CN112422459A - 信道解调方法、装置、信道解调设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种信道解调方法、装置、信道解调设备及存储介质。该方法包括：分别计算同步信号块SSB中的每段接收数据与每个本地参考信号序列的相关值；根据每个本地参考信号序列对应的相关值累加的峰值确定所述SSB的索引；根据所述SSB的索引解调物理广播信道。上述技术方案，通过分段计算SSB中的接收数据与本地参考信号序列的相关值再进行累加，可以避免由于符号过多导致的定时偏差过大、有效抵抗定时偏差的影响，并且能够降低解调过程中的计算复杂度，提高解调效率。

Description

信道解调方法、装置、信道解调设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种信道解调方法、装置、信道解调设备及存储介质。
背景技术
在新空口(New Radio，NR)系统中，物理广播信道(Physical Broadcast Channel，PBCH)传输的信息经过了同步信号块(Synchronization Signal and PBCH block，SSB，也称为SS/PBCH Block)的索引加扰，而SSB的索引由PBCH解调参考信号(DemodulationReference Signal，DMRS)携带，因此，通过检测PBCH DMRS序号可以确定SSB索引，实现对PBCH的解调。
目前，通常采用相关法确定SSB索引，包括时域相关法和频域相关法。时域相关法只适用于系统定时未知的情况，且计算复杂度较高，导致解调效率较低；而频域相关法对系统定时的要求非常严格，解调性能容易受到定时偏差的影响，定时偏差对应到频域上就是频偏，随着符号数量的增多，频偏越来越大，严重影响解调性能。
发明内容
本发明提供了一种信道解调方法、装置、信道解调设备及存储介质，以降低解调过程中的计算复杂度，提高解调效率，并且有效抵抗定时偏差的影响。
第一方面，本发明实施例提供了一种信道解调方法，包括：
分别计算SSB中的每段接收数据与每个本地参考信号序列的相关值；
根据每个本地参考信号序列对应的相关值累加的峰值确定所述SSB的索引；
根据所述SSB的索引解调PBCH。
可选的，还包括：
根据SSB的时域图样，将所述SSB中的接收数据分段。
可选的，分别计算SSB中的每段接收数据与每个本地参考信号序列的相关值，包括：
对每段接收数据进行快速傅里叶变换FFT；
将每段接收数据的FFT结果与每个本地参考信号序列进行卷积运算，得到对应的相关值。
可选的，还包括：
对于每个本地参考信号序列，对该本地参考信号序列与通过每个天线接收到的每段接收数据的相关值进行符号间差分运算和非相干累加，得到累加的相关值。
可选的，根据每个本地参考信号序列对应的相关值累加的峰值确定所述SSB的索引，包括：
将相关值累加的峰值对应的本地参考信号序列的索引作为所述SSB的索引；或者，
将相关值累加的峰值对应的本地参考信号序列的索引对4取余，得到所述SSB的索引。
可选的，还包括：
根据所述SSB的索引的低3比特，或者根据所述SSB的索引的低2比特和半帧指示初始化所述本地参考信号序列。
第二方面，本发明实施例提供了一种信道解调装置，包括：
计算模块，用于分别计算SSB中的每段接收数据与每个本地参考信号序列的相关值；
索引确定模块，用于根据每个本地参考信号序列对应的相关值累加的峰值确定所述SSB的索引；
解调模块，用于根据所述SSB的索引解调PBCH。
可选的，还包括：
对于每个本地参考信号序列，对该本地参考信号序列与通过每个天线接收到的每段接收数据的相关值进行符号间差分运算和非相干累加，得到累加的相关值。
第三方面，本发明实施例提供了一种信道解调设备，包括：
接收天线，用于获取接收数据；
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的信道解调方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的信道解调方法。
本发明实施例提供了一种信道解调方法、装置、信道解调设备及存储介质，该方法包括：分别计算SSB中的每段接收数据与每个本地参考信号序列的相关值；根据每个本地参考信号序列对应的相关值累加的峰值确定所述SSB的索引；根据所述SSB的索引解调PBCH。上述技术方案，通过分段计算SSB中的接收数据与本地参考信号序列的相关值再进行累加，可以避免由于符号过多导致的定时偏差过大、有效抵抗定时偏差的影响，并且能够降低解调过程中的计算复杂度，提高解调效率。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种信道解调方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的一种信道解调方法的流程图；
图3为本发明实施例二提供的SSB的时域结构的示意图；
图4为本发明实施例二提供的对接收数据分段的示意图；
图5为本发明实施例三提供的一种信道解调装置的结构示意图；
图6为本发明实施例四提供的一种信道解调设备的硬件结构示意图。
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。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
需要注意，本发明实施例中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块、单元或其他对象进行区分，并非用于限定这些装置、模块、单元或其他对象所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种信道解调方法的流程图，本实施例可适用于对PBCH进行解调的情况。具体的，该信道解调方法可以由信道解调装置执行，该信道解调装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在信道解调设备中。进一步的，信道解调设备主要指SSB的接收端，例如可以为用户终端(User Equipment，UE)。
为了适应NR系统高频多波束的特点，一个SSB冲突集中最多可包含Lmax个SSB，Lmax与载波频率的大小相关。在载波频率小于3GHz的情况下，一个SSB集合中包含Lmax＝4个SSB；在载波频率大于3GHz且小于6GHz的情况下，一个SSB集合中包含Lmax＝8个SSB；在载波频率大于6GHz的情况下，一个SSB集合中包含Lmax＝64个SSB。
将在PBCH上传输的数据表示为b(0),...,b(Mbit-1)，经过SSB索引加扰后的接收数据可表示为：
Figure BDA0002774914440000051
，其中，i＝1,2,...Mbit，Mbit为接收数据的总比特数。在Lmax＝4的情况下，v是SSB索引的低2比特，在Lmax＝8或64的情况下，v是SSB索引的低3比特。本实施例在解调PBCH的过程中，需要利用接收数据与本地参考信号序列的频域相关性确定v。
具体的，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
S110、分别计算同步信号块SSB中的每段接收数据与每个本地参考信号序列的相关值。
具体的，本地参考信号序列是指接收端本地生成的可能用于解调PBCH的DMRS序列，本地参考信号序列的数量根据SSB索引的低3比特确定，或者根据SSB索引的低2比特和半帧指示确定，共有8个。本实施例将每个天线上接收到的频域DMRS数据分段，并分别与8个本地参考信号序列做相关运算，即得到相应的相关值(也可理解为功率值)，然后再将各段接收数据对应的相关值合并。
本实施例中，将第q(q＝1,2,..,Q)根天线时域的接收数据记为y(q)(n)，对其进行快速傅里叶变换，得到
Figure BDA0002774914440000061
，k＝0,1,...,143，一个SSB中共包含144个子载波；将本地参考信号序列记为au(k)，在不分段的情况下，则第q根天线的接收信号与第u个本地参考信号序列的频域的相关值为：
Figure BDA0002774914440000062
，k＝0,1,...,143，u＝0,1,...,7。本实施例通过将接收数据y(q)(n)分段，分别计算每段接收数据与每个本地参考信号序列的频域的相关值，得到的
Figure BDA0002774914440000063
也是分段的，然后再进行累加合并，从而得到第q根天线的接收数据y(q)(n)整体与不同本地参考信号序列的相关值，能够降低计算复杂度，也避免由于接收数据过程导致的定时偏差影响。
S120、根据每个本地参考信号序列对应的相关值累加的峰值确定所述SSB的索引。
具体的，对于每个本地参考信号序列，将该本地参考信号序列与各段接收数据的相关值进行非相干累加；不同的本地参考信号序列都对应于一个累加的相关值，累加的相关值反映了本地参考信号序列与各段接收数据的相关性或者功率水平。根据相关值累加的峰值所对应的本地参考信号序列的序号，即可确定SSB的索引。
S130、根据所述SSB的索引解调物理广播信道。
具体的，根据SSB的索引，可以选择用于解调PBCH的本地参考信号序列，实现PBCH解调。
进一步的，还包括：根据SSB的索引的低3比特，或者根据SSB的索引的低2比特和半帧指示初始化本地参考信号序列。
PBCH DMRS序列的初始化和SSB索引的低3比特有关，或者与SSB索引的低2比特和半帧指示(1比特)有关，因此，遍历关联的低3比特的取值，可以确定SSB的个数L＝23＝8；对于每个SSB初始化一个本地参考信号序列，根据相应的本地参考信号序列可对PBCH进行信道估计，得到所在子载波位置处的接收数据并进行均衡和解调。
本发明实施例一提供的一种信道解调方法，通过分段计算SSB中的接收数据与本地参考信号序列的相关值再进行累加，可以避免由于符号过多导致的定时偏差过大、有效抵抗定时偏差的影响，并且能够降低解调过程中的计算复杂度，提高解调效率。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种信道解调方法的流程图，本实施例是在上述实施例的基础上进行优化，对确定SSB索引的过程进行具体描述。需要说明的是，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述任意实施例。
具体的，如图2所示，该方法具体包括如下步骤：
S210、根据SSB的时域图样，将SSB中的接收数据分段。
图3为本发明实施例二提供的SSB的时域结构的示意图。如图3所示，SSB中包含主同步信号(Primary Synchronization Signal，PSS)、辅同步信号(SecondarySynchronization Signal，SSS)、PBCH以及PBCH对应的DMRS。当通过PSS搜到同步位置后，需要确定此位置对应的SSB索引，具体通过将频域的接收数据与每个本地参考信号序列进行相关运算得到功率值，功率值最大时对应的索引即为SSB索引。
图4为本发明实施例二提供的对接收数据分段的示意图。如图4所示，将OFDM符号1、2、3上的PBCH DMRS数据从SSB中抽取出来，按照其原有的时域图样分为三段，第一段包括编号为48-59、72-83、132-143的DMRS数据；第二段包括编号为12-47、96-131的DMRS数据；第三段包括编号为0-11、60-71、84-95的DMRS数据。
S220、对每段接收数据进行FFT。
S230、将每段接收数据的FFT结果与每个本地参考信号序列进行卷积运算，得到对应的相关值。
具体的，在第q根天线的接收数据中，以第1段接收信号(包括编号为48-59、72-83、132-143的DMRS数据)与序号为1(u＝1)的本地参考信号序列为例，其对应的相关值为编号为48-59、72-83、132-143的DMRS数据的FFT结果与序号为1的本地参考信号序列进行卷积运算的结果，可表示为：
Figure BDA0002774914440000081
，k的取值为[48,59]、[72,83]、[132,143]的整数。
S240、对于每个本地参考信号序列，对该本地参考信号序列与通过每个天线接收到的每段接收数据的相关值进行符号间差分运算和非相干累加，得到累加的相关值。
具体的，将第l(l＝1,2,3)段接收数据在不同OFDM符号的符号间差分运算结果记为
Figure BDA0002774914440000091
,l＝0,1,2，则有：
Figure BDA0002774914440000092
Figure BDA0002774914440000093
Figure BDA0002774914440000094
对各段接收数据的符号间差分运算结果进行非相干累加，得到在天线q上的累加的相关值为：
Figure BDA0002774914440000095
然后对各个天线上的累加的相关值进行合并：
Figure BDA0002774914440000096
u＝0,1,...,7。
S250、根据每个本地参考信号序列对应的相关值累加的峰值确定所述SSB的索引。
具体的，搜索累加的相关值的峰值：
Figure BDA0002774914440000097
，当su达到峰值时对应的本地参考信号序列的序号为
Figure BDA0002774914440000098
进一步的，根据每个本地参考信号序列对应的相关值累加的峰值确定SSB的索引，包括：将相关值累加的峰值对应的本地参考信号序列的索引作为SSB的索引；或者，将相关值累加的峰值对应的本地参考信号序列的索引对4取余，得到SSB的索引。
具体的，在Lmax＝4的情况下，SSB索引为
Figure BDA0002774914440000099
具体的，在Lmax＝8或64的情况下，SSB索引为
Figure BDA00027749144400000910
S260、根据所述SSB的索引选择相应的本地参考信号序列调物理广播信道。
本发明实施例二提供的一种信道解调方法，在上述实施例的基础上进行优化，通过分段计算SSB中的接收数据与本地参考信号序列的相关值，然后进行符号间差分运算和非相干累加，可以避免由于符号过多导致的定时偏差过大、有效抵抗定时偏差的影响，并且能够降低解调过程中的计算复杂度，提高解调效率。
实施例三
图5为本发明实施例三提供的一种信道解调装置的结构示意图。如图5所示，本实施例提供的信道解调装置包括：
计算模块310，用于分别计算SSB中的每段接收数据与每个本地参考信号序列的相关值；
索引确定模块320，用于根据每个本地参考信号序列对应的相关值累加的峰值确定所述SSB的索引；
解调模块330，用于根据所述SSB的索引解调PBCH。
本发明实施例三提供的一种信道解调装置，通过分段模块将接收数据分段；通过计算模块计算经过频域循环移位的本地主同步信号PSS序列与每段接收数据的互相关值；通过估计模块根据最大互相关值对应的移位确定接收数据的频偏。通过上述技术方案，利用本地序列有效估计频偏，提高接收数据的可靠性。
在上述实施例的基础上，还包括：
分段模块，用于根据SSB的时域图样，将所述SSB中的接收数据分段。
可选的，计算模块310包括：
变换单元，用于对每段接收数据进行快速傅里叶变换FFT；
卷积单元，用于将每段接收数据的FFT结果与每个本地参考信号序列进行卷积运算，得到对应的相关值。
可选的，还包括：
累加模块310，用于对于每个本地参考信号序列，对该本地参考信号序列与通过每个天线接收到的每段接收数据的相关值进行符号间差分运算和非相干累加，得到累加的相关值。
可选的，索引确定模块320，包括：
将相关值累加的峰值对应的本地参考信号序列的索引作为所述SSB的索引；或者，
将相关值累加的峰值对应的本地参考信号序列的索引对4取余，得到所述SSB的索引。
可选的，还包括：
初始化模块，用于根据所述SSB的索引的低3比特，或者根据所述SSB的索引的低2比特和半帧指示初始化所述本地参考信号序列。
发明实施例三提供的信道解调装置可以用于执行上述任意实施例提供的信道解调方法，具备相应的功能和有益效果。
实施例四
图6为本发明实施例四提供的一种信道解调设备的硬件结构示意图。信道解调设备可以是收机。如图6所示，本实施例提供的一种信道解调设备，包括：处理器410、存储装置420和用于获取接收数据的接收天线430。该信道解调设备中的处理器可以是一个或多个，图6中以一个处理器410为例，所述信道解调设备中的处理器410和存储装置420可以通过总线或其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器410执行，使得所述一个或多个处理器实现上述实施例中任意所述的信道解调方法。
该信道解调设备中的存储装置420作为一种计算机可读存储介质，可用于存储一个或多个程序，所述程序可以是软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中信道解调方法对应的程序指令/模块(例如，附图5所示的信道解调装置中的模块，包括：计算模块310、索引确定模块320、解调模块330)。处理器410通过运行存储在存储装置420中的软件程序、指令以及模块，从而执行信道解调设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的信道解调方法。
存储装置420主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据信道解调设备的使用所创建的数据等(如上述实施例中的接收数据、本地参考信号序列等)。此外，存储装置420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至信道解调设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
并且，当上述信道解调设备中所包括一个或者多个程序被所述一个或者多个处理器410执行时，进行如下操作：分别计算SSB中的每段接收数据与每个本地参考信号序列的相关值；根据每个本地参考信号序列对应的相关值累加的峰值确定所述SSB的索引；根据所述SSB的索引解调PBCH。
本实施例提出的信道解调设备与上述实施例提出的信道解调方法属于同一发明构思，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述任意实施例，并且本实施例具备与执行信道解调方法相同的有益效果。
在上述实施例的基础上，本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被信道解调装置执行时实现本发明上述任意实施例中的信道解调方法，该方法包括：分别计算SSB中的每段接收数据与每个本地参考信号序列的相关值；根据每个本地参考信号序列对应的相关值累加的峰值确定所述SSB的索引；根据所述SSB的索引解调PBCH。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的信道解调方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的信道解调方法中的相关操作，且具备相应的功能和有益效果。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的信道解调方法。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种信道解调方法，其特征在于，包括：
分别计算同步信号块SSB中的每段接收数据与每个本地参考信号序列的相关值；
根据每个本地参考信号序列对应的相关值累加的峰值确定所述SSB的索引；
根据所述SSB的索引解调物理广播信道。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据SSB的时域图样，将所述SSB中的接收数据分段。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别计算SSB中的每段接收数据与每个本地参考信号序列的相关值，包括：
对每段接收数据进行快速傅里叶变换FFT；
将每段接收数据的FFT结果与每个本地参考信号序列进行卷积运算，得到对应的相关值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
对于每个本地参考信号序列，对该本地参考信号序列与通过每个天线接收到的每段接收数据的相关值进行符号间差分运算和非相干累加，得到累加的相关值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据每个本地参考信号序列对应的相关值累加的峰值确定所述SSB的索引，包括：
将相关值累加的峰值对应的本地参考信号序列的索引作为所述SSB的索引；或者，
将相关值累加的峰值对应的本地参考信号序列的索引对4取余，得到所述SSB的索引。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述SSB的索引的低3比特，或者根据所述SSB的索引的低2比特和半帧指示初始化所述本地参考信号序列。
7.一种信道解调装置，其特征在于，包括：
计算模块，用于分别计算SSB中的每段接收数据与每个本地参考信号序列的相关值；
索引确定模块，用于根据每个本地参考信号序列对应的相关值累加的峰值确定所述SSB的索引；
解调模块，用于根据所述SSB的索引解调物理广播信道。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
累加模块，用于对于每个本地参考信号序列，对该本地参考信号序列与通过每个天线接收到的每段接收数据的相关值进行符号间差分运算和非相干累加，得到累加的相关值。
9.一种信道解调设备，其特征在于，包括：
接收天线，用于获取接收数据；
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的信道解调方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的信道解调方法。
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