CN106788803B - Wcdma系统中上行dch信道功率的测量方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量方法及装置。所述方法包括：根据接收到的前导扰码序列生成本地扰码序列；根据所述本地扰码序列与接收数据的相关，构建有限冲激响应FIR滤波器；利用所述FIR滤波器，对所述前导扰码序列与接收数据进行自相关；根据所述自相关的运算结果，计算上行专用信道DCH的信号功率。本发明实施例提供的WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量方法及装置能够有效的节省DCH信道功率测量所耗费的计算资源。

Description

WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及移动通讯技术领域，尤其涉及一种WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量方法及装置。
背景技术
无线通信接收端一般需要进行数字下变频，得到基带数据。在WCDMA系统中，由于现场可编程门阵列(Field programmable gate array，FPGA)接收到的上行DPCCH信道的控制信息并不一定是数据的起始位置，为了计算DCH信道的功率，需要知道DPCCH信道上行数据的起始位置，再找DPCCH信道上行数据的起始位置时用到了自相关算法。
目前通信系统中经常要对接收数据进行时域自相关处理来确定同步。通常时间同步都是对已知序列做自相关处理，这里的已知序列就是指前导的扰码序列，接收的序列就是待同步序列，需要利用本地序列和待同步序列中包含的同步序列的相关性来进行同步。
目前的时间同步基本原理主要有直接自相关、差分相关以及两者之间的结合。直接自相关指的直接将接收的数据与本地序列进行相关，相关结果的最大峰值对应最佳定时时刻，即接收数据的起始位置。本发明中采用直接子相关来实现同步检测，根据同步检测的位置计算DCH信道信号功率，根据功率值的变化可以确定距离终端设备的远近。
下面简述现有的自相关计算的实现方式：不失一般性，以1024点的自相关计算为例，首先需要将1024点的本地扰码序列与同样是1024点的天线数据点对点的相乘，得到1024点的相关结果Corr_data。具体的过程如下面的公式：
Corr_datai＝AntDatai×Locali
其中，AntDatai表示第i个天线数据，Locali表示第i个本地扰码序列，Corr_datai则表示第i个相关结果数据。
然后对上述相关结果平均分为16组进行累加，得到16个累加和。如果在实际的采用FPGA扰码自相关计算中采用上面的方式，将会耗费较多的FPGA的内部逻辑资源，而且运算速度难以保证。
发明内容
针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量方法及装置，以有效的节省DCH信道功率测量所耗费的计算资源。
一方面，本发明实施例提供了一种WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量方法，所述方法包括：
根据接收到的前导扰码序列生成本地扰码序列；
根据所述本地扰码序列与接收数据的相关，构建有限冲激响应FIR滤波器；
利用所述FIR滤波器，对所述前导扰码序列与接收数据进行自相关；
根据所述自相关的运算结果，计算上行专用信道DCH的信号功率。
另一方面，本发明实施例还提供了一种WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量装置，所述装置包括：
序列生成模块，用于根据接收到的前导扰码序列生成本地扰码序列；
滤波器构建模块，用于根据所述本地扰码序列与接收数据的相关，构建有限冲激响应FIR滤波器；
自相关模块，用于利用所述FIR滤波器，对所述前导扰码序列与接收数据进行自相关；
功率计算模块，用于根据所述自相关的运算结果，计算上行专用信道DCH的信号功率。
本发明实施例提供的WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量方法及装置，通过根据接收到的前导扰码序列生成本地扰码序列，根据所述本地扰码序列与接收数据的相关，构建有限冲激响应FIR滤波器，利用所述FIR滤波器，对所述前导扰码序列与接收数据进行自相关，以及根据所述自相关的运算结果，计算上行专用信道DCH的信号功率，从而有效的节省了DCH信道功率测量所耗费的计算资源。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明第一实施例提供的WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量方法的流程图；
图2是本发明第一实施例提供的FIR滤波器的内部结构图；
图3是本发明第二实施例提供的WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量方法的流程图；
图4是本发明第二实施例提供的FIR滤波器的内部结构图；
图5是本发明第三实施例提供的WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量装置的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
第一实施例
本实施例提供了WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量方法及装置的一种技术方案。该技术方案通过FPGA实现。
参见图1，WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量方法包括：
S11，根据接收到的前导扰码序列生成本地扰码序列。
在接收到网络对端发送的前导扰码序列之后，根据接收到的前导扰码序列生成本地的扰码序列。具体的，为了后继算法实现方便，对生产的扰码序列进行相位旋转，生成本地扰码序列。
S12，根据所述本地扰码序列与接收数据的相关，构建有限冲激响应FIR滤波器。
由于根据在本地进行对位相乘再累加的过程进行自相关计算，将会耗费较大的系统计算资源，因此，在本实施例中采用先构建FIR滤波器，然后使用构建得到的FIR滤波器进行自相关计算的自相关运算方式。
FIR滤波器是常用的两种数字滤波器中的一种，其滤波的时域结果可以由如下公式给出：
Figure BDA0001156064560000051
其中，x(n)表示FIR滤波器的输入信号，y(n)表示FIR滤波器的滤波输出信号，h(n)表示FIR滤波器的时域冲激响应。
在上面给出的公式中，如果将时域冲激响应h(n)的取值确定为本地扰码序列的取值，则FIR滤波器的滤波输出信号y(n)正是自相关运算的结果。
基于上述思想，在构建FIR滤波器时，将滤波器中采用的加权系数的取值与本地扰码序列的取值顺次对应起来，就完成了上述FIR滤波器的构建。
优选的，在本实施例中，FIR滤波器采用直接型构造。其具体的内部结构如图2所示。参见图2，在FIR滤波器中，滤波器上的各个加权系数h(n)的取值与本地扰码序列对应位置上的码元的取值相同。也就是说，加权系数h(1)的取值与本地扰码序列中的第一个码元相等，加权系数h(2)与本地扰码序列中的第二个码元相等，以此类推。
S13，利用所述FIR滤波器，对所述前导扰码序列与接收数据进行自相关。
完成了FIR滤波器的构建之后，通过对前导扰码序列与接收数据相关的移位滤波，完成对所述前导扰码序列与接收数据的自相关计算。当所述前导扰码序列的位移值是N时，FIR滤波器的输出数值就是第N时刻的自相关运算结果。
S14，根据所述自相关的运算结果，计算上行专用信道DCH的信号功率。
具体的，对DCH信道的信号功率的计算包括：根据所述自相关的运算结果，识别所述DCH的起始点；根据所述起始点，计算所述DCH的信号功率。
通过移位滤波完成自相关运算之后，识别一组自相关运算结果中取值最大的一个时间点，这个时间点就是DCH的起始点。然后，以上述起始点为起点，获取DCH的一组天线数据，根据这组天线数据计算所述DCH的信号功率。
本实施例通过预先构建直接型FIR滤波器，有效的节省了DCH信道功率测量所耗费的计算资源。
第二实施例
本实施例提供了WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量方法及装置的一种技术方案。本实施例与本发明第一实施例的不同之处在于，本实施例中的FIR滤波器是转置型FIR滤波器。
参见图3，WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量方法包括：
S31，根据接收到的前导扰码序列生成本地扰码序列。
S32，根据所述本地扰码序列与接收数据的相关，构建有限冲激响应FIR滤波器。
在本实施例中使用的FIR滤波器是转置型FIR滤波器。其内部结构如图4所示。参见图4，在转置型FIR滤波器中，一个加权系数的排列次序与在直接型FIR滤波器中的排列次序相反。例如，在转置型FIR滤波器中，排列在第一个位置上的加权系数是冲激响应序列中的第N-1个。
正因为滤波器上各个加权系数h(n)的取值与本地扰码序列对应位置上的码元的取值相同，所以第k个位置上的加权系数的取值与本地扰码序列中第N-k-1个位置上的取值相等。
S33，利用所述FIR滤波器，对所述前导扰码序列与接收数据进行自相关。
与本发明第一实施例相同，通过移位滤波实现自相关计算。
S34，根据所述自相关的运算结果，计算上行专用信道DCH的信号功率。
采用与本发明第一实施例相同的方式计算DCH的信号功率。也就是说，先识别DCH的起始点，再根据识别的起始点计算DCH的信号功率。
本实施例通过预先构建转置型FIR滤波器，有效的节省了DCH信道功率测量所耗费的计算资源。
第三实施例
本实施例提供了WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量装置的一种技术方案。参见图5，WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量装置包括：序列生成模块51、滤波器生成模块52、自相关模块53，以及功率计算模块54。
所述序列生成模块51用于根据接收到的前导扰码序列生成本地扰码序列。
所述滤波器生成模块52用于根据所述本地扰码序列与接收数据的相关，构建有限冲激响应FIR滤波器。
所述自相关模块53用于利用所述FIR滤波器，对所述前导扰码序列与接收数据进行自相关。
所述功率计算模块54用于根据所述自相关的运算结果，计算上行专用信道DCH的信号功率。
优选的，所述滤波器生成模块52具体用于：通过将FIR滤波器的加权系数依次设置为所述本地扰码序列的取值，构建直接型或者转置型FIR滤波器。
优选的，所述自相关模块具体53用于：通过所述FIR滤波器对所述前导扰码序列的滑动相关，实现所述自相关运算。
优选的，所述功率计算模块包括：起始点识别单元，以及功率确定单元。
所述起始点识别单元用于根据所述自相关的运算结果，识别所述DCH的起始点。
所述功率确定单元用于根据所述起始点，计算所述DCH的信号功率。
本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量方法，其特征在于，包括：
根据接收到的前导扰码序列生成本地扰码序列；
根据所述本地扰码序列与接收数据的相关，构建有限冲激响应FIR滤波器；
利用所述FIR滤波器，对所述前导扰码序列与接收数据进行自相关；
根据所述自相关的运算结果，计算上行专用信道DCH的信号功率；
其中，所述利用所述FIR滤波器，对所述前导扰码序列与接收数据进行自相关包括：通过所述FIR滤波器对所述前导扰码序列与接收数据的滑动相关，实现所述自相关运算；
根据接收到的前导扰码序列生成本地扰码序列，包括：对所述前导扰码序列进行相位旋转生成所述本地扰码序列。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述本地扰码序列与接收数据的相关，构建有限冲击响应FIR滤波器包括：
通过将FIR滤波器的加权系数依次设置为所述本地扰码序列的取值，构建直接型或者转置型FIR滤波器。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述自相关的运算结果，计算上行专用信道DCH的信号功率包括：
根据所述自相关的运算结果，识别所述DCH的起始点；
根据所述起始点，计算所述DCH的信号功率。
4.一种WCDMA系统中上行DCH信道功率的测量装置，其特征在于，包括：
序列生成模块，用于根据接收到的前导扰码序列生成本地扰码序列；
滤波器构建模块，用于根据所述本地扰码序列与接收数据的相关，构建有限冲激响应FIR滤波器；
自相关模块，用于利用所述FIR滤波器，对所述前导扰码序列与接收数据进行自相关；
功率计算模块，用于根据所述自相关的运算结果，计算上行专用信道DCH的信号功率；
其中，所述自相关模块具体用于：通过所述FIR滤波器对所述前导扰码序列与接收数据的滑动相关，实现所述自相关运算；
序列生成模块具体用于：对所述前导扰码序列进行相位旋转生成所述本地扰码序列。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述滤波器构建模块具体用于：
通过将FIR滤波器的加权系数依次设置为所述本地扰码序列的取值，构建直接型或者转置型FIR滤波器。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述功率计算模块包括：
起始点识别单元，用于根据所述自相关的运算结果，识别所述DCH的起始点；
功率确定单元，用于根据所述起始点，计算所述上行DCH的信号功率。
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