的点；
去除单元，用于在接收到所述第一判断单元的通知后，从所述功率延迟分布序列中去除该检测窗中以峰值为中心的预先设定的峰值数据区域长度范围内的点；所述峰值数据区域长度为所述检测窗的窗长；
噪声方差计算单元，用于根据所述功率延迟分布序列中剩余的序列值计算噪声方差；
第二检测门限计算单元，用于根据所述噪声方差计算出第二检测门限；
第二判断单元，用于判断每一个检测窗的峰值与所述噪声方差的比值是否大于所述第二检测门限，如果是，则判定该检测窗中有用户接入，否则，判定该检测窗中没有用户接入；
其中，所述去除单元具体用于：
判断所述检测窗是否是第一个检测窗，如果是，则当峰值的位置不大于Ns/2时，去掉功率延迟分布序列中从1开始的(P+Ns/2)个点，并去掉所述功率延迟分布序列中最后的Ns-(P+Ns/2)个点，当峰值位置大于Ns/2时，去掉功率延迟分布序列中以所述峰值为中心，Ns/2为半径的范围内的点；否则，去掉功率延迟分布序列中以所述峰值为中心，Ns/2为半径的范围内的点；其中，Ns为所述峰值数据区域长度，所述P为峰值的位置。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一检测门限计算单元，包括：
第一平均值计算单元，用于计算出整个功率延迟分布序列的第一平均值；
第二平均值计算单元，用于计算出功率延迟分布序列中小于所述第一平均值的序列值的第二平均值；
第一检测门限子单元，用于将预设的第一检测门限因子与第二平均值相乘，得到第一检测门限。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二检测门限计算单元，用于将预设的第二检测门限因子与所述噪声方差相乘，得到第二检测门限。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一检测门限因子小于所述第二检测门限因子。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20181221 |