CN107105497B - 一种lte系统中主同步信号检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明LTE系统中主同步信号检测方法，将互相关的过程转换为线性卷积，将线性卷积通过补零的方式转换为圆周卷积，并将其做傅里叶变换FFT运算求得本地频域主同步信号PSS序列dmf(n)；将接收的信号序列进行傅里叶变换FFT运算并与本地主同步信号PSS序列做点对点相乘，求得互相关功率序列，通过判断互相关功率序列的峰均比值判断主同步信号PSS是否检索成功，若成功，根据峰值位置计算PSS信号位置，并计算小区组内标识；否则，检索失败。本发明的有益技术效果是在保持了使用互相关运算进行PSS同步广泛适用性的同时降低互相关运算的复杂度，在降低单步运算数据量的同时提高运算准确度，提高运算效率和准确度。

Description

一种LTE系统中主同步信号检测方法
技术领域
本发明涉及通信测试技术领域，具体涉及到一种LTE系统中主同步信号检测方法。
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，用户设备UE需要初始化同步和建立与基站之间的联系，必须首先进行小区搜索同步。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。而小区搜索同步的第一步就是主同步信号的检测定时，其基本原理是利用主同步信号PSS良好的数学相关特性进行同步相关，从而获得期望的峰值，再通过峰值情况得到主同步信号定时的位置。LTE中的整体同步性能很大程度上依赖于用户设备对PSS稳健的检测。
LTE系统中共有504个物理层小区序列ID，这些物理层小区ID被分成168个小区ID组，每组包含3个不同的ID。每个物理层的小区ID属于并且只属于其中的一个小区ID组。一个物理层小区ID由公式表示，其中表示小区ID组，范围是0到167，表示在这个小区ID组内的物理层ID，范围是0到2。在不同的物理层小区中，eNodeB发送不同的同步信号；其中，主同步信号PSS对应于辅同步信号SSS对应于
在LTE系统中，TDD和FDD具有不同的帧结构，对于TDD-LTE，PSS位于子帧1和子帧6的第三个OFDM符号上，SSS位于子帧0和子帧5的最后一个OFDM符号上；对于FDD-LTE，PSS位于时隙0和时隙10的最后一个OFDM符号上，SSS位于时隙0和时隙10的倒数第二个OFDM符号上。由帧结构可知，LTE同步信号的周期是5ms，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
LTE系统中的PSS序列由Zadoff-Chu序列生成，Zadoff-Chu序列具有良好的自相关性，很低的互相关性，且其幅值稳定，低PAPR等性质。这些性质决定了当根序号相同的PSS序列进行相关时，在0点位置能有较大的相关峰值，但是，根序号不同的PSS序列之间进行相关几乎是正交的，相关计算值近似为零。
LTE系统中PSS序列是由63点的ZC序列构成，因为直流的原因，去除中间一个点，所以PSS有62个点。PSS序列du(n)由长度为62的ZC序列生成。
式中：j是虚数单位，跟索引值u＝25，29，34分别对应3组PSS，每组PSS对应一个扇区标号ID的u与的对应关系如表所示。
现有技术PSS信号检测方法主要有自相关和互相关两种。相关是两个函数间存在相似性的量度。
基于自相关的PSS检测算法主要思想是利用PSS本身的相关性，直接对接收信号进行相关，而不用借助本地PSS即可完成定时同步，最大的优点是它拥有较低的计算复杂度，并且易于频偏估计，缺点是其需要较长的估计时间，并且在低信噪比的情况下检测定时性能较差。
基于互相关的PSS检测算法主要思想是利用已知的传送信号和接收信号进行滑动互相关，通过判断互相关函数输出峰值的位置，可获得PSS定时同步，主要优点是可用于任何PSS结构，缺点是计算量大，复杂度高。
由此分析，现有的PSS检测算法在复杂度和适用性方面不能两者兼顾，在本技术领域中仍存在对于一种改进的PSS检测方案的迫切需要。
发明内容
本发明针对上述现有技术方法中存在的问题，提出一种LTE系统中主同步信号检测方法，利用互相关和卷积、傅里叶变换的性质，对接收信号与本地主同步信号PSS信号简化处理，在频域上进行互相关，在保持互相关算法优点的前提下降低运算复杂度，提高检测效率。
本发明LTE系统中主同步信号检测方法，将互相关的过程转换为线性卷积，将线性卷积通过补零的方式转换为圆周卷积，并将其做傅里叶变换FFT运算求得本地频域主同步信号PSS序列dmf(n)；将接收的信号序列X(n)进行傅里叶变换FFT运算并与本地主同步信号PSS序列dmf(n)做点对点相乘，求得互相关功率序列P(n)，通过判断互相关功率序列P(n)的峰均比值判断主同步信号PSS是否检索成功，若成功，根据峰值位置计算PSS信号位置，并计算小区组内标识否则，检索失败。
进一步的，本发明LTE系统中主同步信号检测方法，包括以下步骤：
S01、对接收信号序列16倍降采样，在30.72M的采样率下，对IQ两路接收信号序列16倍降采样，获取长度为9600+128点的接收数据Xl(n)；其中，9600为20M带宽对应的30.72M的采样率进行16倍降采样的采样点个数，128为降采样后的OFDM符号包含的PSS采样点数；
S02、求绝对值均小于1的接收信号序列，分段求出IQ两路数据接收信号功率的最大值Xmax，并对接收信号序列进行时域归一化，得到绝对值均小于1的接收信号序列X(n)：
X(n)＝Xl(n)/Xmax；
其中，最大值Xmax需先分别求出IQ两路数据实部和虚部中的最大值，通过比较两者中的较大值得出；
S03、求本地PSS时域信号序列，通过ZC序列重构3组长度为128点的本地PSS时域序列Dmt0(n)(m＝0,1,2)，对Dut0(n)取共轭，并将其后面补零，使其长度达到4096个点；得到4096个点的PSS时域序列Dmt(n)，将Dmt(n)反转得到新的本地PSS时域信号序列dmt(n)，即
S04、求本地主同步信号PSS信号序列，对dmt(n)做傅里叶变换FFT运算，得到4096点的本地主同步信号PSS信号序列dmf(n)(m＝0,1,2)，即：
dmf(n)＝fft(dmt(n))；n＝1,2,...,4096
其中，本地PSS时域信号序列Dmt(n)(m＝0,1,2)由ZC序列产生；
S05、确定滑动窗起始位置，滑动窗口数WindowNum为3，滑动窗间距为2816，滑动窗起始位置Pos＝[Pos1,Pos2,Pos3]，其中，Pos1,Pos2,Pos3分别取0，2816，5632；每次滑动，从滑动窗起始位置开始，对归一化的接收信号序列X(n)取4096个点；
S06、对接收信号序列做傅里叶变换，从滑动窗起始位置Pos1开始，对接收信号序列X(n)滑动截取4096个点，对其做傅里叶变换FFT得到temp1：
temp1＝fft(X(n)),n＝pos(i)+(1,2,...,4096)；i＝1,2,3
起始时刻，i＝1，即开始滑动时截取窗口起始位置为Pos1，截取的点为Pos1+(1,2,…,4096)即1--4096，滑动窗口滑动1次；i加1，截取窗口起始位置为Pos2，截取的点为Pos2+(1,2,…,4096)，即2817--2817+4096，滑动窗口滑动第2次；i再加1，截取窗口起始位置为Pos3，截取的点为Pos1+(1,2,…,4096)，即5633—9728；，经过两次滑动，可实现16倍降采样共9600+128个点的计算；
S07、与本地主同步信号PSS序列对应点相乘，将temp1与本地主同步信号PSS序列dmf(n)对应点相乘得到temp2：
temp2＝temp1*(dmf(n))；n＝pos(i)+(1,2,...,4096)，i＝1,2,3；m＝0,1,2
S08、做逆傅里叶变换IFFT，对temp2做逆傅里叶变换IFFT得到temp3：
temp3＝ifft(temp2)；n＝pos(i)+(1,2,...,4096)，i＝1,2,3；m＝0,1,2
S09、求互相关功率序列，对temp3取绝对值得到归一化互相关功率序列P(n)：
P(n)＝|temp3|；n＝pos(i)+(1,2,...,4096)，i＝1,2,3；m＝0,1,2。
S10、搜索最大值，搜索互相关功率序列P(n)数组中的最大值，将最大值及其左右两个值取出并存储后，将最大值及左右两个值的位置赋值为0；再次搜索数组中的次大值，将次大值及左右两个值取出并存储后，将次大值及其左右两个值的位置赋值为0；再搜索数组中的次次大值，将次次大值及左右两个值取出并存储后，将次次大值及左右两个值的位置赋值为0；
S11、求均值，对经过重新赋值操作后的互相关功率序列P'(n)求均值AveP；
S12、计算峰均比值，根据下式计算峰均比值P：
P＝MaxP/AveP
式中，AveP是赋值操作后的互相关功率序列P'(n)的均值，MaxP是存储的最大值及其左右各两个值、次大值及左右两个值和次次大值及左右两个值共3组数据的和；
S13、判断峰均比值P是否大于门限值Th？是则，视为主同步信号PSS检索成功，转为执行步骤S16；否则，顺序执行步骤S14；其中，所述门限值Th取值为15至25；
S14、判断滑动窗起始位置Pos＝5632？是则，顺序执行步骤S15；否则，转为执行步骤S05；
S15、判断频域信号序列m＝2？是则，检索失败，结束检索；否则，转为执行步骤S01；
S16、计算PSS信号位置和小区组内标识，搜索P(n)的最大值，设最大值对应的行和列分别为R和C，PSS估计位置为PSSPos，则，
PSSPos＝[(PSS(mod(R-1,WindowNum)+1)+C-1)*16+1]*Ts
式中，Ts为采样周期，WindowNum为滑动窗个数；
设小区组内标识为则，
式中，floor(x)表示对x向下取整，WindowNum为滑动窗个数；
检索结束。
本发明LTE系统中主同步信号检测方法的有益技术效果是在保持了使用互相关运算进行PSS同步广泛适用性的同时降低互相关运算的复杂度，采用16倍降采样处理减少PSS定时同步中的相关点数的同时保持了PSS的相关性未被破坏；采用窗口滑动的方式进行互相关运算，降低单步运算数据量的同时提高运算准确度，提高运算效率，窗口之间重复交叉的数据也可有效减低漏检率，使用互相关功率的峰均功率比与门限值的大小关系判定主同步信号PSS是否检索成功，防止出现检索误差，提高准确度。
附图说明
附图1为本发明LTE系统中主同步信号检测方法的流程示意图。
下面结合附图对本发明LTE系统中主同步信号检测方法作进一步的说明。
具体实施方式
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明针对现有技术方法中存在的问题，充分利用互相关和卷积、傅里叶变换的特性和性质，对接收信号与本地主同步信号PSS信号简化处理，在频域上进行互相关，在保持互相关算法优点的前提下降低运算复杂度，提高检测效率。
本发明LTE系统中主同步信号检测方法，将互相关的过程转换为线性卷积，将线性卷积通过补零的方式转换为圆周卷积，并将其做傅里叶变换FFT运算求得本地频域主同步信号PSS序列dmf(n)；将接收的信号序列X(n)进行傅里叶变换FFT运算并与本地主同步信号PSS序列dmf(n)做点对点相乘，求得互相关功率序列P(n)，通过判断互相关功率序列P(n)的峰均比值判断主同步信号PSS是否检索成功，若成功，根据峰值位置计算PSS信号位置，并计算小区组内标识否则，检索失败。
附图1为本发明LTE系统中主同步信号检测方法的流程示意图，由图可知，本发明LTE系统中主同步信号检测方法，包括以下步骤：
S01、对接收信号序列16倍降采样，在30.72M的采样率下，采用窗口滑动的方式截取归一化接收信号X(n)的部分数据，对IQ两路接收信号序列16倍降采样，获取长度为9600+128点的接收数据Xl(n)；其中，9600为20M带宽对应的30.72M的采样率进行16倍降采样的采样点个数，128为降采样后的OFDM符号包含的PSS采样点数；
由PSS产生的规则可知，其只占最中心的1.08MHz带宽，其余频带可以插入数据，因此，在进行相关前需要将接收信号通过滤波器，滤除其他频带数据的干扰。此外，由于PSS的周期是5ms，对应20M带宽下30.72MHz的采样率时，5ms时间内采样点个数为153600，搜索长度太长，并且OFDM符号包含的采样点数为2048，直接对其进行相关则点数会非常大，运算量太大，由此，本方法采用对接收信号进行16倍下采样，则采样率降低为1.92MHz，采样点个数降为9600，OFDM符号包含的PSS采样点数降为128点，减少PSS定时同步中的相关点数的同时保持了PSS的相关性未被破坏。
S02、求绝对值均小于1的接收信号序列，分段求出IQ两路数据接收信号功率的最大值Xmax，并对接收信号序列进行时域归一化，得到绝对值均小于1的接收信号序列X(n)：
X(n)＝Xl(n)/Xmax；
其中，最大值Xmax需先分别求出IQ两路数据实部和虚部中的最大值，通过比较两者中的较大值得出；
S03、求本地PSS时域信号序列，通过ZC序列重构3组长度为128点的本地PSS时域序列Dmt0(n)(m＝0,1,2)，对Dut0(n)取共轭，并将其后面补零，使其长度达到4096个点；得到4096个点的PSS时域序列Dmt(n)，将Dmt(n)反转得到新的本地PSS时域信号序列dmt(n)，即
S04、求本地主同步信号PSS信号序列，对dmt(n)做傅里叶变换FFT运算，得到4096点的本地主同步信号PSS信号序列dmf(n)(m＝0,1,2)，即：
dmf(n)＝fft(dmt(n))；n＝1,2,...,4096
其中，本地PSS时域信号序列Dmt(n)(m＝0,1,2)由ZC序列产生；
S05、确定滑动窗起始位置，滑动窗口数WindowNum为3，滑动窗间距为2816，滑动窗起始位置Pos＝[Pos1,Pos2,Pos3]，其中，Pos1,Pos2,Pos3分别取0，2816，5632；每次滑动，从滑动窗起始位置开始，对归一化的接收信号序列X(n)取4096个点；
S06、对接收信号序列做傅里叶变换，从滑动窗起始位置Pos1开始，对接收信号序列X(n)滑动截取4096个点，对其做傅里叶变换FFT得到temp1：
temp1＝fft(X(n)),n＝pos(i)+(1,2,...,4096)；i＝1,2,3
起始时刻，i＝1，即开始滑动时截取窗口起始位置为Pos1，截取的点为Pos1+(1,2,…,4096)即1--4096，滑动窗口滑动1次；i加1，截取窗口起始位置为Pos2，截取的点为Pos2+(1,2,…,4096)，即2817--2817+4096，滑动窗口滑动第2次；i再加1，截取窗口起始位置为Pos3，截取的点为Pos1+(1,2,…,4096)，即5633—9728；，经过两次滑动，可实现16倍降采样共9600+128个点的计算；
S07、与本地主同步信号PSS序列对应点相乘，将temp1与本地主同步信号PSS序列dmf(n)对应点相乘得到temp2：
temp2＝temp1*(dmf(n))；n＝pos(i)+(1,2,...,4096)，i＝1,2,3；m＝0,1,2
S08、做逆傅里叶变换IFFT，对temp2做逆傅里叶变换IFFT得到temp3：
temp3＝ifft(temp2)；n＝pos(i)+(1,2,...,4096)，i＝1,2,3；m＝0,1,2
S09、求互相关功率序列，对temp3取绝对值得到归一化互相关功率序列P(n)：
P(n)＝|temp3|；n＝pos(i)+(1,2,...,4096)，i＝1,2,3；m＝0,1,2。
S10、搜索最大值，搜索互相关功率序列P(n)数组中的最大值，将最大值及其左右两个值取出并存储后，将最大值及左右两个值的位置赋值为0；再次搜索数组中的次大值，将次大值及左右两个值取出并存储后，将次大值及其左右两个值的位置赋值为0；再搜索数组中的次次大值，将次次大值及左右两个值取出并存储后，将次次大值及左右两个值的位置赋值为0；
S11、求均值，对经过重新赋值操作后的互相关功率序列P'(n)求均值AveP；
S12、计算峰均比值，根据下式计算峰均比值P：
P＝MaxP/AveP
式中，AveP是赋值操作后的互相关功率序列P'(n)的均值，MaxP是存储的最大值及其左右各两个值、次大值及左右两个值和次次大值及左右两个值共3组数据的和；
S13、判断峰均比值P是否大于门限值Th？是则，视为主同步信号PSS检索成功，转为执行步骤S16；否则，顺序执行步骤S14；其中，所述门限值Th取值为15至25；
S14、判断滑动窗起始位置Pos＝5632？是则，顺序执行步骤S15；否则，转为执行步骤S05；
S15、判断频域信号序列m＝2？是则，检索失败，结束检索；否则，转为执行步骤S01；
S16、计算PSS信号位置和小区组内标识，搜索P(n)的最大值，设最大值对应的行和列分别为R和C，PSS估计位置为PSSPos，则，
PSSPos＝[(PSS(mod(R-1,WindowNum)+1)+C-1)*16+1]*Ts
式中，Ts为采样周期，WindowNum为滑动窗个数；
设小区组内标识为则，
式中，floor(x)表示对x向下取整，WindowNum为滑动窗个数；
检索结束。
由滑动互相关的定义：
将公式进行变换：
可得：互相关运算相当于先对f(x)反转，取共轭，再进行卷积运算。由傅里叶变换的性质，从频域上，两个信号的互相关函数的频域等于g信号的频域乘以f信号频域的共轭。
R(ejω)＝g(ejω)×f*(ejω)
可见，本发明LTE系统中主同步信号检测方法在互相关与卷积运算的频域关系R(ejω)＝g(ejω)×f*(ejω)上改进，在保持使用互相关运算进行PSS同步广泛适用性的同时，降低互相关运算的复杂度。
显然，本发明LTE系统中主同步信号检测方法的有益技术效果是在保持了使用互相关运算进行PSS同步广泛适用性的同时降低互相关运算的复杂度，采用16倍降采样处理减少PSS定时同步中的相关点数的同时保持了PSS的相关性未被破坏；采用窗口滑动的方式进行互相关运算，降低单步运算数据量的同时提高运算准确度，提高运算效率，窗口之间重复交叉的数据也可有效减低漏检率，使用互相关功率的峰均功率比与门限值的大小关系判定主同步信号PSS是否检索成功，防止出现检索误差，提高准确度。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种LTE系统中主同步信号检测方法，其特征在于，将互相关的过程转换为线性卷积，将线性卷积通过补零的方式转换为圆周卷积，并将其做傅里叶变换FFT运算求得本地频域主同步信号PSS序列dmf(n)；将接收的信号序列X(n)进行傅里叶变换FFT运算并与本地主同步信号PSS序列dmf(n)做点对点相乘，求得互相关功率序列P(n)，通过判断互相关功率序列P(n)的峰均比值判断主同步信号PSS是否检索成功，若成功，根据峰值位置计算PSS信号位置，并计算小区组内标识否则，检索失败；并且，包括以下步骤：
S01、对接收信号序列16倍降采样，在30.72M的采样率下，对IQ两路接收信号序列16倍降采样，获取长度为9600+128点的接收数据Xl(n)；其中，9600为20M带宽对应的30.72M的采样率进行16倍降采样的采样点个数，128为降采样后的OFDM符号包含的PSS采样点数；
S02、求绝对值均小于1的接收信号序列，分段求出IQ两路数据接收信号功率的最大值Xmax，并对接收信号序列进行时域归一化，得到绝对值均小于1的接收信号序列X(n)：
X(n)＝Xl(n)/Xmax；
其中，最大值Xmax需先分别求出IQ两路数据实部和虚部中的最大值，通过比较两者中的较大值得出；
S03、求本地PSS时域信号序列，通过ZC序列重构3组长度为128点的本地PSS时域序列Dmt0(n)(m＝0,1,2)，对Dut0(n)取共轭，并将其后面补零，使其长度达到4096个点；得到4096个点的PSS时域序列Dmt(n)，将Dmt(n)反转得到新的本地PSS时域信号序列dmt(n)，即
S04、求本地主同步信号PSS信号序列，对dmt(n)做傅里叶变换FFT运算，得到4096点的本地主同步信号PSS信号序列dmf(n)(m＝0,1,2)，即：
dmf(n)＝fft(dmt(n))；n＝1,2,...,4096
其中，本地PSS时域信号序列Dmt(n)(m＝0,1,2)由ZC序列产生；
S05、确定滑动窗起始位置，滑动窗口数WindowNum为3，滑动窗间距为2816，滑动窗起始位置Pos＝[Pos1,Pos2,Pos3]，其中，Pos1,Pos2,Pos3分别取0，2816，5632；每次滑动，从滑动窗起始位置开始，对归一化的接收信号序列X(n)取4096个点；
S06、对接收信号序列做傅里叶变换，从滑动窗起始位置Pos1开始，对接收信号序列X(n)滑动截取4096个点，对其做傅里叶变换FFT得到temp1：
temp1＝fft(X(n)),n＝pos(i)+(1,2,...,4096)；i＝1,2,3
起始时刻，i＝1，即开始滑动时截取窗口起始位置为Pos1，截取的点为Pos1+(1,2,…,4096)即1～4096，滑动窗口滑动1次，i加1，截取窗口起始位置为Pos2，截取的点为Pos2+(1,2,…,4096)，即2817～(2817+4096)，滑动窗口滑动第2次，i再加1，截取窗口起始位置为Pos3，截取的点为Pos1+(1,2,…,4096)，即5633～9728，经过两次滑动，可实现16倍降采样共9600+128个点的计算；
S07、与本地主同步信号PSS序列对应点相乘，将temp1与本地主同步信号PSS序列dmf(n)对应点相乘得到temp2：
temp2＝temp1*(dmf(n))；n＝pos(i)+(1,2,...,4096)，i＝1,2,3；m＝0,1,2；
S08、做逆傅里叶变换IFFT，对temp2做逆傅里叶变换IFFT得到temp3：
temp3＝ifft(temp2)；n＝pos(i)+(1,2,...,4096)，i＝1,2,3；m＝0,1,2；
S09、求互相关功率序列，对temp3取绝对值得到归一化互相关功率序列P(n)：
P(n)＝|temp3|；n＝pos(i)+(1,2,...,4096)，i＝1,2,3；m＝0,1,2；
S10、搜索最大值，搜索互相关功率序列P(n)数组中的最大值，将最大值及其左右两个值取出并存储后，将最大值及左右两个值的位置赋值为0；再次搜索数组中的次大值，将次大值及左右两个值取出并存储后，将次大值及其左右两个值的位置赋值为0；再搜索数组中的次次大值，将次次大值及左右两个值取出并存储后，将次次大值及左右两个值的位置赋值为0；
S11、求均值，对经过重新赋值操作后的互相关功率序列P'(n)求均值AveP；
S12、计算峰均比值，根据下式计算峰均比值P：
P＝MaxP/AveP
式中，AveP是赋值操作后的互相关功率序列P'(n)的均值，MaxP是存储的最大值及其左右两个值、次大值及左右两个值和次次大值及左右两个值共3组数据的和；
S13、判断峰均比值P是否大于门限值Th；是则，视为主同步信号PSS检索成功，转为执行步骤S16；否则，顺序执行步骤S14；其中，所述门限值Th取值为15至25；
S14、判断滑动窗起始位置Pos＝5632；是则，顺序执行步骤S15；否则，转为执行步骤S05；
S15、判断频域信号序列m＝2；是则，检索失败，结束检索；否则，转为执行步骤S01；
S16、计算PSS信号位置和小区组内标识，搜索P(n)的最大值，设最大值对应的行和列分别为R和C，PSS估计位置为PSSPos，则，
PSSPos＝[(PSS(mod(R-1,WindowNum)+1)+C-1)*16+1]*Ts
式中，Ts为采样周期，WindowNum为滑动窗个数；
设小区组内标识为则，
式中，floor(x)表示对x向下取整，WindowNum为滑动窗个数；
检索结束。
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