CN114567532A - 一种应用于NB-IoT精同步的优化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于NB‑IoT精同步的优化方法，包括接收机接收时域NPSS信号,NPSS是使用了PN序列扩频,根据此信号特征,采用均值滤波处理噪声；按照公式解扩频；解扩频后，按照公式使用均值滤波法对系统中的加性噪声做处理；处降噪理后，得出2个时域符号的数据；然后将2个时域符号的数据和本地序列再按照公式做共轭乘累加。最后将做共轭乘累加后得到的公式做常规定时处理或频偏估计。本发明通过将接收信号中相邻的几个接收符号先相加，再进行累加，提升低信噪比下的同步性能，达到降噪的效果，改善了低信噪比的时候性能比较差的状况。

Description

一种应用于NB-IoT精同步的优化方法
技术领域
本发明涉及通讯系统技术领域，具体来说，涉及一种应用于NB-IoT精同步的优化方法。
背景技术
通信系统中存在加性高斯噪声，而由于目前B-IoT精同步算法中没有专门的降噪处理，在低信噪比的时候性能比较差，因此研究降噪，提升低信噪比下的同步性能就非常有必要。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种应用于NB-IoT精同步的优化方法，能够克服现有技术方法的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种应用于NB-IoT精同步的优化方法，包括以下步骤：
S1：首先，接收机接收时域NPSS信号，即是一个137*11的复数矩阵，根据NPSS信号特征，采用均值滤波处理噪声；
S2：NPSS信号按照公式Rx_Seq_dePN(：，i+1)＝(Rx_Seq(：，i+1).*PN_Seq(i+1))使用PN序列解扩频；
S3：解扩频后的PN序列按照公式
Figure BDA0003493659750000011
Figure BDA0003493659750000012
和
Figure BDA0003493659750000013
Figure BDA0003493659750000014
使用均值滤波法对加性噪声做处理；
S4：处降噪理后，得出Rx_Seq_0≈Rx_PSS_0，Rx_Seq_1≈Rx_PSS_1；
S5：然后Rx_Seq_0以及RxSeq_1和本地NPSS_LocalSeq序列做共轭乘累加，得到对应的Rx_PSS_H0＝Rx_PSS_0.*conj(NPSS_LocalSeq)和Rx_PSS_H1＝Rx_PSS_1.*conj(NPSS_LocalSeq)。
S6：最后，将做共轭乘累加后得到Rx_PSS_H0和Rx_PSS_H1做常规定时处理或频偏估计。
进一步地，步骤S1中，接收到的时域NPSS信号是一个137*11的复数矩阵Rx_Seq，其中137是频域上一个时域符号的长度，11为共有11个符号。
进一步地，步骤S1中，PN序列扩频就是把一个符号长度的基序列通过PN序列扩频到11个字符上。
进一步地，所述PN序列PN_Seq＝[1，1，1，1，-1，-1，1，1，1，-1，1]。
进一步地，NPSS_LocalSeq是本地NPSS序列，维度是137*1，公式中j为整数，i为符号索引。
进一步地，所述Rx_Seq_0和Rx_Seq_1是降噪后的2个时域符号的数据。
本发明的有益效果：通过将接收信号中相邻的几个接收符号先相加，再进行累加，提升低信噪比下的同步性能，达到降噪的效果，改善了低信噪比的时候性能比较差的状况。
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，下面描述中的附图仅仅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是根据本发明实施例所述的应用于NB-IoT精同步的优化方法的技术流程框图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
如图1所示，根据本发明实施例所述的一种应用于NB-IoT精同步的优化方法，步骤包括：首先，接收机接收到时域NPSS信号，接收到的时域NPSS信号是一个137*11的复数矩阵Rx_Seq，其中，137是频域上一个时域符号的长度，一共有11个符号。而NPSS是使用了PN序列扩频，也就是把一个符号长度的基序列通过PN序列扩频到11个符号上，具体的PN序列是PN_Seq＝[1，1，1，1，-1，-1，1，1，1，-1，1]，根据此信号特征，可以采用均值滤波来提高性能。
然后按照Rx_Seq_dePN(：，i+1)＝(Rx_Seq(：，i+1).*PN_Seq(i+1))解扩频，解完扩频后的序列才可以用均值滤波算法；由于系统中的噪声是加性噪声，所以接收信号Rx_Seq_dePN可改写为公式Rx_Seq_dePN＝Rx_PSS+Rx_Noise的形式。
再按照
Figure BDA0003493659750000031
Figure BDA0003493659750000032
和
Figure BDA0003493659750000033
Figure BDA0003493659750000034
使用均值滤波法。
其中，i是符号索引，本发明中设置为对10个符号做均值滤波处理。
通信系统中的噪声模型可以视为零均值的高斯白噪声，也就是统计样本足够多时，中的
Figure BDA0003493659750000035
会趋近于零。虽然在NB系统中同步信号的接收是有限的，但是使用均值处理同样可以得到一定的降噪的效果。
也就是上述公式可以做Rx_Seq_0≈Rx_PSS_0和Rx_Seq_1≈Rx_PSS_1中的处理，Rx_Seq_0和Rx_Seq_1是降噪后的2个时域符号的数据。
将上述Rx_Seq_0以及Rx_Seq_1和本地NPSS_LocalSeq序列按照公式Rx_PSS_H0＝Rx_PSS_0.*conj(NPSS_LocalSeq)和Rx_PSS_H1＝Rx_PSS_1.*conj(NPSS_LocalSeq)做共轭乘，得到对应的Rx_PSS_H0和Rx_PSS_H1，然后把Rx_PSS_H0和Rx_PSS_H1发送给后续的流程做常规的定时处理或频偏估计等。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过将接收信号中相邻的几个接收符号先相加，再进行累加，提升低信噪比下的同步性能，达到降噪的效果，改善了低信噪比的时候性能比较差的状况。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，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)

1.一种应用于NB-IoT精同步的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：首先，接收机接收时域NPSS信号，即是一个137*11的复数矩阵，根据NPSS信号特征，采用均值滤波处理噪声；
S2：NPSS信号按照公式Rx_Seq_dePN(：，i+1)＝(Rx_Seq(：，i+1).*PN_Seq(i+1))使用PN序列解扩频；
S3：解扩频后的PN序列按照公式
Figure FDA0003493659740000011
Figure FDA0003493659740000012
和
Figure FDA0003493659740000013
Figure FDA0003493659740000014
使用均值滤波法对加性噪声做处理；
S4：处降噪理后，得出Rx_Seq_0≈Rx_PSS_0，Rx_Seq_1≈Rx_PSS_1；
S5：然后Rx_Seq_0以及RxSeq_1和本地NPSS_LocalSeq序列做共轭乘累加，得到对应的Rx_PSS_H0＝Rx_PSS_0.*conj(NPSS_LocalSeq)和Rx_PSS_H1＝Rx_PSS_1.*conj(NPSS_LocalSeq)。
S6：最后，将做共轭乘累加后得到Rx_PSS_H0和Rx_PSS_H1做常规定时处理或频偏估计。
2.根据权利要求1所述的应用于NB-IoT精同步的优化方法，其特征在于，步骤S1中，接收到的时域NPSS信号是一个137*11的复数矩阵Rx_Seq，其中137是频域上一个时域符号的长度，11为共有11个符号。
3.根据权利要求1所述的应用于NB-IoT精同步的优化方法，其特征在于，步骤S1中，PN序列扩频就是把一个符号长度的基序列通过PN序列扩频到11个字符上。
4.根据权利要求3所述的应用于NB-IoT精同步的优化方法，其特征在于，所述PN序列PN_Seq＝[1，1，1，1，-1，-1，1，1，1，-1，1]。
5.根据权利要求1所述的应用于NB-IoT精同步的优化方法，其特征在于，NPSS_LocalSeq是本地NPSS序列，维度是137*1，公式中j为整数，i为符号索引。
6.根据权利要求1所述的应用于NB-IoT精同步的优化方法，其特征在于，所述Rx_Seq_0和Rx_Seq_1是降噪后的2个时域符号的数据。
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