CN1111325C - 一种宽带码分多址系统中的多径筛选方法 - Google Patents
一种宽带码分多址系统中的多径筛选方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1111325C CN1111325C CN00114159A CN00114159A CN1111325C CN 1111325 C CN1111325 C CN 1111325C CN 00114159 A CN00114159 A CN 00114159A CN 00114159 A CN00114159 A CN 00114159A CN 1111325 C CN1111325 C CN 1111325C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sampling point
- energy information
- screening
- multipath
- energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012216 screening Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 134
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 4
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007476 Maximum Likelihood Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
Abstract
一种WCDMA中的多径筛选方法，首先将能量信息在门限值以上的样点选出，将选出的样点按照延时信息的先后来排列它们的能量信息，从延时信息的最前端开始逐个判断各个样点是否能量峰值样点，是峰值样点的可以归入候选列。将送入候选列的样点由能量信息从大到小将各样点的延时信息(也即多径的延时信息)输出给总控制单元。该方法采用两次筛选，只通过判断有关能量信息就找出多条可以利用的正确多径，漏警率和误警率都较低，实现方法简单。
Description
本发明涉及移动通信领域的宽带码分多址通信系统，特别是涉及宽带码分多址系统中的多路径传播和搜索。
宽带码分多址(WCDMA)是第三代移动通信系统标准化组织提出的无线传输技术(RTT)方案。人们熟知的时分多址(TDMA)和频分多址(FDMA)技术主要用于话音和低速率数据传输，具有一定的局限性，而码分多址(CDMA)调制技术是存在大量系统用户的时候采用的一种新的通信技术。第三代移动通信系统能在移动通信中提供与固定网络类似的多媒体业务，支持全球漫游并具有良好服务质量。
在多路径传播中，发射机与接收机之间的无线传播路径既存在直视，也存在被山脉、建筑物所阻挡的情况，无线信道的偶然性很难分析，甚至是相对移动速度的快慢也极大的影响信号电平的衰落。
电磁波传播特性的变化机制虽然有很多，但是主要归于反射、衍射和散射。在发射机和接收机之间不存在直视路径时，高楼、山脉或其他障碍物的存在导致了严重的衍射损耗；经过物体的多次反射，电磁波以不同的传播路径到达接收机，这些电磁波的相互作用在特定的地点造成特定的多径衰落。互不相关的多径具有不相关的延时和衰落，由于WCDMA系统是一个宽带系统，因此可以分离出几十条至上百条多径，将这些互不相关的多径利用RAKE合并技术进行合并，可以大幅度提高接收机的接收性能。
多径延时的分布规律符合平均分布规律，衰落符合瑞利衰落规律，由于移动台和周围物体的相对运动，造成在不同的时刻多径的分布和幅度也发生变化。
多径搜索的目的是搜索信号可能存在的多径，并进行筛选，给解扩器提供信号强度最强的几条径的延时信息和强度信息。多径搜索的步骤一般是先利用匹配滤波器或滑动相关器组对接收信号与伪序列码做相关运算，侦测一定延时时间范围内的相关能量的信息，一般认为能量较高的延时位置上覆盖了大多数的多径存在的延时位置。然后再对这一定延时时间范围内的相关能量的信息进行分析判断，筛选出可供解扩器使用的正确的多径延时信息，并将这些互不相关的多径延时信息送入解扩器中处理。
现有的基于相关能量判断的筛选正确多径的方法采用的是一级或多级固定能量门限判决方法，中国专利申请97117647.7(名称为：瑞克接收机)就介绍了这种固定能量门限判决方法。由于移动通信环境变化剧烈，在环境信噪比较低时，在正确多径延时的附近的延时点，能量略小，但非常接近正确多径的能量，它们与正确多径的相关度很高。由于门限的设定要低于所需多径的最低能量，否则会升高漏警率(漏警率：未被检测出的多径的数目与实际存在的多径数目的比值)，因此会有很多相关的不正确的多径延时信息进入解扩器，造成误警率升高(误警率：不该被检测出的多径，但被检测为多径的数目与实际存在的多径数目的比值)。
为了克服现有技术中在环境信噪比较低的情况下搜索多径的漏警率或误警率较高的缺点，本发明公开了一种基于相关能量判断筛选正确多径的方法。
所述基于相关能量判断筛选正确多径的方法是通过简单筛选和精确筛选两步完成：
1 简单筛选：
(1)计算S个搜索区间内所有样点的能量信息的平均值，S为大于等于1的
整数；
(2)求门限值Pgate，Pgate＝所述能量信息的平均值×ALPHA，ALPHA的取值范
围为[1.0，105]之间的实数；
(3)将能量信息在门限值Pgate以上或等于门限值Pgate的样点选出，把这些样
点的能量信息和延时信息送精确筛选过程处理。
2精确筛选：
(1)将简单筛选后的样点按照延时信息的先后来排列它们的能量信息，中间
空出的位置(即被简单筛选滤除的样点的延时位置)的能量信息置为0。
(2)从延时信息的最前端开始逐个判断各个能量信息不为0的样点是否能量
峰值样点，是峰值样点的可以归入候选列。
(3)凡是符合以下条件的能量信息不为0的样点都认为是能量峰值样点，并
归入候选列：
①此能量信息不为0样点是一个孤立样点，前后N个样点能量信息均
为0；
②此能量信息不为0样点是一个半孤立样点，前面N个样点能量信息
为0，后面紧邻一点的能量信息不为0且能量小于此半孤立样点；
③此能量信息不为0样点是一个半孤立样点，后面N个样点能量信息
为0，前面紧邻一点的能量信息不为0且能量小于此半孤立的样点；
④此能量信息不为0样点是一个非孤立样点，前后N个样点中至少各
存在能量信息不为0的一个样点，且此非孤立的样点的能量大于前
后紧邻两点的能量信息不为0的样点的能量；
(4)如果简单筛选送来的样点全部判断过，进入第(5)步；否则跳到下一个能
量信息不为0的样点，回到第(3)步进行判断。
(5)输出整理：将送入候选列的样点按照能量信息的大小排列，由能量信息
从大到小将各样点的延时信息(也即多径的延时信息)输出给总控制单
元，延时信息的个数等于需要的多径的个数。
从匹配滤波器或滑动相关器组中输出的样点含有能量信息和延时信息，简单筛选过程从所有的样点中根据能量信息的大小筛选出5％～20％能量最大的样点给精确筛选过程使用，简单筛选保证了这少部分样点覆盖了95％以上的多径信息。精确筛选则在这少部分样点中剔除多余相关的样点，只保留互不相关的样点信息，并将这些保留的样点按照它们的能量信息由大到小顺序排列，根据要求提供的多径数目输出排列中靠前的样点的延时信息。
该方法采用两次筛选，只通过判断有关能量信息就能找出多条可以利用的正确多径。与现有技术相比，具有在环境信噪比较低的情况下搜索准确，漏警率和误警率都较低，实现方法较为简单的优点。
下面结合附图，并通过实施例对所述WCDMA系统中的多径的筛选的方法作进一步的详细描述。
图1是WCDMA系统无线移动传播环境示意图；
图2是WCDMA系统多径搜索的结构图；
图3是WCDMA系统多径筛选的示意图；
图4是WCDMA系统多径搜索中简单筛选流程图；
图5是WCDMA系统多径搜索中精确筛选流程图。
如图1所示，由基站101发射的电磁波经过大山、建筑的多次反射和折射，以不同的传播路径到达接收机103，到达的电磁波具有不同的衰落幅度和相位，相互叠加形成了多径衰落。
如图2所示多径搜索处理过程的结构图。接收到的数据和相关的PN码流同时送入匹配滤波器H100，完成相关处理，输出相关后的样点的能量信息和延时信息送入简单筛选模块H102；经过简单筛选出来的部分样点的能量信息和延时信息送入精确筛选模块H104；经过精确筛选出来的部分样点的能量信息和延时信息送入输出整理模块H106；输出多径的延时信息给总控制器模块H108；总控制器模块根据解扩器H110的需要，将多径信息定时分配给解扩器。
图3所示的是在不同延时下匹配滤波器H100输出的相关能量。能量信息的峰值所在的延时信息就是多径的延时信息。在简单筛选中，通过门限值(上半幅图中横线)将可能存在多径信息的样点筛选出来。将简单筛选出来的部分放大(下半幅图)，从A、B、C、D、E、F、G七个样点中筛选出能量信息峰值样点D，这就完成了精确筛选。
下面将详细叙述简单筛选和精确筛选的具体处理方法。
如图4所示简单筛选的流程：所有相关后的样点的能量信息和延时信息进入步骤S200和步骤S204；由步骤S200获得S个搜索区间内所有样点的能量信息的平均值，送入步骤S202乘以ALPHA，获得门限值送入步骤S204，ALPHA的取值范围为[1.0，105]之间的实数，ALPHA的设定是由存在的最强径的能量信息与所有样点能量信息的平均值的可能最大比值确定的，这一比值最大可能性是50dB，即105；步骤S204将能量信息在门限值以上或等于门限值的样点选出，把这些样点的能量信息和延时信息送给精确筛选处理，能量信息在门限值以下的样点被滤除。
以上步骤相当于将图3上半幅图中横线(门限值)以上的能量信息选出。
图5所示的是WCDMA系统多径搜索中精确筛选流程，下面以图3中A、B、C、D、E、F、G七个样点为例，说明图5所示流程如何将D峰值点精确筛选出来：
步骤S300：设置精确筛选边界条件N，N＝INT(简单筛选后的单区间内样点个数÷需要搜索到的多径的个数)，INT(X)代表不大于X的最大整数。如图3所示，N＝4。
步骤S302：并将上升标志变量upflag置1。
步骤S304：将简单筛选后的样点按照延时的先后来排列它们的能量信息，中间空出的位置(被简单筛选滤除的样点的延时位置)的能量信息置为0。
步骤S306：从延时信息的最前端开始逐个判断各个能量信息不为0的样点是否可以归入候选列，候选列中的样点的延时信息就是搜索到的多径的延时信息。
步骤S308：如果此样点离前后能量信息不为0的样点的延时距离大于或等于N，则将此样点归入候选列。这个判断说明一个孤立样点可以归入候选列。
步骤S310：如果此样点离前面能量信息不为0的样点的延时距离大于或等于N且后面紧邻的一点的能量信息小于此样点的能量信息，则将此样点归入候选列。这个判断说明在一段能量信息不为0的样点群中，最前面的样点若能量大于其后的样点时，可以归入候选列；最前面的样点即是一个半孤立样点。
步骤S312：如果此样点离前面能量信息不为0的样点的延时距离大于或等于N且后面紧邻的一点的能量信息大于此样点的能量信息，则upflag＝1。上升标志变量置1，说明连续非0值样点能量信息变化趋势是增加的。
步骤S314：如果此样点离后面能量信息不为0的样点的延时距离大于或等于N且upflag为1，则将此样点归入候选列并将upfalg置0。这个判断说明在一段能量信息不为0的样点群中，最后面的样点若能量大于其前面的样点时，可以归入候选列；最后面的样点即是一个半孤立样点。
步骤S316：如果此样点离前后能量信息不为0的样点的延时距离小于N且后面紧邻的一点的能量信息大于此样点的能量信息，则upflag＝1。图3中由A到B到C实际上就是步骤S316的判断循环了三次。
步骤S318：在upflag＝1的情况下，如果此样点离前后能量信息不为0的样点的延时距离小于N且后面紧邻的一点的能量信息小于此样点的能量信息，则将此样点归入候选列并将上升标志置为0。图3中D点即是步骤S318选出的候选样点。
步骤S320：如果简单筛选送来的样点全部判断过，进入步骤S322；否则跳到下一个能量信息不为0的样点，回到步骤S308进行判断。
步骤S322：将送入候选列的样点按照能量信息的大小排列，由能量信息从大到小将各样点的延时信息(也即多径的延时信息)输出给总控制单元。延时信息的个数等于需要的多径的个数。
由上述步骤可知，本发明中上升标志变量的设定，是描述在搜索连续非0值样点时能量信息变化的趋势，而步骤S308～S320是在搜索峰值点。
现有技术采用的是固定能量门限判决方法(如所述中国专利申请97117647.7)，本发明采用的门限是在变化的，第一级是采用某一段时间内的平均能量的ALPHA倍数，实时求出的平均值总是在变化的；第二级采用的是搜索小窗口内的峰值样点，这个门限值只会过滤出峰值，自然误报的概率大大减少。
Claims (5)
1.一种宽带码分多址系统中的多径筛选方法，其特征在于：对从匹配滤波器(H100)或滑动相关器组中输出含有能量信息和延时信息的样点进行简单筛选和精确筛选；
所述简单筛选过程从所有的样点中根据能量信息的大小筛选出能量最大的一定数量的样点；
所述精确筛选则在简单筛选出的少部分样点中剔除多余相关的样点，只保留互不相关的样点信息，并将这些保留的样点按照它们的能量信息由大到小顺序排列，将各样点的延时信息输出给总控制单元，延时信息的个数等于需要的多径的个数。
2.如权利要求1所述的多径筛选方法，其特征在于：所述简单筛选包括以下步骤：
(1)求门限值Pgate；
(2)将能量信息在门限值Pgate以上或等于门限值Pgate的样点选出，把这些样点的能量信息和延时信息送精确筛选过程处理；
3.如权利要求2所述的多径筛选方法，其特征在于：所述门限值Pgate＝能量信息的平均值×ALPHA；其中所述能量信息的平均值是S个搜索区间内所有样点的能量信息的平均值，S为大于等于1的整数；所述ALPHA的取值范围为[1.0，105]之间的实数。
4.如权利要求1所述的多径筛选方法，其特征在于：所述精确筛选包括以下步骤：
(1)将简单筛选后的样点按照延时信息的先后来排列它们的能量信息，中间空出位置，即被简单筛选滤除的样点的延时位置的能量信息置为0；
(2)从延时信息的最前端开始逐个判断各个能量信息不为0的样点是否能量峰值样点，是峰值样点的可以归入候选列；
(3)输出整理：将送入候选列的样点按照能量信息的大小排列，由能量信息从大到小将各样点的延时信息输出给总控制单元，延时信息的个数等于需要的多径的个数。
5.如权利要求4所述的多径筛选方法，其特征在于：所述能量峰值样点筛选的步骤如下：
①将上升标志变量upflag置1；
②如果此样点离前后能量信息不为0的样点的延时距离大于或等于N，则将此样点为峰值样点，归入候选列；
③如果此样点离前面能量信息不为0的样点的延时距离大于或等于N且后面紧邻的一点的能量信息小于此样点的能量信息，则此样点为峰值样点，归入候选列；
④如果此样点离前面能量信息不为0的样点的延时距离大于或等于N且后面紧邻的一点的能量信息大于此样点的能量信息，则上升标志变量upflag＝1；
⑤如果此样点离后面能量信息不为0的样点的延时距离大于或等于N且上升标志变量upflag为1，则此样点为峰值样点，归入候选列并将上升标志变量upfalg置0；
⑥如果此样点离前后能量信息不为0的样点的延时距离小于N且后面紧邻的一点的能量信息大于此样点的能量信息，则上升标志变量upflag＝1；
⑦在上升标志变量upflag＝1的情况下，如果此样点离前后能量信息不为0的样点的延时距离小于N且后面紧邻的一点的能量信息小于此样点的能量信息，则此样点为峰值样点，归入候选列并将上升标志置为0；
⑧如果简单筛选送来的样点全部判断过，进入所述输出整理步骤(3)；否则跳到下一个能量信息不为0的样点，回到步骤①进行判断；其中，N＝INT(简单筛选后的单区间内样点个数÷需要搜索到的多径的个数)，INT(X)代表不大于X的最大整数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN00114159A CN1111325C (zh) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 一种宽带码分多址系统中的多径筛选方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN00114159A CN1111325C (zh) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 一种宽带码分多址系统中的多径筛选方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1266314A CN1266314A (zh) | 2000-09-13 |
| CN1111325C true CN1111325C (zh) | 2003-06-11 |
Family
ID=4583873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN00114159A Expired - Fee Related CN1111325C (zh) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 一种宽带码分多址系统中的多径筛选方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1111325C (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3856126B2 (ja) * | 2002-05-21 | 2006-12-13 | 日本電気株式会社 | パスタイミング検出方法、パスタイミング検出装置及び適応アレーアンテナシステム |
| FR2848746A1 (fr) * | 2002-12-17 | 2004-06-18 | France Telecom | Procede et systeme de reception d'un signal ultra-large bande a nombre de trajets de propagation auto-adaptatif |
| CN1622501B (zh) * | 2003-11-25 | 2011-06-08 | 华为技术有限公司 | 一种提取多径的方法及装置 |
| WO2005064833A1 (fr) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Zte Corporation | Procede de recherche de trajets multiples d'un systeme avec acces multiple a repartition par code |
| CN101022287A (zh) * | 2007-04-09 | 2007-08-22 | 互芯集成电路（北京）有限公司 | 码分多址通信系统中的多径检测方法及接收机 |
| CN102316054B (zh) * | 2010-07-01 | 2014-02-26 | 普天信息技术研究院有限公司 | 宽带无线通信系统的定时估计方法及装置 |
| CN102170678B (zh) * | 2011-05-10 | 2015-12-16 | 深圳市中兴微电子技术有限公司 | 一种峰值搜索方法及装置 |
-
2000
- 2000-03-24 CN CN00114159A patent/CN1111325C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1266314A (zh) | 2000-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1178411C (zh) | 用于cdma接收机的导频强度测量与多径延迟搜索器 | |
| CN1116382A (zh) | 对码分多重访问和直接扩展频谱系统能连续作出决定的双停止最大似然探测系统 | |
| CN1434305A (zh) | 一种移动台定位测量的方法 | |
| CN1229937C (zh) | 无线通信系统中多用户码道激活检测的方法和装置 | |
| CN1111325C (zh) | 一种宽带码分多址系统中的多径筛选方法 | |
| CN1144387C (zh) | 扩频解调单元及其方法 | |
| CN1422502A (zh) | 空的总寻呼消息的动态识别 | |
| CN1428024A (zh) | 根据信号强度动态调整累积间隔 | |
| CN1190032C (zh) | Cdma接收机和路径搜索方法 | |
| CN1371552A (zh) | 无线通信装置中搜索时间的动态控制 | |
| CN1128560C (zh) | 移动终端顺势越区切换的方法 | |
| CN1124715C (zh) | 码分多址通信系统的多径搜索方法及其装置 | |
| CN1846362A (zh) | 在支持较软切换的移动通信系统中的反向链路组合装置和方法 | |
| CN1204695C (zh) | 瑞克接收机多径选择判决方法及其装置 | |
| CN1216502C (zh) | 一种信道轮廓窗确定帧同步的检测装置及方法 | |
| CN1499743A (zh) | 一种无线通信系统天线转换分集的方法及其装置 | |
| CN1222115C (zh) | 用于码跟踪瑞克接收机分支的方法以及瑞克接收机 | |
| CN1153368C (zh) | 一种延时估算方法与接收机 | |
| CN1863408A (zh) | 一种td－scdma系统中进行同频测量的方法及系统 | |
| CN1235427C (zh) | 具有环境数据采集功能的移动台及其环境数据采集方法 | |
| CN1561006A (zh) | 用于超宽带无线通信系统的相关接收机及信号接收方法 | |
| CN1180542C (zh) | 采用能量估计的瑞克接收机多径搜索装置及多径搜索方法 | |
| CN1484893A (zh) | Rake接收机及接收方法 | |
| CN1235363C (zh) | 一种多径跟踪方法和装置 | |
| CN1525771A (zh) | 基于插值的二维能量窗定时同步方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: MINISTRY OF INFORMATION INDUSTRY INSTITUTE OF TEL Free format text: FORMER OWNER: SHENZHENG CITY ZTE CO., LTD. Effective date: 20010802 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20010802 Address after: 100045 Beijing City, 11 South Street on the altar Applicant after: Telecommunication Transmission Inst., Ministry of Information Industry Applicant after: Zhongxing Communication Co., Ltd., Shenzhen City Address before: 518004 Guangdong city of Shenzhen province Liantang Industrial Zone 710 building 6 floor Applicant before: Zhongxing Communication Co., Ltd., Shenzhen City |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |