CN116723074B - 下行同步方法、装置、设备、芯片及可读存储介质 - Google Patents

下行同步方法、装置、设备、芯片及可读存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN116723074B
CN116723074B CN202311003656.4A CN202311003656A CN116723074B CN 116723074 B CN116723074 B CN 116723074B CN 202311003656 A CN202311003656 A CN 202311003656A CN 116723074 B CN116723074 B CN 116723074B
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency offset
target
precompensation
cell group
data
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.)
Active
Application number
CN202311003656.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116723074A (zh
Inventor
李晓雷
赵旭
李德建
甘杰
王鑫
张玉冰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Smartchip Microelectronics Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Smartchip Microelectronics Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Smartchip Microelectronics Technology Co Ltd filed Critical Beijing Smartchip Microelectronics Technology Co Ltd
Priority to CN202311003656.4A priority Critical patent/CN116723074B/zh
Publication of CN116723074A publication Critical patent/CN116723074A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116723074B publication Critical patent/CN116723074B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655Synchronisation arrangements
    • H04L27/2657Carrier synchronisation
    • H04L27/2659Coarse or integer frequency offset determination and synchronisation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • H04J11/0069Cell search, i.e. determining cell identity [cell-ID]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • H04J11/0069Cell search, i.e. determining cell identity [cell-ID]
    • H04J11/0073Acquisition of primary synchronisation channel, e.g. detection of cell-ID within cell-ID group
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655Synchronisation arrangements
    • H04L27/2657Carrier synchronisation
    • H04L27/266Fine or fractional frequency offset determination and synchronisation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种下行同步方法、装置、设备、芯片及可读存储介质,所述方法包括:获取时域采样数据;基于多个第一预补偿频偏值和多个小区组内标识,对所述时域采样数据进行一级扫频,以确定目标小区组内标识和目标档位;根据所述目标档位,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值;基于多个所述第二预补偿频偏值和所述目标小区组内标识,对所述时域采样数据进行二级扫频,以确定粗频偏结果和粗同步结果;基于所述粗频偏结果和所述粗同步结果,确定目标小区组标识。由此采用一级扫频和二级扫频的方法,在保证下行同步频偏预补偿算法的性能的同时,可以有效降低算法的复杂度。

Description

下行同步方法、装置、设备、芯片及可读存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种下行同步方法、装置、设备、芯片及可读存储介质。
背景技术
5G NR系统中,用户设备开机后的第一步是小区搜索,下行同步是完成小区搜索的第一步。下行同步方法的性能至关重要,将会对后续整个系统的性能产生影响。
相关技术中,采用频偏预补偿算法来完成下行同步。该算法能够抵抗大频偏的影响,具有较好的性能。然而,该算法的复杂度较高,难以满足工业领域应用的5G终端的下行同步要求。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的第一个目的在于提出一种下行同步方法,能够在保证下行同步性能的同时有效降低下行同步过程中频偏预补偿算法的复杂度,满足工业领域应用的5G轻量级终端的低复杂度、低成本的要求。
本发明的第二个目的在于提出一种下行同步装置。
本发明的第三个目的在于提出一种计算机设备。
本发明的第四个目的在于提出一种芯片。
本发明的第五个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为达到上述目的,本发明第一方面实施方式提出了一种下行同步方法,所述方法包括:获取时域采样数据;其中,所述时域采样数据是对时域接收信号进行采样得到;基于多个第一预补偿频偏值和多个小区组内标识,对所述时域采样数据进行一级扫频,以确定目标小区组内标识和目标档位;其中,多个所述第一预补偿频偏值为多档预补偿频偏值中的部分预补偿频偏值;根据所述目标档位,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值;基于多个所述第二预补偿频偏值和所述目标小区组内标识,对所述时域采样数据进行二级扫频,以确定粗频偏结果和粗同步结果;基于所述粗频偏结果和所述粗同步结果,确定目标小区组标识。
根据本发明的一个实施方式,所述预补偿频偏值对应有档位索引,多个所述第一预补偿频偏值为多档所述预补偿频偏值中档位索引为奇数或偶数的多个预补偿频偏值,所述根据所述目标档位,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值,包括:获取所述目标档位的相邻档位;将所述相邻档位对应的预补偿频偏值作为所述第二预补偿频偏值,得到多个所述第二预补偿频偏值。
根据本发明的一个实施方式,所述基于多个第一预补偿频偏值和多个小区组内标识,对所述时域采样数据进行一级扫频,以确定目标小区组内标识和目标档位,包括:获取不同的第一预补偿频偏值和不同的小区组内标识对应的本地PSS时域序列与接收时域序列之间的第一相关数据,得到多个第一相关数据;其中,所述接收时域序列是根据所述本地PSS时域序列的数据长度从所述时域采样数据中获得;根据多个所述第一相关数据,确定所述目标小区组内标识和所述目标档位。
根据本发明的一个实施方式,所述预补偿频偏值对应有档位索引,针对同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识,获取本地PSS时域序列与接收时域序列之间的第一相关数据,包括:利用所述第一预补偿频偏值对应的档位索引,对所述本地PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第一预补偿序列;其中,所述本地PSS时域序列基于所述小区组内标识确定;对所述第一预补偿序列和所述接收时域序列进行滑动相关计算,得到多个第二相关数据;其中,不同的滑动位置对应不同的第二相关数据;根据多个所述第二相关数据,确定所述第一相关数据。
根据本发明的一个实施方式,所述根据多个所述第二相关数据,确定所述第一相关数据,包括:将多个所述第二相关数据中的最大值作为所述第一相关数据。
根据本发明的一个实施方式,所述根据多个所述第二相关数据,确定所述第一相关数据,包括:获取多个所述第二相关数据中的最大值对应的第一目标滑动位置;将所述第一目标滑动位置、与所述第一目标滑动位置相邻的滑动位置对应的第二相关数据的和,作为所述第一相关数据。
根据本发明的一个实施方式,所述根据多个所述第一相关数据,确定所述目标小区组内标识和所述目标档位,包括:将多个所述第一相关数据中的最大值对应的小区组内标识作为所述目标小区组内标识;将多个所述第一相关数据中的最大值对应的档位作为所述目标档位。
根据本发明的一个实施方式,所述基于多个所述第二预补偿频偏值和所述目标小区组内标识,对所述时域采样数据进行二级扫频,以确定粗频偏结果和粗同步结果,包括:获取不同的第二预补偿频偏值和所述目标小区组内标识对应的目标PSS时域序列与接收时域序列之间的第三相关数据,得到多个第三相关数据;其中,所述目标PSS时域序列是与所述目标小区组内标识对应的本地PSS时域序列;根据多个所述第三相关数据、以及所述目标小区组内标识和所述目标档位对应的第一相关数据,确定所述粗频偏结果和所述粗同步结果。
根据本发明的一个实施方式,所述预补偿频偏值对应有档位索引,针对同一第二预补偿频偏值,获取目标PSS时域序列与接收时域序列之间的第三相关数据,包括:利用所述第二预补偿频偏值对应的档位索引,对所述目标PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第二预补偿序列;对所述第二预补偿序列和所述接收时域序列进行滑动相关计算,得到多个第四相关数据;其中,不同的滑动位置对应不同的第四相关数据;根据多个所述第四相关数据,确定所述第三相关数据。
根据本发明的一个实施方式,所述根据多个所述第四相关数据,确定所述第三相关数据,包括:将多个所述第四相关数据中的最大值作为所述第三相关数据。
根据本发明的一个实施方式,所述根据多个所述第四相关数据,确定所述第三相关数据,包括:获取多个所述第四相关数据中的最大值对应的第二目标滑动位置;将所述第二目标滑动位置、与所述第二目标滑动位置相邻的滑动位置对应的第四相关数据的和,作为所述第三相关数据。
根据本发明的一个实施方式,所述根据多个所述第三相关数据、以及所述目标小区组内标识和所述目标档位对应的第一相关数据,确定所述粗频偏结果和所述粗同步结果,包括:将多个所述第三相关数据、以及所述目标小区组内标识和所述目标档位对应的第一相关数据的最大值对应的预补偿频偏值作为所述粗频偏结果;将多个所述第三相关数据、以及所述目标小区组内标识和所述目标档位对应的第一相关数据的最大值对应的滑动位置作为粗同步位置,得到所述粗同步结果。
根据本发明的一个实施方式,所述方法还包括:根据所述目标小区组内标识对应的第一相关数据,计算用于表征信噪比水平的信噪比数据;在所述信噪比数据大于等于预设信噪比阈值时,根据所述目标档位,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值;在所述信噪比数据小于所述预设信噪比阈值时,根据多个所述第一预补偿频偏值,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值。
根据本发明的一个实施方式,所述根据多个所述第一预补偿频偏值,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值,包括:将多档所述预补偿频偏值中除多个所述第一预补偿频偏值之外的所有预补偿频偏值作为所述第二预补偿频偏值,得到多个所述第二预补偿频偏值。
根据本发明的一个实施方式,在所述信噪比数据小于所述预设信噪比阈值时,所述下行同步方法还包括:基于多个所述第二预补偿频偏值和多个所述小区组内标识,对所述时域采样数据进行二级扫频,以调整所述目标小区组内标识,并基于调整后的目标小区组内标识,确定所述粗频偏结果和所述粗同步结果。
根据本发明的一个实施方式,所述基于所述粗频偏结果和所述粗同步结果,确定目标小区组标识,包括:基于所述粗频偏结果和所述粗同步结果,对所述时域接收信号进行精频偏估计,得到精频偏结果;基于所述粗频偏结果、所述精频偏结果和所述粗同步结果,确定所述目标小区组标识。
根据本发明的一个实施方式,所述基于所述粗频偏结果和所述粗同步结果,对所述时域接收信号进行精频偏估计,得到精频偏结果,包括:根据所述粗频偏结果对所述时域接收信号进行粗频偏补偿,得到粗频偏补偿信号;对所述粗频偏补偿信号进行采样,得到时域采样补偿数据;根据所述粗同步结果,从所述时域采样补偿数据中获取同步信号块对应的目标时域数据;对所述目标时域数据进行精频偏估计,得到所述精频偏结果。
根据本发明的一个实施方式,所述基于所述粗频偏结果、所述精频偏结果和所述粗同步结果,确定所述目标小区组标识,包括:根据所述粗频偏结果和所述精频偏结果对所述时域接收信号进行系统频偏补偿,得到系统频偏补偿信号;根据所述粗同步结果,确定所述时域接收信号对应的目标粗同步位置;基于所述目标粗同步位置和所述目标小区组内标识,获取所述系统频偏补偿信号与目标PSS时域序列之间的第五相关数据,得到精同步结果;其中,所述目标PSS时域序列为与所述目标小区组内标识对应的本地PSS时域序列;基于所述精同步结果,从所述系统频偏补偿信号中获取SSS时域信号;根据所述SSS时域信号,确定所述目标小区组标识。
为达到上述目的,本发明第二方面实施方式提出了一种下行同步装置,所述装置包括:采样数据获取模块,用于获取时域采样数据;其中,所述时域采样数据是对时域接收信号进行采样得到;一级扫频模块,用于基于多个第一预补偿频偏值和多个小区组内标识,对所述时域采样数据进行一级扫频,以确定目标小区组内标识和目标档位;其中,多个所述第一预补偿频偏值为多档预补偿频偏值中的部分预补偿频偏值;频偏值获取模块,用于根据所述目标档位,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值;二级扫频模块,用于基于多个所述第二预补偿频偏值和所述目标小区组内标识,对所述时域采样数据进行二级扫频,以确定粗频偏结果和粗同步结果;小区组标识确定模块,用于基于所述粗频偏结果和所述粗同步结果,确定目标小区组标识。
根据本发明的一个实施方式,所述预补偿频偏值对应有档位索引,多个所述第一预补偿频偏值为多档所述预补偿频偏值中档位索引为奇数或偶数的多个预补偿频偏值;所述频偏值获取模块,还用于获取所述目标档位的相邻档位;将所述相邻档位对应的预补偿频偏值作为所述第二预补偿频偏值,得到多个所述第二预补偿频偏值。
根据本发明的一个实施方式,所述一级扫频模块,还用于获取不同的第一预补偿频偏值和不同的小区组内标识对应的本地PSS时域序列与接收时域序列之间的第一相关数据,得到多个第一相关数据;其中,所述接收时域序列是根据所述本地PSS时域序列的数据长度从所述时域采样数据中获得;根据多个所述第一相关数据,确定所述目标小区组内标识和所述目标档位。
根据本发明的一个实施方式,所述预补偿频偏值对应有档位索引;所述一级扫频模块,还用于针对同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识,利用所述第一预补偿频偏值对应的档位索引,对所述同一小区组内标识对应的本地PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第一预补偿序列;其中,所述本地PSS时域序列基于所述小区组内标识确定;对所述第一预补偿序列和所述接收时域序列进行滑动相关计算,得到多个第二相关数据;其中,不同的滑动位置对应不同的第二相关数据;根据多个所述第二相关数据,确定所述第一相关数据。
根据本发明的一个实施方式,所述一级扫频模块,还用于将多个所述第二相关数据中的最大值作为所述第一相关数据。
根据本发明的一个实施方式,所述一级扫频模块,还用于获取多个所述第二相关数据中的最大值对应的第一目标滑动位置;将所述第一目标滑动位置、与所述第一目标滑动位置相邻的滑动位置对应的第二相关数据的和,作为所述第一相关数据。
根据本发明的一个实施方式,所述一级扫频模块,还用于将多个所述第一相关数据中的最大值对应的小区组内标识作为所述目标小区组内标识;将多个所述第一相关数据中的最大值对应的档位作为所述目标档位。
根据本发明的一个实施方式,所述二级扫频模块,还用于获取不同的第二预补偿频偏值和所述目标小区组内标识对应的目标PSS时域序列与接收时域序列之间的第三相关数据,得到多个第三相关数据;其中,所述目标PSS时域序列是与所述目标小区组内标识对应的本地PSS时域序列;根据多个所述第三相关数据、以及所述目标小区组内标识和所述目标档位对应的第一相关数据,确定所述粗频偏结果和所述粗同步结果。
根据本发明的一个实施方式,所述预补偿频偏值对应有档位索引;所述二级扫频模块,还用于针对同一第二预补偿频偏值,利用所述第二预补偿频偏值对应的档位索引,对所述目标PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第二预补偿序列;对所述第二预补偿序列和所述接收时域序列进行滑动相关计算,得到多个第四相关数据;其中,不同的滑动位置对应不同的第四相关数据;根据多个所述第四相关数据,确定所述第三相关数据。
根据本发明的一个实施方式,所述二级扫频模块,还用于将多个所述第四相关数据中的最大值作为所述第三相关数据。
根据本发明的一个实施方式,所述二级扫频模块,还用于获取多个所述第四相关数据中的最大值对应的第二目标滑动位置;将所述第二目标滑动位置、与所述第二目标滑动位置相邻的滑动位置对应的第四相关数据的和,作为所述第三相关数据。
根据本发明的一个实施方式,所述二级扫频模块,还用于将多个所述第三相关数据、以及所述目标小区组内标识和所述目标档位对应的第一相关数据的最大值对应的预补偿频偏值作为所述粗频偏结果;将多个所述第三相关数据、以及所述目标小区组内标识和所述目标档位对应的第一相关数据的最大值对应的滑动位置作为粗同步位置,得到所述粗同步结果。
根据本发明的一个实施方式,所述下行同步装置还包括:信噪比数据计算模块,用于根据所述目标小区组内标识对应的第一相关数据,计算用于表征信噪比水平的信噪比数据;所述频偏值获取模块,还用于在所述信噪比数据大于等于预设信噪比阈值时,根据所述目标档位,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值;在所述信噪比数据小于所述预设信噪比阈值时,根据多个所述第一预补偿频偏值,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值。
根据本发明的一个实施方式,所述频偏值获取模块,还用于将多档所述预补偿频偏值中除多个所述第一预补偿频偏值之外的所有预补偿频偏值作为所述第二预补偿频偏值,得到多个所述第二预补偿频偏值。
根据本发明的一个实施方式,所述频偏值获取模块,还用于在所述信噪比数据小于所述预设信噪比阈值时,基于多个所述第二预补偿频偏值和多个所述小区组内标识,对所述时域采样数据进行二级扫频,以调整所述目标小区组内标识,并基于调整后的目标小区组内标识,确定所述粗频偏结果和所述粗同步结果。
为达到上述目的,本发明第三方面实施方式提出了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有第一计算机程序,所述处理器执行所述第一计算机程序时实现前述任一项实施方式所述的下行同步方法的步骤。
为达到上述目的,本发明第四方面实施方式提出了一种芯片,包括存储单元和处理单元,所述存储单元存储有第二计算机程序,所述处理单元执行所述第二计算机程序时实现前述任一项实施方式所述的下行同步方法的步骤。
为达到上述目的,本发明第五方面实施方式提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一项实施方式所述的下行同步方法的步骤。
根据本发明提供的多个实施方式,基于多档预补偿频偏值,采用一级扫频和二级扫频的方法确定粗频偏结果和粗同步结果,以基于粗频偏结果和粗同步结果进一步确定精频偏结果和精同步结果,完成下行同步。由此,在保证下行同步频偏预补偿算法的性能的同时,可以有效降低算法的复杂度,满足工业领域应用的5G轻量级终端的下行同步需求,具有较大的实用意义。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1a为根据本说明书提供的同步信号块资源分配示意图。
图1b为根据本说明书一个实施方式提供的下行同步方法的流程示意图。
图2为根据本说明书一个实施方式提供的获取多个第二预补偿频偏值的流程示意图。
图3为根据本说明书一个实施方式提供的一级扫频的流程示意图。
图4为根据本说明书一个实施方式提供的获取第一相关数据的流程示意图。
图5为根据本说明书一个实施方式提供的获取第一相关数据的流程示意图。
图6为根据本说明书一个实施方式提供的确定目标小区组内标识和目标档位的流程示意图。
图7为根据本说明书一个实施方式提供的二级扫频的流程示意图。
图8为根据本说明书一个实施方式提供的获取第三相关数据的流程示意图。
图9为根据本说明书一个实施方式提供的获取第三相关数据的流程示意图。
图10为根据本说明书一个实施方式提供的确定粗频偏结果和粗同步结果的流程示意图。
图11为根据本说明书一个实施方式提供的下行同步方法的流程示意图。
图12为根据本说明书一个实施方式提供的确定目标小区组标识的流程示意图。
图13为根据本说明书一个实施方式提供的获取精频偏结果的流程示意图。
图14a为根据本说明书一个实施方式提供的确定目标小区组标识的流程示意图。
图14b为根据本说明书一个实施方式提供的下行同步方法的流程示意图。
图14c为根据本说明书一个实施方式提供的下行同步方法的流程示意图。
图14d为根据本说明书一个实施方式提供的下行同步方法的流程示意图。
图15a为根据本说明书一个实施方式提供的改进算法一与传统方法的正确检测概率对比示意图。
图15b为根据本说明书一个实施方式提供的改进算法一与传统方法的正确检测概率对比示意图。
图15c为根据本说明书一个实施方式提供的改进算法一与传统方法的正确检测概率对比示意图。
图15d为根据本说明书一个实施方式提供的改进算法二与传统方法的正确检测概率对比示意图。
图15e为根据本说明书一个实施方式提供的改进算法二与传统方法的正确检测概率对比示意图。
图15f为根据本说明书一个实施方式提供的改进算法二与传统方法的正确检测概率对比示意图。
图16a为根据本说明书一个实施方式提供的下行同步装置的结构框图。
图16b为根据本说明书一个实施方式提供的下行同步装置的结构框图。
图17为根据本说明书一个实施方式提供的计算机设备的结构框图。
图18为根据本说明书一个实施方式提供的芯片的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
5G NR(New Radio,新空口)系统中,用户设备(User Equipment,UE)开机后的第一步是小区搜索。下行同步是完成小区搜索的第一步,是终端和基站建立连接的前提。在下行同步过程中,UE可以获得物理层小区标识(Physical Cell Identifier,PCI),并与基站取得时频域同步。UE在完成下行同步后,即确定了同步信号/物理广播信道(SynchronizationSignal/Physical Broadcast Channel,SS/PBCH)块的位置,可以通过解PBCH进一步获得主信息块(Master Information Block,MIB)的信息,作为后续接收其他系统消息和随机接入过程的重要参数。因此,下行同步方法的性能及复杂度至关重要,将会对后续整个系统的性能产生影响。
与长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统相比,5G系统具有传输速率高、低时延、低功耗及万物互联等优势,同时5G系统的设计相比LTE系统更为复杂,具有高采样率的特点。因此,5G系统的下行同步方法面临着更加严格的要求,即UE在开机后必须在较短时间内完成同步过程。由此,降低UE侧的下行同步过程的处理复杂度变得至关重要。
目前,5G Release-17标准(即5G R17标准)已冻结。在R17标准中,定义了针对工业领域应用的5G RedCap(5G轻量级终端)终端能力,从带宽、天线数量、调制方式、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出)层数、射频通道等方面精简化工业领域应用的5G芯片设计,降低芯片成本。对于低成本工业芯片,晶振频率稳定性较差,一般可以达到5~10ppm。假设工业芯片应用在Sub-6G频段,此时频偏高达60kHz,因此,能够同时兼顾大频偏场景下的小区检测成功率以及低复杂度的下行同步方案对于提升工业芯片的性能、降低工业芯片的成本具有重要意义。
SSB(Synchronization Signal Block,同步信号块)是5G NR下行同步的核心所在,包括PSS(Primary Synchronization Signal,主同步信号)、SSS(SecondarySynchronization Signal,辅同步信号)和PBCH(Physical Broadcast Channel,物理广播信道)。参考图1a所示,SSB在时域上共占用4个OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,正交频分复用)符号,在频域上共占用20个RB(Resource Block,资源块),一个RB包括12个子载波。因此,SSB在频域上共占用240个子载波,编号为0~239。
5G NR系统支持1008个独立的物理层小区标识PCI,取值范围为0~1007。物理层小区标识通过分组来降低检测复杂度,共划分为336个组,每组包括3个小区组内标识,物理层小区标识号表示为。其中,/>表示小区组标识,取值范围是{0,1,2,…,335};/>表示小区组内标识,取值范围是{0,1,2}。
根据同步信号块SSB的资源分配,PSS位于SSB占用的4个符号中第一个符号的中间127个子载波。为了保护PSS,两端分别有57和56个零子载波。根据相关协议规定,5G NR系统中的PSS序列由频域m序列生成,长度为127,产生方式如下:
其中,x(m)是一个m序列,初始化为[x(6) x(5) x(4) x(3) x(2) x(1) x(0)]=[11 1 0 1 1 0]。
PSS检测是下行同步过程中比较重要的一个步骤。相关技术中,通常采用以下4类方法进行PSS检测,以完成PSS的定时同步:
(1)互相关算法。在信号传播过程中,接收端接收到的OFDM信号会受到多径衰落和加性高斯白噪声(Additive White Gaussion Noise,AWGN)的影响,同时接收机和发射机之间由于晶振不同步或多普勒频移而存在频率偏移。定义ε为子载波间隔的归一化频偏,且。其中,/>表示频率偏差,/>表示子载波间隔。ε通常由整数倍频偏/>和小数倍频偏/>组成,即:
接收端的时域信号可以表示为:
其中,s(n)为发送端的时域信号,h(n)是信道冲击响应(Channel ImpulseResponse,CIR),ω(n)是加性高斯白噪声,N是去除循环前缀(Cyclic Prefix,CP)后的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)点数。
通过使用时域接收信号,可以利用如下公式对PSS的定时同步位置和小区组内标识号进行联合估计:
其中,表示为PSS估计的定时同步位置,/>表示估计的小区组内标识号。是互相关值,表示为:
其中,表示延迟接收的信号;di(n)表示小区组内标识号为i时的PSS时域序列;/>表示求共轭运算。
互相关算法在低频偏场景下性能较好,但随着频偏增大,值会减小并会导致误同步。此外,由于需要对接收信号逐点移位后与本地预存的PSS序列进行相关运算,因此一次相关运算需要进行/>次复数乘运算,算法的运算复杂度较高,较难适用于工业领域应用的5G轻量级终端。
(2)频偏预补偿算法。针对互相关算法无法对抗大频偏的缺点,相关技术中提出了频偏预补偿算法,即在每次互相关运算之前,先对接收信号进行预补偿以消除大频偏的影响:
其中,为粗频偏归一化值,且/>;频偏补偿范围为,/>为子载波间隔,K决定可补偿的最大频偏范围。
在经频偏预补偿的互相关值中,按照如下公式,可以根据其中最大的互相关值确定同步位置、小区组内标识号和粗频偏具体值:
粗频偏具体值为
频偏预补偿算法虽然可以抵抗大频偏,但由于每次相关运算前需要进行频偏预补偿,因此一次运算需要次复数乘法,算法的运算复杂度较高,较难适用于工业领域应用的5G轻量级终端。
(3)分段相关算法。分段相关算法的主要思路是通过缩短相关序列的长度来降低频偏的累积效应。具体来说,是首先将本地产生的信号平均分为M段,将接收信号也平均分成M段,然后按照如下公式对第m段本地信号和第m段接收信号单独做互相关运算:
其中,L是分段后每段信号的长度,FFT点数
由于相关序列长度减小,因此,分段相关算法可以在一定程度上抵消高频偏带来的序列相位变化影响,与直接互相关算法相比,分段相关算法具有更好的抗高频偏性能。然而,相关序列长度减小后,会使得互相关性变差,导致同步性能降低。此外,与互相关算法的算法复杂度相比,分段相关算法的算法复杂度较大。例如,假设将本地信号和接收信号分为2段,即M=2,则一次相关运算需要进行次复数乘法,较难适用于工业领域应用的5G轻量级终端。
(4)自相关算法。自相关算法的主要原理是在进行互相关前,先按照如下公式对接收信号相邻点进行自相关运算,以及对本地信号相邻点进行自相关运算:
由于在任何频偏下,接收信号相邻点相位差是固定值,所以自相关算法可以在高频偏场景下应用,然而,由于互相关运算会导致信噪比降低,因此会导致下行同步的性能损失。此外,由于每次相关运算需要进行逐点滑动相关,因此一次相关运算需要进行次复数乘法,导致自相关算法的复杂度较高,较难适用于工业领域应用的5G轻量级终端。
相关技术中,基于频偏预补偿方案,还提出了一种5G系统中粗频偏检测的方法。该方法首先根据本地PSS时域数据,尝试不同的频偏侯选值,对接收的时域数据进行匹配滤波,得到相关结果;其次,找到不同频偏侯选值对应相关结果的最大值,确定正确的频偏侯选值;然后,根据正确的频偏侯选值以及前后两个频偏候选值对应的相关结果,插值计算得到更精确的频偏结果;最后,根据更精确的频偏结果对频偏估计结果进行修正。该方法主要是一种频偏估计的思路,并没有联合进行定时同步估计和小区组内标识估计等,且在极低信噪比场景下,基于插值计算得到的频偏估计结果的准确性较低。
为了在保证下行同步性能的同时能够有效降低下行同步过程中运算的复杂度,满足工业领域应用的5G轻量级终端的低复杂度、低成本的要求,有必要提出一种下行同步方法、装置、设备、芯片及可读存储介质。该方法首先将多档预补偿频偏值中的部分预补偿频偏值作为第一预补偿频偏值,以基于第一预补偿频偏值和多个小区组内标识,对根据时域接收信号进行采样得到的时域采样数据进行一级扫频,并根据一级扫频结果确定目标小区组内标识和目标档位。其次,根据目标档位在多档预补偿频偏值的剩余部分预补偿频偏值中确定用于二级扫频的第二预补偿频偏值,以基于第二预补偿频偏值和目标小区组内标识对时域采样数据进行二级扫频,并根据二级扫频结果确定粗频偏结果和粗同步结果。然后,基于粗频偏结果和粗同步结果,可以确定最终的目标小区组标识,完成下行同步。由此,在保证下行同步频偏预补偿算法的性能的同时,可以有效降低算法的复杂度,能够兼顾高低信噪比及大频偏场景,满足工业领域应用的5G轻量级终端的下行同步需求,具有较大的实用意义。
进一步地,本说明书提出的一种下行同步方法还可以根据一级扫频结果计算用于表征信道的当前信噪比水平的信噪比数据。通过将信噪比数据与预设信噪比阈值进行比较,在信噪比数据大于等于预设信噪比阈值时,根据一级扫频得到的目标档位,从多档预补偿频偏值中获取用于二级扫频的第二预补偿频偏值;在信噪比数据小于预设信噪比阈值时,将多档预补偿频偏值中除了用于一级扫频的部分预补偿频偏值以外的剩余部分预补偿频偏值确定为用于二级扫频的第二预补偿频偏值。在信噪比数据小于预设信噪比阈值时,基于多个第二预补偿频偏值和多个小区组内标识对时域采样数据进行二级扫频,以调整一级扫频得到的目标小区组内标识。基于调整后的目标小区组内标识,可以确定粗频偏结果和粗同步结果。由此,可以根据信道条件自适应地选择用于二级扫频的预补偿频偏值,减少低信噪比对预补偿频偏值选取的影响,以保证下行同步频偏预补偿算法的性能,提高算法的灵活性。
本说明书实施方式提供一种下行同步方法,参考图1b所示,该下行同步方法可以包括以下步骤。
S110、获取时域采样数据;其中,时域采样数据是对时域接收信号进行采样得到。
S120、基于多个第一预补偿频偏值和多个小区组内标识,对时域采样数据进行一级扫频,以确定目标小区组内标识和目标档位。其中,多个第一预补偿频偏值为多档预补偿频偏值中的部分预补偿频偏值。
S130、根据目标档位,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值。
S140、基于多个第二预补偿频偏值和目标小区组内标识,对时域采样数据进行二级扫频,以确定粗频偏结果和粗同步结果。
S150、基于粗频偏结果和粗同步结果,确定目标小区组标识。
其中,时域接收信号是接收端接收到的包含有PSS时域序列的时域信号。小区组内标识是用于构成物理层小区标识PCI的小区组内ID号(即),小区组标识是用于构成物理层小区标识PCI的小区组ID号(即/>),目标小区组内标识是估计的用于最终确定物理层小区标识的小区组内标识,目标小区组标识是估计的用于最终确定物理层小区标识的小区组标识。多档预补偿频偏值是预先设置的多个档位的预补偿频偏值,目标档位是根据一级扫频的结果确定的目标第一预补偿频偏值对应的档位。粗频偏结果用于表示整数倍频偏结果。
在一些情况中,基于多个第一预补偿频偏值和多个小区组内标识对时域采样数据进行一级扫频后,可以确定目标小区组内标识以及与真实频偏值较为接近的目标第一预补偿频偏值。因此,根据目标第一预补偿频偏值对应的目标档位,可以从多档预补偿频偏值中获取与目标档位邻近的档位对应的多个第二预补偿频偏值,以减少用于进行二级扫频的预补偿频偏值的数量,从而减少算法的复杂度。同时,由于减少了用于进行二级扫频的小区组内标识的数量,因此可以进一步减少算法的复杂度。
具体地,对时域接收信号进行采样处理,可以得到时域采样数据。根据预先设置的多档预补偿频偏值,将多档预补偿频偏值中的部分预补偿频偏值作为用于一级扫频的多个第一预补偿频偏值。根据多个第一预补偿频偏值和多个小区组内标识,可以基于任一第一预补偿频偏值和任一小区组内标识,对时域采样数据进行一级扫频,得到与任一第一预补偿频偏值和任一小区组内标识对应的一级扫频结果。按照此方法可以得到多个第一预补偿频偏值和多个小区组内标识对应的多个一级扫频结果,根据多个一级扫频结果可以确定目标小区组内标识以及与真实频偏值较为接近的目标第一预补偿频偏值。根据目标第一预补偿频偏值和多档预补偿频偏值,可以确定目标第一预补偿频偏值对应的目标档位。
根据目标档位,可以从多档预补偿频偏值中获取与目标档位邻近的档位对应的多个第二预补偿频偏值,用于二级扫频。基于任一第二预补偿频偏值和目标小区组内标识对时域采样数据进行二级扫频,可以得到与任一第二预补偿频偏值对应的二级扫频结果。按照此方法可以得到多个第二预补偿频偏值对应的多个二级扫频结果,根据多个二级扫频结果和多个一级扫频结果,可以进一步确定与真实频偏值较为接近的预设频偏值,以及时域采样数据中PSS时域序列所在的大概位置,从而可以确定粗频偏结果和粗同步结果。基于粗频偏结果和粗同步结果,可以进行精频偏估计和精同步计算,以确定目标小区组标识,从而根据目标小区组标识以及上述得到的目标小区组内标识,可以确定物理层小区标识,以完成下行同步。
示例性地,可以对时域接收信号r(n)进行4倍降采样处理,得到降采样后数据,即得到时域采样数据。根据预先设置的多档预补偿频偏值,将多档预补偿频偏值中的部分预补偿频偏值作为用于一级扫频的多个第一预补偿频偏值。假设多个第一预补偿频偏值包括频偏值1、频偏值2、频偏值3、频偏值4、频偏值5,多个小区组内标识包括小区组内标识1、小区组内标识2、小区组内标识3。基于频偏值1和小区组内标识1对时域采样数据进行一级扫频,可以得到与频偏值1和小区组内标识1对应的一级扫频结果;基于频偏值1和小区组内标识2对时域采样数据进行一级扫频,可以得到与频偏值1和小区组内标识2对应的一级扫频结果;基于频偏值1和小区组内标识3对时域采样数据进行一级扫频,可以得到与频偏值1和小区组内标识3对应的一级扫频结果。按照此方法,可以得到15个一级扫频结果。根据上述一级扫频结果可以确定目标小区组内标识以及与真实频偏值较为接近的目标第一预补偿频偏值,假设目标小区组内标识为小区组内标识3,目标第一预补偿频偏值为频偏值2。根据频偏值2对应的目标档位,可以从多档预补偿频偏值中获取与目标档位邻近的档位对应的多个第二预补偿频偏值。假设多个第二预补偿频偏值包括频偏值1'、频偏值2'、频偏值3',基于频偏值1'和小区组内标识3对时域采样数据进行二级扫频,可以得到与频偏值1'对应的二级扫频结果;基于频偏值2'和小区组内标识3对时域采样数据进行二级扫频,可以得到与频偏值2'对应的二级扫频结果;基于频偏值3'和小区组内标识3对时域采样数据进行二级扫频,可以得到与频偏值3'对应的二级扫频结果。根据上述二级扫频结果和一级扫频结果,可以进一步确定与真实频偏值较为接近的预设频偏值,以及时域采样数据中PSS时域序列所在的大概位置,从而可以确定粗频偏结果和粗同步结果。基于粗频偏结果和粗同步结果,进一步确定目标小区组标识。假设目标小区组标识为小区组标识221,则根据小区组内标识3和小区组标识221,可以确定物理层小区标识,以完成下行同步。
在一些实施例中,可以根据第一预设步长从多档预补偿频偏值中确定第一预补偿频偏值。根据目标档位和第二预设步长从多档预补偿频偏值中获取与目标档位邻近的档位对应的预补偿频偏值,作为第二预补偿频偏值。其中,第二预设步长小于第一预设步长。
示例性地,可以设置多档预补偿频偏值为,其中,-Mmax、-1、0、1、Mmax等是预补偿频偏值对应的档位,且Mmax=6;δ是预补偿频偏间隔,表示各档位预补偿频偏值之间的间隔,且/>,/>表示子载波间隔,取值为30kHz。若第一预设步长为2,则可以将该多档预补偿频偏值中-Mmax、-Mmax+2、-Mmax+4等档位对应的预补偿频偏值作为第一预补偿频偏值。若第一预设步长为3,则可以将该多档预补偿频偏值中-Mmax、-Mmax+3、-Mmax+6等档位对应的预补偿频偏值作为第一预补偿频偏值。
示例性地,以上述多档预补偿频偏值为例,假设第一预设步长为2,目标档位为-1,第二预设步长可以是1,则可以根据目标档位,将该多档预补偿频偏值中-2和0档位对应的预补偿频偏值作为第二预补偿频偏值。
示例性地,以上述多档预补偿频偏值为例,假设第一预设步长为3,目标档位为0,第二预设步长可以是1,则可以根据目标档位,将该多档预补偿频偏值中-2、-1、1、2档位对应的预补偿频偏值作为第二预补偿频偏值。
在另一些实施例中,可以根据目标档位和第二预设步长从多档预补偿频偏值中获取与目标档位邻近的档位对应的预补偿频偏值,将与目标档位邻近的档位对应的预补偿频偏值和目标档位对应的预补偿频偏值作为第二预补偿频偏值。
示例性地,以上述多档预补偿频偏值为例,假设第一预设步长为2,目标档位为-1,第二预设步长可以是1,则可以根据目标档位,将该多档预补偿频偏值中-2、-1和0档位对应的预补偿频偏作为第二预补偿频偏值。
示例性地,以上述多档预补偿频偏值为例,假设第一预设步长为3,目标档位为0,第二预设步长可以是1,则可以根据目标档位,将该多档预补偿频偏值中-2、-1、0、1、2档位对应的预补偿频偏值作为第二预补偿频偏值。
在又一些实施例中,可以将多档预补偿频偏值中奇数序号位置或者偶数序号位置的档位对应的预补偿频偏值作为第一预补偿频偏值。
示例性地,设置多档预补偿频偏值为。可以将该多档预补偿频偏值中奇数序号位置的档位对应的预补偿频偏值作为第一预补偿频偏值,以-Mmax档位的位置为0位置,则可以将-Mmax+1、-Mmax+3、-Mmax+5等档位对应的预补偿频偏值作为第一预补偿频偏值。还可以将该多档预补偿频偏值中偶数序号位置的档位对应的预补偿频偏值作为第一预补偿频偏值,以-Mmax档位的位置为0位置,则可以将-Mmax、-Mmax+2、-Mmax+4等档位对应的预补偿频偏值作为第一预补偿频偏值。
需要说明的是,时域采样数据可以是对时域接收信号进行滤波处理和采样处理后得到的。多档预补偿频偏值的档位Mmax和预补偿频偏间隔可以根据仿真或者实际需求进行设定,本说明书中不作具体限定。
上述实施方式中,基于多档预补偿频偏值中的多个第一预补偿频偏值和多个小区组内标识对采样后的时域采样数据进行一级扫频,确定目标小区组内标识和目标档位;然后根据目标档位从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值,基于多个第二预补偿频偏值和目标小区组内标识对时域采样数据进行二级扫频,确定粗频偏结果、粗同步结果。由此,根据目标档位从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值,可以减少用于进行二级扫频的预补偿频偏值的数量,以及减少用于进行二级扫频的小区组内标识的数量。相较于相关技术中直接根据多档预补偿频偏值进行一次扫频以确定粗频偏结果、粗同步结果的方法,本说明书提供的下行同步方法可以有效减少用于扫频的预补偿频偏值的总数量,以及减少扫频过程中的运算量,以较大程度上减少算法的复杂度,能够较好地适用于工业领域应用的5G轻量级终端。
在一些实施方式中,预补偿频偏值对应有档位索引,多个第一预补偿频偏值为多档预补偿频偏值中档位索引为奇数或偶数的多个预补偿频偏值,参考图2所示,根据目标档位,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值,可以包括以下步骤。
S210、获取目标档位的相邻档位。
S220、将相邻档位对应的预补偿频偏值作为第二预补偿频偏值,得到多个第二预补偿频偏值。
其中,档位索引可以是预补偿频偏值的档位对应的序号。
在一些情况中,目标档位对应的预补偿频偏值为一级扫频后得到的与真实频偏值较为接近的预补偿频偏值,因此,可以根据目标档位,获取目标档位的相邻档位对应的预补偿频偏值用于二级扫频,以减少用于扫频的预补偿频偏值的数量。
具体地,根据多档预补偿频偏值中的各预补偿频偏值对应的档位索引,可以将档位索引为奇数或者偶数的预补偿频偏值作为第一预补偿频偏值,用于一级扫频。在对时域采样数据进行一级扫频确定目标档位后,可以根据目标档位确定与其相邻的相邻档位,以将相邻档位对应的预补偿频偏值作为第二预补偿频偏值,得到多个第二预补偿频偏值。
可以理解的是,相邻档位可以包括左侧相邻档位和右侧相邻档位,第二预补偿频偏值的数量可以是2个。
示例性地,多档预补偿频偏值为M档预补偿频偏值,可以设定M档档位为,其中,M=2Mmax+1,且Mmax=6。根据该M档预补偿频偏值,档位索引m=0,1,…,M-1。将档位索引为奇数的预补偿频偏值作为第一预补偿频偏值,即档位索引m为1、3、5等奇数时,对应的-Mmax+1、-Mmax+3、-Mmax+5等档位的预补偿频偏值为第一预补偿频偏值。假设目标档位为-Mmax+5,可以获取目标档位的左侧相邻档位为-Mmax+4,右侧相邻档位为-Mmax+6,则目标档位的相邻档位为/>。将-Mmax+4档位和-Mmax+6档位对应的预补偿频偏值作为第二预补偿频偏值,可以得到2个第二预补偿频偏值。
示例性地,以上述M档预补偿频偏值为例。将档位索引为偶数的预补偿频偏值作为第一预补偿频偏值,即档位索引m为0、2、4等偶数时,对应的-Mmax、-Mmax+2、-Mmax+4等档位的预补偿频偏值为第一预补偿频偏值。假设目标档位为-Mmax+2,可以获取目标档位的左侧相邻档位为-Mmax+1,右侧相邻档位为-Mmax+3,则目标档位的相邻档位为。将-Mmax+1档位和-Mmax+3档位对应的预补偿频偏值作为第二预补偿频偏值,可以得到2个第二预补偿频偏值。
需要说明的是,还可以将相邻档位对应的预补偿频偏值以及目标档位对应的预补偿频偏值作为第二预补偿频偏值,第二预补偿频偏值的数量可以是3个。
示例性地,以上述M档预补偿频偏值为例,将档位索引为奇数的预补偿频偏值作为第一预补偿频偏值,即档位索引m为1、3、5等奇数时,对应的-Mmax+1、-Mmax+3、-Mmax+5等档位的预补偿频偏值为第一预补偿频偏值。假设目标档位为-Mmax+1,可以获取目标档位的左侧相邻档位为-Mmax,右侧相邻档位为-Mmax+2,则目标档位的相邻档位为。可以将-Mmax档位、-Mmax+1档位和-Mmax+2档位对应的预补偿频偏值作为第二预补偿频偏值,可以得到3个第二预补偿频偏值。
在一些实施例中,可以根据目标档位对应的档位索引,确定目标档位的相邻档位。
示例性地,以上述M档预补偿频偏值为例,假设目标档位对应的索引为,可以获取目标档位的左侧相邻档位的档位索引为/>,右侧相邻档位的档位索引为/>,则相邻档位索引为/>。根据相邻档位索引,可以确定与目标档位相邻的相邻档位对应的预补偿频偏值包括档位索引/>对应的预补偿频偏值,以及档位索引/>对应的预补偿频偏值。
在一些实施方式中,参考图3所述,基于多个第一预补偿频偏值和多个小区组内标识,对时域采样数据进行一级扫频,以确定目标小区组内标识和目标档位,可以包括以下步骤。
S310、获取不同的第一预补偿频偏值和不同的小区组内标识对应的本地PSS时域序列与接收时域序列之间的第一相关数据,得到多个第一相关数据。其中,接收时域序列是根据本地PSS时域序列的数据长度从时域采样数据中获得。
S320、根据多个第一相关数据,确定目标小区组内标识和目标档位。
其中,第一相关数据可以是对本地PSS时域序列与接收时域序列进行相关计算后得到的相关数据,且第一相关数据与第一预补偿频偏值和小区组内标识对应。
具体地,根据不同的小区组内标识,可以获取不同的小区组内标识对应的本地PSS频域序列。将不同的小区组内标识对应的本地PSS频域序列转换至时域,可以得到不同的小区组内标识对应的本地PSS时域序列。根据本地PSS时域序列的数据长度,可以从时域采样数据中获取同样数据长度的序列作为接收时域序列。针对任一第一预补偿频偏值和任一小区组内标识,可以根据该第一预补偿频偏值对相应的本地PSS时域序列进行频偏预补偿,对预补偿后得到的PSS时域序列与接收时域序列进行相关计算,得到与任一第一预补偿频偏值和任一小区组内标识对应的第一相关数据。针对不同的第一预补偿频偏值和不同的小区组内标识,可以得到与不同的第一预补偿频偏值和不同的小区组内标识对应的多个第一相关数据。根据多个第一相关数据,可以确定其中最大的第一相关数据,以将该最大的第一相关数据对应的小区组内标识确定为目标小区组内标识,将该最大的第一相关数据对应的第一预补偿频偏值的档位确定为目标档位。
示例性地,多个小区组内标识包括ID1、ID2、ID3,多个第一预补偿频偏值包括频偏值1、频偏值2、频偏值3、频偏值4、频偏值5。获取ID1对应的本地PSS时域序列、ID2对应的本地PSS时域序列/>、ID3对应的本地PSS时域序列/>。根据本地PSS时域序列/>的数据长度N,可以从时域采样数据/>中获取同样数据长度的序列作为接收时域序列/>。其中,θ可以表示接收时域序列在时域采样数据中的起始位置的索引,且0≤n≤N-1。针对频偏值1和小区组内标识ID1,可以根据频偏值1对本地PSS时域序列/>进行频偏预补偿,对预补偿后得到的PSS时域序列与接收时域序列/>进行相关计算,得到与频偏值1和小区组内标识ID1对应的第一相关数据;针对频偏值1和小区组内标识ID2,可以根据频偏值1对本地PSS时域序列/>进行频偏预补偿,对预补偿后得到的PSS时域序列与接收时域序列/>进行相关计算,得到与频偏值1和小区组内标识ID2对应的第一相关数据;针对频偏值1和小区组内标识ID3,可以根据频偏值1对本地PSS时域序列/>进行频偏预补偿,对预补偿后得到的PSS时域序列与接收时域序列/>进行相关计算,得到与频偏值1和小区组内标识ID3对应的第一相关数据。按照此方法,还可以获取与频偏值2和不同小区组内标识分别对应的第一相关数据、与频偏值3和不同小区组内标识分别对应的第一相关数据、与频偏值4和不同小区组内标识分别对应的第一相关数据、与频偏值5和不同小区组内标识分别对应的第一相关数据,具体不再赘述。由此,可以获取到多个第一相关数据。根据多个第一相关数据可以确定其中最大的第一相关数据,假设该最大的第一相关数据对应的小区组内标识为ID1,对应的第一预补偿频偏值为频偏值3,则可以将ID1确定为目标小区组内标识,将频偏值3的档位确定为目标档位。
可以理解的是,第一相关数据与第一预补偿频偏值的档位对应。根据本地PSS时域序列的数据长度,可以从时域采样数据中获取多个接收时域序列,同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识可以对应有多个第一相关数据。因此,在一些实施例中,多个第一相关数据可以包括所有本地PSS时域序列与所有接收时域序列之间的第一相关数据。
在一些实施方式中,预补偿频偏值对应有档位索引,参考图4所示,针对同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识,获取本地PSS时域序列与接收时域序列之间的第一相关数据,可以包括以下步骤。
S410、利用第一预补偿频偏值对应的档位索引,对本地PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第一预补偿序列。其中,本地PSS时域序列基于小区组内标识确定。
S420、对第一预补偿序列和接收时域序列进行滑动相关计算,得到多个第二相关数据。其中,不同的滑动位置对应不同的第二相关数据。
S430、根据多个第二相关数据,确定第一相关数据。
其中,档位索引是多档预补偿频偏值中与预补偿频偏值的档位对应的序号。滑动位置用于表示进行滑动相关计算时接收时域序列的当前位置,可以是接收时域序列在时域采样数据中的起始位置或起始位置的索引。同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识对应有一个第一相关数据。
具体地,基于小区组内标识,可以根据相关协议规定的PSS序列的生成方法得到小区组内标识对应的本地PSS频域序列。将小区组内标识对应的本地PSS频域序列转换至时域,可以得到小区组内标识对应的本地PSS时域序列。针对同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识,可以利用该第一预补偿频偏值对应的档位索引对该小区组内标识对应的本地PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第一预补偿序列。根据本地PSS时域序列的数据长度以及不同的滑动位置,可以从时域采样数据中获取不同的滑动位置对应的接收时域序列。对第一预补偿序列和任一滑动位置对应的接收时域序列进行滑动相关计算,得到与同一第一预补偿频偏值、同一小区组内标识、任一滑动位置对应的第二相关数据。由此,对第一预补偿序列和不同的滑动位置对应的接收时域序列进行滑动相关计算,可以得到与同一第一预补偿频偏值、同一小区组内标识、不同滑动位置分别对应的多个第二相关数据。根据该多个第二相关数据,可以确定同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识对应的第一相关数据。
示例性地,设定M档预补偿频偏值,档位为,其中,M=2Mmax+1,且Mmax=6。以-Mmax档位对应的预补偿频偏值的序号为0,则预补偿频偏值对应的档位索引/>。基于值为i的小区组内标识,可以得到对应的本地PSS时域序列/>。以第m个预补偿频偏值为第一预补偿频偏值,针对该第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识,可以按照如下公式利用该第一预补偿频偏值对应的档位索引m对取值为i的小区组内标识对应的本地PSS时域序列进行频偏预补偿:
其中,表示第一预补偿序列;/>表示小区组内标识为i对应的本地PSS时域序列,i的取值为/>;N表示本地PSS时域序列的数据长度。若将M档预补偿频偏值中档位索引为偶数的预补偿频偏值作为第一预补偿频偏值,则/>;若将M档预补偿频偏值中档位索引为奇数的预补偿频偏值作为第一预补偿频偏值,则/>。根据本地PSS时域序列的数据长度N以及不同的滑动位置θ,可以从时域采样数据中获取不同的滑动位置对应的接收时域序列/>。按照如下公式对第一预补偿序列和接收时域序列进行滑动相关计算:/>
其中,表示第二相关数据;N为傅里叶变换点数,与本地PSS时域序列的数据长度相同;/>为求共轭运算;θ的取值为0≤θ≤K-1,K为时域采样数据的数据长度。根据滑动相关计算得到的多个第二相关数据,可以确定档位索引为m的第一预补偿频偏值和值为i的小区组内标识对应的第一相关数据。
需要说明的是,第二相关数据与预补偿频偏值的档位索引、小区组内标识、滑动位置联合相关,因此,可以将第二相关数据和第一相关数据称为联合相关数据。相应地,滑动相关计算可以称为联合滑动互相关计算。
在一些实施方式中,根据多个第二相关数据,确定第一相关数据,可以包括:将多个第二相关数据中的最大值作为第一相关数据。
具体地,针对同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识,可以将该同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识对应的多个第二相关数据中的最大值作为第一相关数据,由此可以得到不同的第一预补偿频偏值和不同的小区组内标识分别对应的第一相关数据。
示例性地,针对档位索引为m的第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识,可以得到对应的多个第二相关数据。遍历该多个第二相关数据,可以确定该第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识对应的最大值为/>,并可以将该最大值作为该第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识对应的第一相关数据。按照此方法,可以得到不同的第一预补偿频偏值和不同的小区组内标识分别对应的第一相关数据。
在一些实施例中,可以根据第一相关数据以及第一相关数据对应的预补偿频偏值的档位索引、小区组内标识,得到相关值度量矩阵。
示例性地,小区组内标识的取值为,则可以初始化一个M行3列的相关值度量矩阵/>,并将矩阵中的元素初始化值设为零。其中,相关值度量矩阵的行对应档位索引,列对应小区组内标识。遍历搜索多个第二相关数据/>,根据档位索引为m的第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识,将对应的最大值/>作为第一相关数据。根据不同的第一预补偿频偏值和不同的小区组内标识对应的多个第一相关数据可以获取相关值度量矩阵V,则相关值度量矩阵V中的元素可以表示为:
进一步地,根据多个第一相关数据,还可以根据多个第一相关数据对应的滑动位置获取粗定时位置索引矩阵。
示例性地,可以初始化一个M行3列的粗定时位置索引矩阵,并将矩阵中的元素初始化值设为零。其中,粗定时位置索引矩阵的行对应档位索引,列对应小区组内标识。根据档位索引为m的第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识,可以得到对应的第一相关数据/>对应的滑动位置θ。根据多个第一相关数据对应的滑动位置可以获取粗定时位置索引矩阵P,则粗定时位置索引矩阵P中的元素可以表示为:/>
在一些实施方式中,参考图5所示,根据多个第二相关数据,确定第一相关数据,可以包括以下步骤。
S510、获取多个第二相关数据中的最大值对应的第一目标滑动位置。
S520、将第一目标滑动位置、与第一目标滑动位置相邻的滑动位置对应的第二相关数据的和,作为第一相关数据。
在一些情况中,为了减少信号波动对频偏估计的影响,可以根据多个第二相关数据中的最大值对应的第一目标滑动位置,利用与第一目标滑动位置相邻的滑动位置对应的第二相关数据,对该最大值进行滤波处理,以提高第一相关数据的可靠性。
具体地,针对同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识,可以获取对应的多个第二相关数据中的最大值,并根据该最大值确定对应的滑动位置为该同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识对应的第一目标滑动位置。根据第一目标滑动位置,可以获取与第一目标滑动位置相邻的滑动位置,以及与该第一预补偿频偏值、小区组内标识、相邻的滑动位置对应的第二相关数据。将第一目标滑动位置对应的第二相关数据,与相邻的滑动位置对应的第二相关数据进行累加,得到同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识对应的第一相关数据。
在一些实施例中,与第一目标滑动位置相邻的滑动位置包括在左侧与第一目标滑动位置相邻的滑动位置,以及在右侧与第一目标滑动位置相邻的滑动位置。
示例性地,针对档位索引为m的第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识,可以得到对应的多个第二相关数据。遍历搜索该多个第二相关数据,可以确定该第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识对应的第二相关数据的最大值为/>。将该最大值对应的滑动位置θ确定为第一目标滑动位置/>,并获取在左侧与该第一目标滑动位置/>相邻的滑动位置为/>,在右侧与该第一目标滑动位置/>相邻的滑动位置为/>。根据档位索引m对应的第一预补偿频偏值、取值为i的小区组内标识以及相邻的滑动位置/>,可以得到对应的第二相关数据为/>;根据档位索引m对应的第一预补偿频偏值、取值为i的小区组内标识以及相邻的滑动位置,可以得到对应的第二相关数据为/>。对第一目标滑动位置/>对应的第二相关数据/>(即该档位索引为m的第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识对应的多个第二相关数据中的最大值/>)、滑动位置/>对应的第二相关数据、滑动位置/>对应的第二相关数据/>进行累加,并将累加得到的和作为该档位索引为m的第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识对应的第一相关数据。
在又一些实施例中,可以根据多个第二相关数据中的最大值对应的第一目标滑动位置以及对应的预补偿频偏值的档位索引、小区组内标识,得到粗定时位置索引矩阵。
示例性地,可以初始化一个M行3列的粗定时位置索引矩阵,并将矩阵中的元素初始化值设为零。其中,粗定时位置索引矩阵的行对应档位索引,列对应小区组内标识。遍历多个第二相关数据/>,根据档位索引为m的第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识,得到对应的最大值为/>。将该最大值对应的滑动位置作为该第一预补偿频偏值和小区组内标识对应的第一目标滑动位置,则第一目标滑动位置可以表示为:
其中,K为时域采样数据的数据长度。根据不同的第一预补偿频偏值和不同的小区组内标识分别对应的第一目标滑动位置,可以获取粗定时位置索引矩阵P,则粗定时位置索引矩阵P中的元素可以表示为:
进一步地,根据粗定时位置索引矩阵P中与档位索引为m的第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识对应的第一目标滑动位置,可以获取与该第一目标滑动位置相邻的滑动位置,并进一步获取与档位索引为m的第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识对应的第一相关数据。根据不同的第一预补偿频偏值和不同的小区组内标识分别对应的第一相关数据,可以获取相关值度量矩阵。
示例性地,可以初始化一个M行3列的相关值度量矩阵,并将矩阵中的元素初始化值设为零。其中,相关值度量矩阵的行对应档位索引,列对应小区组内标识。根据粗定时位置索引矩阵P中与档位索引m和取值为i的小区组内标识对应的第一目标滑动位置/>,可以获取在左侧与该第一目标滑动位置相邻的滑动位置为/>,获取在右侧与该第一目标滑动位置相邻的滑动位置为/>。将第一目标滑动位置对应的第二相关数据、滑动位置/>对应的第二相关数据、滑动位置/>对应的第二相关数据进行累加,得到与档位索引为m的第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识对应的第一相关数据为/>。根据不同的第一预补偿频偏值和不同的小区组内标识分别对应的第一相关数据,可以获取相关值度量矩阵V,则相关值度量矩阵V中的元素可以表示为:
需要说明的是,第一相关数据可以理解为是相关值度量值。同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识对应的第一目标滑动位置的第二相关数据可以理解为是根据滑动互相关函数得到的最强峰,第一目标滑动位置相邻的滑动位置对应的第二相关数据可以理解为是该最强峰的左右峰。根据该最强峰及其左右峰的和作为相关值度量值,可以有效降低信号波动的影响,以提高相关值度量值的可靠性。
在一些实施方式中,参考图6所示,根据多个第一相关数据,确定目标小区组内标识和目标档位,可以包括以下步骤。
S610、将多个第一相关数据中的最大值对应的小区组内标识作为目标小区组内标识。
S620、将多个第一相关数据中的最大值对应的档位作为目标档位。
具体地,可以遍历不同的第一预补偿频偏值与不同的小区组内标识对应的多个第一相关数据,从多个第一相关数据中确定最大值,并将该最大值对应的小区组内标识作为目标小区组内标识,将该最大值对应的第一预补偿频偏值的档位作为目标档位。
在一些实施例中,对本地PSS时域序列与接收时域序列进行滑动相关计算后可以得到相关数据,将该相关数据作为第二相关数据,则第一相关数据是根据多个第二相关数据/>确定的。同一第一预补偿频偏值与同一小区组内标识对应有一个第一相关数据。
示例性地,针对档位索引为m的第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识,根据对应的多个第二相关数据,可以确定档位索引为m的第一预补偿频偏值和取值为i的小区组内标识对应的第一相关数据为/>。遍历不同的第一预补偿频偏值和不同的小区组内标识分别对应的第一相关数据,得到多个第一相关数据中的最大值为,则将该最大值对应的小区组内标识作为目标小区组内标识,以及将该最大值对应的第一预补偿频偏值的档位作为目标档位。
进一步地,可以根据多个第一相关数据获取相关值度量矩阵,其中,相关值度量矩阵中的元素可以表示为/>,且相关值度量矩阵的行可以对应预补偿频偏值的档位索引,列对应小区组内标识。根据相关值度量矩阵中的最大值,可以将该最大值所在行对应的档位索引作为一级扫频得到的最佳预补偿频偏档位索引/>,以根据该档位索引得到目标档位,并将该最大值所在列对应的小区组内标识的值/>作为目标小区组内标识的值。具体地,可以按照如下公式获取最佳预补偿频偏档位索引和目标小区组内标识的值:
其中,i∈{0,1,2};m=0,1,…,M-1。由此,可以确定目标档位是档位索引对应的档位,且下行同步的小区组内标识/>
需要说明的是,上述实施方式中关于第一相关数据的确定方法的描述,请参考本说明书中关于根据多个第二相关数据确定第一相关数据的描述,具体这里不再赘述。
在一些实施方式中,参考图7所示,基于多个第二预补偿频偏值和目标小区组内标识,对时域采样数据进行二级扫频,以确定粗频偏结果和粗同步结果,可以包括以下步骤。
S710、获取不同的第二预补偿频偏值和目标小区组内标识对应的目标PSS时域序列与接收时域序列之间的第三相关数据,得到多个第三相关数据。其中,目标PSS时域序列是与目标小区组内标识对应的本地PSS时域序列。
S720、根据多个第三相关数据、以及目标小区组内标识和目标档位对应的第一相关数据,确定粗频偏结果和粗同步结果。
其中,第三相关数据可以是对目标PSS时域序列与接收时域序列进行相关计算后得到的相关数据,且第三相关数据与第二预补偿频偏值和目标小区组内标识对应。粗频偏结果包括初步估计的频偏值,粗同步结果包括初步估计的粗定时位置。
具体地,根据目标小区组内标识,可以获取目标小区组内标识对应的本地PSS时域序列,将该本地PSS时域序列作为目标PSS时域序列。针对任一第二预补偿频偏值和目标小区组内标识,可以根据该第二预补偿频偏值对目标PSS时域序列进行频偏预补偿,对预补偿后的PSS时域序列与接收时域序列进行相关计算,得到与任一第二预补偿频偏值和目标小区组内标识对应的第三相关数据。针对不同的第二预补偿频偏值和目标小区组内标识,可以得到与不同的第二预补偿频偏值和目标小区组内标识分别对应的多个第三相关数据。根据多个第三相关数据,以及目标小区组内标识和目标档位对应的第一相关数据,可以确定其中的最大值,以根据该最大值对应的预补偿频偏值确定粗频偏结果,以及根据该最大值对应的接收时域序列确定粗同步结果。
示例性地,目标小区组内标识为ID1,多个第二预补偿频偏值包括频偏值1'、频偏值2',获取ID1对应的目标PSS时域序列为。根据目标PSS时域序列/>的数据长度N,可以从时域采样数据/>中获取同样数据长度的序列作为接收时域序列/>。其中,θ可以表示接收时域序列在时域采样数据中的起始位置的索引,且0≤n≤N-1。针对频偏值1'和小区组内标识ID1,可以根据频偏值1'对目标PSS时域序列/>进行频偏预补偿,对预补偿后的PSS时域序列与接收时域序列/>进行相关计算,得到与频偏值1'和小区组内标识ID1对应的第三相关数据;针对频偏值2'和小区组内标识ID1,可以根据频偏值2'对目标PSS时域序列/>进行频偏预补偿,对预补偿后的PSS时域序列与接收时域序列进行相关计算,得到与频偏值2'和小区组内标识ID1对应的第三相关数据。由此,可以获取到多个第三相关数据。根据多个第三相关数据,以及目标小区组内标识和目标档位对应的第一相关数据,可以确定其中的最大值。假设该最大值对应的预补偿频偏值为频偏值2',则可以根据频偏值2'确定粗频偏结果,并根据该最大值对应的接收时域序列对应的起始位置的索引θ确定粗同步结果。
可以理解的是,第三相关数据与预补偿频偏值的档位对应。根据目标PSS时域序列的数据长度,可以从时域采样数据中获取多个接收时域序列,同一第二预补偿频偏值可以对应有多个第三相关数据。因此,在一些实施例中,多个第三相关数据可以包括目标PSS时域序列与所有接收时域序列之间的第三相关数据。
在一些实施方式中,预补偿频偏值对应有档位索引,参考图8所示,针对同一第二预补偿频偏值,获取目标PSS时域序列与接收时域序列之间的第三相关数据,可以包括以下步骤。
S810、利用第二预补偿频偏值对应的档位索引,对目标PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第二预补偿序列。
S820、对第二预补偿序列和接收时域序列进行滑动相关计算,得到多个第四相关数据。其中,不同的滑动位置对应不同的第四相关数据。
S830、根据多个第四相关数据,确定第三相关数据。
其中,同一第二预补偿频偏值对应有一个第三相关数据。
具体地,基于目标小区组内标识,可以根据相关协议规定的PSS序列的生成方法得到目标小区组内标识对应的本地PSS频域序列,并将该本地PSS频域序列转换至时域,即可得到目标PSS时域序列。针对同一第二预补偿频偏值,可以利用该第二预补偿频偏值对应的档位索引对该目标PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第二预补偿序列。根据目标PSS时域序列的数据长度以及不同的滑动位置,可以从时域采样数据中获取不同的滑动位置对应的接收时域序列。对第二预补偿序列和任一滑动位置对应的接收时域序列进行滑动相关计算,得到与同一第二预补偿频偏值、目标小区组内标识、任一滑动位置对应的第四相关数据。由此,对第二预补偿序列和不同的滑动位置对应的接收时域序列进行滑动相关计算,可以得到与同一第二预补偿频偏值、目标小区组内标识、不同滑动位置分别对应的多个第四相关数据。根据该多个第四相关数据,可以确定同一第二预补偿频偏值和目标小区组内标识对应的第三相关数据。
示例性地,设定M档预补偿频偏值,档位为,其中,M=2Mmax+1,且Mmax=6。假设确定目标档位的档位索引为/>,根据目标档位的档位索引可以确定多个第二预补偿频偏值对应的档位索引为/>,用于表示M档预补偿频偏值中第m'个预补偿频偏值为第二预补偿频偏值。其中,/>,/>。基于目标小区组内标识的值/>,可以得到目标PSS时域序列/>。针对档位索引为m'的第二预补偿频偏值,可以按照如下公式利用该第二预补偿频偏值对应的档位索引m'对目标PSS时域序列进行频偏预补偿:
其中,表示第二预补偿序列。根据目标PSS时域序列的数据长度N以及不同的滑动位置θ,可以从时域采样数据中获取不同的滑动位置对应的接收时域序列/>。按照如下公式对第二预补偿序列和接收时域序列进行滑动相关计算:
其中,表示第四相关数据。根据滑动相关计算得到的多个第四相关数据,可以确定档位索引为m'的第二预补偿频偏值和取值为/>的目标小区组内标识对应的第三相关数据。
在一些实施方式中,根据多个第四相关数据,确定第三相关数据,可以包括:将多个第四相关数据中的最大值作为第三相关数据。
具体地,针对同一第二预补偿频偏值,可以将该同一第二预补偿频偏值对应的多个第四相关数据中的最大值作为该第二预补偿频偏值对应的第三相关数据,由此可以得到不同的第二预补偿频偏值分别对应的第三相关数据。
示例性地,针对档位索引为m'的第二预补偿频偏值和取值为的目标小区组内标识,可以得到对应的多个第四相关数据/>。遍历该多个第四相关数据,可以确定该第二预补偿频偏值和取值为/>的目标小区组内标识对应的最大值为/>,并将该最大值作为该第二预补偿频偏值对应的第三相关数据。按照此方法,可以得到不同的第二预补偿频偏值分别对应的第三相关数据。
在一些实施例中,可以根据第三相关数据以及第三相关数据对应的预补偿频偏值的档位索引、小区组内标识,对前述经过一级扫频得到的相关值度量矩阵进行更新。
示例性地,可以遍历多个第四相关数据,根据档位索引为m'的第二预补偿频偏值和取值为/>的目标小区组内标识,将对应的最大值/>作为第三相关数据。根据不同的第二预补偿频偏值和目标小区组内标识对应的多个第三相关数据,可以利用该多个第三相关数据对前述经过一级扫频得到的M行3列的相关值度量矩阵/>进行更新,即刷新矩阵中/>以及/>对应的位置的元素。更新后相关值度量矩阵中/>以及对应的位置的元素可以表示为:
进一步地,根据多个第三相关数据,还可以根据多个第三相关数据对应的滑动位置对前述经过一级扫频得到的粗定时位置索引矩阵进行更新。
示例性地,根据档位索引为m'的第二预补偿频偏值和取值为的目标小区组内标识,可以得到对应的第三相关数据/>对应的滑动位置θ。根据多个第三相关数据对应的滑动位置对前述经过一级扫频得到的粗定时位置索引矩阵/>进行更新,即刷新矩阵中/>以及/>对应的位置的元素。更新后粗定时位置索引矩阵中/>以及/>对应的位置的元素可以表示为:
在一些实施方式中,参考图9所示,根据多个第四相关数据,确定第三相关数据,可以包括以下步骤。
S910、获取多个第四相关数据中的最大值对应的第二目标滑动位置。
S920、将第二目标滑动位置、与第二目标滑动位置相邻的滑动位置对应的第四相关数据的和,作为第三相关数据。
具体地,针对同一第一预补偿频偏值和目标小区组内标识,可以获取对应的多个第四相关数据中的最大值,并根据该最大值确定对应的滑动位置为该同一第二预补偿频偏值和目标小区组内标识对应的第二目标滑动位置。根据第二目标滑动位置,可以获取与第二目标滑动位置相邻的滑动位置,以及与该第二预补偿频偏值、目标小区组内标识、相邻的滑动位置对应的第四相关数据。将第二目标滑动位置对应的第四相关数据,与相邻的滑动位置对应的第四相关数据进行累加,得到同一第二预补偿频偏值和目标小区组内标识对应的第三相关数据。
在一些实施例中,与第二目标滑动位置相邻的滑动位置包括在左侧与第二目标滑动位置相邻的滑动位置,以及在右侧与第二目标滑动位置相邻的滑动位置。
示例性地,针对档位索引为m'的第二预补偿频偏值和取值为的目标小区组内标识,可以得到对应的多个第四相关数据。遍历该多个第四相关数据,可以确定该第二预补偿频偏值和取值为/>的目标小区组内标识对应的最大值为/>。将该最大值对应的滑动位置θ确定为第二目标滑动位置/>,并获取在左侧与该第二目标滑动位置相邻的滑动位置为/>,在右侧与该第二目标滑动位置相邻的滑动位置为。根据档位索引m'对应的第二预补偿频偏值、取值为/>的目标小区组内标识以及相邻的滑动位置/>,可以得到对应的第四相关数据为/>;根据档位索引m'对应的第二预补偿频偏值、取值为/>的目标小区组内标识以及相邻的滑动位置,可以得到对应的第四相关数据为/>。对第二目标滑动位置对应的第四相关数据/>(即该档位索引为m'的第二预补偿频偏值和取值为/>的目标小区组内标识对应的多个第四相关数据中的最大值/>)、滑动位置/>对应的第四相关数据/>、滑动位置/>对应的第四相关数据/>进行累加,并将累加得到的和作为该档位索引为m'的第二预补偿频偏值和取值为/>的目标小区组内标识对应的第三相关数据。
在又一些实施例中,可以根据多个第四相关数据中的最大值对应的第二目标滑动位置以及对应的预补偿频偏值的档位索引、目标小区组内标识,对前述经过一级扫频得到的粗定时位置索引矩阵进行更新。
示例性地,遍历多个第四相关数据,根据档位索引为m'的第二预补偿频偏值和取值为的目标小区组内标识,得到对应的最大值为/>。将该最大值对应的滑动位置作为该第二预补偿频偏值和取值为/>的目标小区组内标识对应的第二目标滑动位置,则第二目标滑动位置可以表示为:
根据不同的第二预补偿频偏值和目标小区组内标识分别对应的第二目标滑动位置,可以对前述经过一级扫频得到的粗定时位置索引矩阵进行更新,即刷新矩阵中以及/>对应的位置的元素,则更新后粗定时位置索引矩阵P中/>以及/>对应的位置的元素可以表示为:
进一步地,根据更新后粗定时位置索引矩阵P中与档位索引为m'的第一预补偿频偏值和取值为的目标小区组内标识对应的第二目标滑动位置,可以获取与该第二目标滑动位置相邻的滑动位置,并进一步获取与档位索引为m'的第二预补偿频偏值和取值为/>的目标小区组内标识对应的第三相关数据。根据不同的第二预补偿频偏值和目标小区组内标识分别对应的第三相关数据,可以对前述经过一级扫频得到的相关值度量矩阵进行更新。/>
示例性地,根据粗定时位置索引矩阵P中与档位索引为m'的第二预补偿频偏值和取值为的目标小区组内标识对应的第二目标滑动位置/>,可以获取在左侧与该第二目标滑动位置相邻的滑动位置为/>,获取在右侧与该第一目标滑动位置相邻的滑动位置为/>。将第二目标滑动位置对应的第四相关数据、滑动位置/>对应的第四相关数据、滑动位置/>对应的第四相关数据进行累加,得到与档位索引为m'的第二预补偿频偏值和目标小区组内标识对应的第三相关数据为/>。根据不同的第二预补偿频偏值和目标小区组内标识分别对应的第三相关数据,可以对前述经过一级扫频得到的相关值度量矩阵/>进行更新,即刷新矩阵中/>以及/>对应的位置的元素,则更新后相关值度量矩阵V中/>以及/>对应的位置的元素可以表示为:
在一些实施方式中,参考图10所示,根据多个第三相关数据、以及目标小区组内标识和目标档位对应的第一相关数据,确定粗频偏结果和粗同步结果,可以包括以下步骤。
S1010、将多个第三相关数据、以及目标小区组内标识和目标档位对应的第一相关数据的最大值对应的预补偿频偏值作为粗频偏结果。
S1020、将多个第三相关数据、以及目标小区组内标识和目标档位对应的第一相关数据的最大值对应的滑动位置作为粗同步位置,得到粗同步结果。
具体地,可以遍历多个第三相关数据、以及目标小区组内标识和目标档位对应的第一相关数据,确定多个第三相关数据以及该第一相关数据中的最大值。根据该最大值,可以得到该最大值对应的预补偿频偏值和滑动位置。将该预补偿频偏值作为估计的粗频偏结果,将该滑动位置作为估计的粗同步位置,以得到粗同步结果。
在一些实施例中,对目标PSS时域序列与接收时域序列进行滑动相关计算后可以得到相关数据,将该相关数据作为第四相关数据,则第三相关数据是根据多个第四相关数据确定的。同一第二预补偿频偏值与目标小区组内标识对应有一个第三相关数据。
示例性地,针对档位索引为m'的第二预补偿频偏值和取值为的目标小区组内标识,根据对应的多个第四相关数据/>,确定该第二预补偿频偏值和目标小区组内标识对应的第三相关数据为/>。遍历不同的第二预补偿频偏值分别对应的第三相关数据、以及目标小区组内标识和目标档位对应的第一相关数据,确定其中的最大值,并将该最大值对应的预补偿频偏值作为粗频偏结果,将该最大值对应的滑动位置作为粗同步位置,以得到粗同步结果。
进一步地,可以获取由第一相关数据和第三相关数据构成的相关值度量矩阵,以及由第一相关数据对应的滑动位置和第三相关数据对应的滑动位置构成的粗定时位置索引矩阵/>,相关值度量矩阵和粗定时位置索引矩阵的行对应预补偿频偏值的档位索引,列对应小区组内标识。通过确定相关值度量矩阵中目标小区组内标识对应的相关数据中的最大值,以根据该最大值所在行对应的预补偿频偏值的档位索引,确定对应的预补偿频偏值,以获取粗频偏结果。根据确定的预补偿频偏值的档位索引以及目标小区组内标识,可以从粗定时位置索引矩阵中确定对应的滑动位置,将该滑动位置作为粗同步位置,以得到粗同步结果。
示例性地,根据前述方法获取由第一相关数据和第三相关数据构成的相关值度量矩阵,以及由第一相关数据对应的滑动位置和第三相关数据对应的滑动位置构成的粗定时位置索引矩阵/>。基于相关值度量矩阵/>,可以得到相关值度量矩阵中目标小区组内标识对应的相关数据中的最大值为/>,则该最大值所对应的预补偿频偏值的档位索引/>可以表示为:
根据该档位索引以及/>,可以确定对应的预补偿频偏值为/>,则粗频偏结果为/>。其中,/>表示M档预补偿频偏值中各预补偿频偏值之间的预补偿频偏间隔。根据档位索引/>和取值为/>的目标小区组内标识,可以从粗定时位置索引矩阵/>中得到对应的滑动位置为/>。将该滑动位置作为粗同步位置,则可以得到粗同步结果为/>
可以理解的是,粗同步位置也可以称为粗定时位置。
在一些实施方式中,参考图11所示,下行同步方法还可以包括以下步骤。
S1110、根据目标小区组内标识对应的第一相关数据,计算用于表征信噪比水平的信噪比数据。
S1120、在信噪比数据大于等于预设信噪比阈值时,根据目标档位,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值。
S1130、在信噪比数据小于预设信噪比阈值时,根据多个第一预补偿频偏值,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值。
其中,信噪比数据为信噪比水平因子,可以用于表征当前信道的信噪比水平,进一步可以表征当前信道条件。预设信噪比阈值为预先设置的信噪比门限因子。
在一些情况中,当真实频偏处于所设置的两个预补偿频偏值的档位中间时,低信噪比水平会对第二预补偿频偏值的档位的选取产生干扰,导致频偏预补偿算法的性能下降。因此,可以根据当前信道条件,自适应地选择第二预补偿频偏值的档位的选取模式,以保障算法的性能,同时兼顾高、低信噪比场景以及大频偏的场景。
具体地,可以根据目标小区组内标识对应的第一相关数据,计算用于表征当前信道的信噪比水平的信噪比数据。在信噪比数据大于等于预设信噪比阈值时,表明当前信噪比水平较高,信道条件较好,则可以根据目标档位,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值。在信噪比数据小于预设信噪比阈值时,表明当前信噪比水平较低,信道条件较差,则可以根据多个第一预补偿频偏值,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值。
在一些实施例中,可以根据一级扫频后得到的由第一相关数据构成的相关值度量矩阵,确定目标小区组内标识对应的第一相关数据中的有效数据,以用于计算信噪比数据。预设信噪比阈值可以是0.2。
示例性地,多个第一预补偿频偏值为M档预补偿频偏值中档位索引为偶数的多个预补偿频偏值。根据前述方法在一级扫频后得到相关值度量矩阵,则从相关值度量矩阵中确定目标小区组内标识对应的第一相关数据,可以得到目标小区组内标识对应的M档预补偿相关度量值。根据该M档预补偿相关度量值,可以得到由该M档预补偿相关度量值构成的向量,该向量中的元素可以表示为:
其中,m=0,1,…,M-1。在该向量中取不为0的预补偿相关度量值作为有效预补偿相关度量值,可以得到有效档预补偿相关度量值,表示为:
其中,表示有效/>档预补偿相关度量值,且/>;/>。根据该有效/>档预补偿相关度量值,可以按照如下公式计算信噪比数据:
其中,FacCur表示信噪比数据;表示/>中的预补偿相关度量值对应的索引。将信噪比数据与预设信噪比阈值THfac进行比较,若FacCur≥THfac,选择扫频模式一,即根据目标档位,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值用于二级扫频。若FacCur<THfac,选择扫频模式二,即根据多个第一预补偿频偏值,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值用于二级扫频。
需要说明的是,预设信噪比阈值可以通过仿真确定,本说明书中不作具体限定。关于上述实施方式中根据目标档位,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值的描述,请参考本说明书中关于根据目标档位,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值的描述,具体这里不再赘述。
上述实施方式中,在一级扫频后,根据有效的多档预补偿相关度量值计算用于表征当前信噪比水平的信噪比数据,并将信噪比数据与预先设定的信噪比阈值进行比较,根据比较结果来自适应选择二级扫频的工作模式(扫频模式一或扫频模式二)。由此,可以使算法的灵活度更高,鲁棒性更强,能够同时兼顾高、低信噪比场景以及大频偏场景,满足5G轻量级终端在工业领域中的应用需求。
在一些实施方式中,根据多个第一预补偿频偏值,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值,可以包括:将多档预补偿频偏值中除多个第一预补偿频偏值之外的所有预补偿频偏值作为第二预补偿频偏值,得到多个第二预补偿频偏值。
具体地,在信噪比数据小于预设信噪比阈值时,表明当前信噪比水平较低,信道条件较差,则可以将多档预补偿频偏值中除多个第一预补偿频偏值之外的所有预补偿频偏值作为第二预补偿频偏值,得到多个第二预补偿频偏值。
示例性地,以上述M档预补偿频偏值、多个第一预补偿频偏值、信噪比数据和预设信噪比阈值为例。若FacCur<THfac,选择扫频模式二,首先,根据用于一级扫频的多个第一预补偿频偏值,可以对该多个第一预补偿频偏值对应的档位进行偏移,即得到用于二级扫频的预补偿频偏值的档位索引为。根据用于二级扫频的预补偿频偏值的档位索引,可以得到多个第二预补偿频偏值。
在一些实施方式中,在信噪比数据小于预设信噪比阈值时,下行同步方法还可以包括:基于多个第二预补偿频偏值和多个小区组内标识,对时域采样数据进行二级扫频,以调整目标小区组内标识,并基于调整后的目标小区组内标识,确定粗频偏结果和粗同步结果。
其中,调整后的目标小区组内标识为用于最终确定物理层小区标识的小区组内标识。
在一些情况中,在信噪比数据小于预设信噪比阈值时,通过一级扫频得到的目标小区组内标识可能不准确,因此,需要基于多个第二预补偿频偏值和多个小区组内标识,对时域采样数据进行二级扫频,以进一步确定用于最终计算物理层小区标识的新的小区组内标识,并利用该新确定的小区组内标识对一级扫频后确定的目标小区组内标识进行调整。
具体地,在信噪比数据小于预设信噪比阈值时,可以选择扫频模式二,即基于多个第二预补偿频偏值和多个小区组内标识,对时域采样数据进行二级扫频,得到二级扫频结果。根据二级扫频结果可以确定一个新的小区组内标识,以根据该新确定的小区组内标识对一级扫频后确定的目标小区组内标识进行调整,得到调整后的目标小区组内标识。基于调整后的目标小区组内标识,可以确定粗频偏结果和粗同步结果。
示例性地,根据多个第二预补偿频偏值,可以利用第二预补偿频偏值对应的档位索引m',对各小区组内标识对应的本地PSS时域序列进行频偏预补偿,以及按照如下公式对接收时域序列进行滑动相关计算:
其中,根据同一第二预补偿频偏值和同一小区组内标识对应的多个相关数据,可以从中确定最大值为/>。根据不同的第二预补偿频偏值和不同的小区组内标识分别对应的相关数据的最大值,可以对一级扫频得到的相关值度量矩阵/>和粗定时位置索引矩阵/>中对应档位索引m'和取值为i的小区组内标识的位置的元素进行更新。根据更新后的相关值度量矩阵,可以从档位索引m'和取值为i的小区组内标识对应的位置的元素以及一级扫频后确定的最佳预补偿频偏档位索引/>和取值为/>的目标小区组内标识对应的位置的元素中确定最大值,以根据该最大值调整目标小区组内标识。
示例性地,用于更新粗定时位置索引矩阵的元素可以表示如下:
/>
相应地,更新后的粗定时位置索引矩阵中对应档位索引m'和取值为i的小区组内标识的位置的元素可以表示如下:
针对更新后的粗定时位置索引矩阵中档位索引m'和取值为i的小区组内标识对应的位置的元素,可以得到用于更新相关值度量矩阵的元素为:
其中,,/>,且/>。根据更新后的相关值度量矩阵,可以从档位索引m'和取值为i的小区组内标识对应的位置的元素以及一级扫频后确定的档位索引/>和取值为/>的目标小区组内标识对应的位置的元素/>中确定最大值为/>,并将目标小区组内标识的值调整为该最大值所在的列对应的小区组内标识的值/>,作为最终确定的用于计算物理层小区标识的小区组内标识的值,即/>
在一些实施例中,也可以根据更新后的相关值度量矩阵中的元素的最大值对目标小区组内标识进行调整。
示例性地,根据更新后的相关值度量矩阵,可以确定矩阵中的元素的最大值,并可以按照如下公式根据该最大值得到用于确定粗频偏结果的预补偿频偏值的档位索引和用于调整目标小区组内标识的小区组内标识的值/>
由此,可以将目标小区组内标识的值调整为/>,即/>
再进一步地,根据档位索引,可以得到粗频偏结果为/>。根据档位索引/>和目标小区组内标识的值/>,可以从粗定时位置索引矩阵中得到滑动位置为,将该滑动位置作为粗同步位置,则可以得到粗同步结果为/>
在一些实施方式中,参考图12所示,基于粗频偏结果和粗同步结果,确定目标小区组标识,可以包括以下步骤。
S1210、基于粗频偏结果和粗同步结果,对时域接收信号进行精频偏估计,得到精频偏结果。
S1220、基于粗频偏结果、精频偏结果和粗同步结果,确定目标小区组标识。
其中,精频偏结果用于表示小数倍频偏结果。
具体地,可以基于粗频偏结果对时域接收信号进行频偏补偿,并基于粗同步结果从频偏补偿后的时域接收信号中获取同步信号块,以基于同步信号块进行精频偏估计,得到精频偏结果。根据粗频偏结果、精频偏结果和粗同步结果,可以对时域接收信号进行相关计算,得到精同步结果。基于精同步结果,可以确定目标小区组标识。
示例性地,可以基于粗频偏结果对时域接收信号进行频偏补偿,得到频偏补偿后的时域接收信号。由于粗同步结果是时域采样数据对应的粗同步结果,因此可以对频偏补偿后的时域接收信号进行采样,得到采样后的数据,然后基于该粗同步结果/>从采样后的数据中获取同步信号块,用于进行精频偏估计,得到精频偏结果。根据粗频偏结果、精频偏结果和粗同步结果,可以对时域接收信号进行相关计算,得到精同步结果,并基于精同步结果,最终确定目标小区组标识/>
在一些实施方式中,参考图13所示,基于粗频偏结果和粗同步结果,对时域接收信号进行精频偏估计,得到精频偏结果,可以包括以下步骤。
S1310、根据粗频偏结果对时域接收信号进行粗频偏补偿,得到粗频偏补偿信号。
S1320、对粗频偏补偿信号进行采样,得到时域采样补偿数据。
S1330、根据粗同步结果,从时域采样补偿数据中获取同步信号块对应的目标时域数据。
S1340、对目标时域数据进行精频偏估计,得到精频偏结果。
具体地,根据粗频偏结果对时域接收信号进行粗频偏补偿,得到粗频偏补偿信号,然后对粗频偏补偿信号进行采样,得到时域采样补偿数据。根据粗同步结果,可以以粗同步结果表示的粗同步位置为起始位置,从时域采样补偿数据中取连续的4个符号的长度,并认为该4个符号是同步信号块的4个符号。将每个符号上的时域数据作为同步信号块对应的目标时域数据,并对目标时域数据进行精频偏估计,得到精频偏结果。
在一些实施例中,可以采用基于CP(Cyclic Prefix,循环前缀)的频偏估计方法对目标时域数据进行精频偏估计。利用同步信号块的4个符号进行基于CP的频偏估计,以增强频偏估计的性能。
示例性地,根据粗频偏结果对时域接收信号r(n)进行频偏补偿,得到粗频偏补偿信号,然后可以对粗频偏补偿信号进行4倍降采样,得到时域采样补偿数据/>。以粗同步结果/>表示的粗同步位置为起始位置,从时域采样补偿数据中取连续的4个符号的长度作为同步信号块SSB的4个符号。将每个符号上的时域数据作为目标时域数据/>,其中,l用于表示符号的索引,且l=0,1,2,3。基于4个符号上的目标时域数据,可以按照如下公式采用基于CP的频偏估计方法对目标时域数据进行精频偏估计得到相关系数:
其中,R用于表示相关系数,NCP表示CP长度,N表示傅里叶变换点数。根据计算出的相关系数,可以进一步计算得到归一化频偏估计值为:
根据归一化频偏估计值,可以得到精频偏结果为:
/>
在一些实施方式中,参考图14a所示,基于粗频偏结果、精频偏结果和粗同步结果,确定目标小区组标识,可以包括以下步骤。
S1410、根据粗频偏结果和精频偏结果对时域接收信号进行系统频偏补偿,得到系统频偏补偿信号。
S1420、根据粗同步结果,确定时域接收信号对应的目标粗同步位置。
S1430、基于目标粗同步位置和目标小区组内标识,获取系统频偏补偿信号与目标PSS时域序列之间的第五相关数据,得到精同步结果。其中,目标PSS时域序列为与目标小区组内标识对应的本地PSS时域序列。
S1440、基于精同步结果,从系统频偏补偿信号中获取SSS时域信号。
S1450、根据SSS时域信号,确定目标小区组标识。
具体地,在信噪比数据大于等于预设信噪比阈值时,目标小区组内标识是一级扫频后确定的目标小区组内标识;在信噪比数据小于预设信噪比阈值时,目标小区组内标识是二级扫频后得到的调整后的目标小区组内标识。根据粗频偏结果和精频偏结果,可以得到系统频偏结果,以根据系统频偏结果对时域接收信号进行系统频偏补偿,得到系统频偏补偿信号。由于粗同步结果是基于时域采样数据得到的粗同步结果,时域采样数据是对时域接收信号进行采样得到的,因此需要根据粗同步结果确定时域接收信号对应的目标粗同步位置。基于目标粗同步位置和确定的目标小区组内标识,可以对系统频偏补偿信号与目标PSS时域序列进行相关计算,得到系统频偏补偿信号与目标PSS时域序列之间的第五相关数据,从而根据第五相关数据得到精同步结果。由于精同步结果可以表示系统频偏补偿信号中PSS信号的起始位置,因此可以根据精同步结果,从系统频偏补偿信号中获取对应的SSS时域信号,以根据SSS时域信号进行相关计算,确定目标小区组标识。
在一些实施例中,可以采用在滑动窗口内进行滑动相关计算的方法获取系统频偏补偿信号与目标PSS时域序列之间的第五相关数据。具体地,可以根据粗同步位置设定用于定时精同步的滑动互相关计算的滑动窗口,以减少对接收信号与本地PSS序列进行相关计算的次数。
示例性地,根据粗频偏结果和精频偏结果/>,可以得到系统频偏结果为。根据系统频偏结果对时域接收信号r(n)进行系统频偏补偿,得到系统频偏补偿信号/>。根据粗同步结果确定时域接收信号对应的目标粗同步位置,假设时域采样数据是对时域接收信号进行4倍降采样得到的,则目标粗同步位置为:
根据目标粗同步位置左右开窗,获取窗口边界位置,即:
其中,S为窗口长度,K为时域采样数据的长度。根据窗口边界位置可以获取用于滑动相关计算的窗口,在窗口内,可以按照如下公式对系统频偏补偿信号与目标PSS时域序列进行滑动相关计算:
其中,表示第五相关数据;若WL<WR则θ∈[WL,WR];若WL>WR,则θ∈[0,WR]∪[WL,4K-1]。
需要说明的是,由于无论是一级扫频后确定的目标小区组内标识,还是二级扫频后得到的调整后的目标小区组内标识,都可以根据相关值度量矩阵中的元素的最大值确定,因此,可以理解的是,最终都可以用来表示目标小区组内标识的值,且
根据滑动相关计算得到的系统频偏补偿信号与目标PSS时域序列之间的多个第五相关数据,确定其中的最大值,以根据该最大值对应的在窗口内的滑动位置获取精同步结果。精同步结果可以表示为:
根据精同步结果,可以从系统频偏补偿信号提取出SSS时域信号,并将该SSS时域信号转换至频域,得到SSS频域信号。按照如下公式可以对转换后的SSS频域信号与本地SSS频域序列进行相关计算:
其中,为转换后的SSS频域信号;/>是小区组标识/>时的本地SSS频域序列。根据得到的多个小区组标识对应的相关数据/>,可以确定其中的最大值,并根据该最大值获取对应的小区组标识为目标小区组标识,即:
进一步地,可以进行PCI计算,获取物理层小区标识。物理层小区标识表示为,由目标小区组标识/>和目标小区组内标识/>确定,即:
示例性地,根据本说明书提供的下行同步方法,参考图14b所示,该下行同步方法的流程整体上可以包括接收信号、PSS检测、SSS检测和PCI计算的步骤。进一步地,参考图14c所示,一种下行同步方法的具体流程可以包括:首先,对时域接收信号进行滤波和降采样处理,得到时域采样数据,并对小区组内标识为0、1、2时的三组本地PSS序列进行时域转换,得到本地PSS时域序列。其次,基于本地PSS时域序列和多档预补偿频偏值中的第一预补偿频偏值对时域采样数据进行一级扫频,确定目标小区组内标识和目标档位。然后,根据目标档位从多档预补偿频偏值中获取第二预补偿频偏值,基于目标小区组内标识对应的目标PSS时域序列和第二预补偿频偏值对时域采样数据进行二级扫频,获取粗时频结果,即获取粗频偏结果和粗同步结果。最后,基于粗频偏结果和粗同步结果,确定目标小区组标识,以及进行PCI计算,获取物理层小区标识。
其中,基于粗频偏结果和粗同步结果,确定目标小区组标识,以及进行PCI计算,获取物理层小区标识的流程,具体包括:首先,对时域接收信号进行粗频偏补偿以及精频偏估计,得到精频偏结果。其次,根据粗频偏结果和精频偏结果进行系统频偏结果计算,利用系统频偏结果对时域接收信号进行系统频偏补偿,得到系统频偏补偿信号。再次,根据粗同步结果确定目标粗同步位置,以根据目标粗同步位置左右开窗,在窗口内对得到的系统频偏补偿信号进行滑动相关计算以用于完成定时精同步,得到精同步结果。然后根据精同步结果从系统频偏补偿信号中提取SSS时域序列,并对SSS时域序列进行频域转换,得到SSS频域序列,将SSS频域序列与本地SSS频域序列进行频域相关计算,以获取目标小区组标识。最后,根据目标小区组标识和目标小区组内标识进行PCI计算,确定物理层小区标识。
需要说明的是,上述图14c所示的下行同步方法中,对时域采样数据进行一级扫频包括:利用第一预补偿频偏值对应的档位索引,对本地PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第一预补偿序列。对第一预补偿序列和接收时域序列进行滑动相关计算,得到多个第二相关数据,将多个第二相关数据中的最大值作为第一相关数据。对时域采样数据进行二级扫频的描述与对时域采样数据进行一级扫频的描述类似,具体不再赘述。
示例性地,参考图14d所示,又一种下行同步方法的具体流程可以包括:首先,对时域接收信号进行滤波和降采样处理,得到时域采样数据,并对小区组内标识为0、1、2时的三组本地PSS序列进行时域转换,得到本地PSS时域序列。其次,基于本地PSS时域序列和多档预补偿频偏值中的第一预补偿频偏值对时域采样数据进行一级扫频,确定目标小区组内标识和目标档位。再次,根据一级扫频得到的目标小区组内标识对应的第一相关数据计算用于表征信噪比水平的信噪比数据FacCur。然后,将信噪比数据FacCur与预设信噪比阈值THfac进行比较,判断信噪比数据FacCur是否小于预设信噪比阈值THfac,若FacCur≥THfac,选择扫频模式一进行二级扫频,获取粗时频结果;若FacCur<THfac,选择扫频模式二进行二级扫频,获取调整后的目标小区组内标识,并基于调整后的目标小区组内标识确定粗时频结果。最后,基于粗频偏结果和粗同步结果,确定目标小区组标识,以及进行PCI计算,获取物理层小区标识。关于获取物理层小区标识的流程,与上述图14c所示的下行同步方法的流程中获取物理层小区标识的流程类似,在此不再赘述。
需要说明的是,上述图14c所示的下行同步方法中,对时域采样数据进行一级扫频包括:利用第二预补偿频偏值对应的档位索引,对目标PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第二预补偿序列。对第二预补偿序列和接收时域序列进行滑动相关计算,得到多个第四相关数据。获取多个第四相关数据中的最大值对应的第二目标滑动位置,将第二目标滑动位置、与第二目标滑动位置相邻的滑动位置对应的第四相关数据的和,作为第三相关数据。对时域采样数据进行二级扫频的描述与对时域采样数据进行一级扫频的描述类似,具体不再赘述。
需要说明的是,关于上述示例中扫频模式一的描述,请参考本说明书中关于根据目标档位从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值的描述,关于扫频模式二的描述,请参考本说明书中关于根据多个第一预补偿频偏值,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值的描述,具体这里不再赘述。
本说明书中,如表1所示,以相关技术中采用M个预补偿频偏值直接进行一次粗时频估计的滑动互相关算法(即相关技术中的频偏预补偿算法)为传统方法,以上述图14c所示的下行同步方法为方案一,以上述图14d所示的下行同步方法为方案二,基于仿真参数对三种方法的性能进行验证。
表1 下行同步方法列表
如表2所示,仿真参数包括10M信道带宽、30kHz系统子载波间隔、30.72MHz采样频率、AWGN信道带宽等参数。
表2 仿真参数表
为了验证上述三种下行同步方法的性能,在设定的不同参数条件下进行仿真。参考图15a所示,是在AWGN信道带宽、归一化频偏ε=0.2条件下通过1000次仿真得到的改进算法一与传统方法在进行PSS检测时的正确检测概率对比图;参考图15b所示,是在AWGN信道带宽、归一化频偏ε=0.5条件下通过1000次仿真得到的改进算法一与传统方法在进行PSS检测时的正确检测概率对比图;参考图15c所示,是在AWGN信道带宽、归一化频偏ε=0.8条件下通过1000次仿真得到的改进算法一与传统方法在进行PSS检测时的正确检测概率对比图。参考图15d所示,是在AWGN信道带宽、归一化频偏ε=0.2条件下通过1000次仿真得到的改进算法二与传统方法在进行PSS检测时的正确检测概率对比图;参考图15e所示,是在AWGN信道带宽、归一化频偏ε=0.5条件下通过1000次仿真得到的改进算法二与传统方法在进行PSS检测时的正确检测概率对比图;参考图15f所示,是在AWGN信道带宽、归一化频偏ε=0.8条件下通过1000次仿真得到的改进算法二与传统方法在进行PSS检测时的正确检测概率对比图。
进一步地,当5G系统进行下行同步时,对接收信号以30.72MHz(对应上述仿真)的采样率进行采样,一帧数据长度为307200,经过滤波和4倍降采样处理后,时域采样数据的数据长度降为K(K=76800),本地PSS时域序列长度N为256,降采样后CP长度L为18。PSS信号以及SSS信号占用的频域子载波个数Q为127,频偏预补偿次数M为13(即传统方法、方案一和方案二中设定M档预补偿频偏值为13档预补偿频偏值)。基于如上设定,对三种方法的复数乘法次数、复数加法次数及总运算量进行统计,汇总如表3:
表3 三种方法的复杂度对比
参考表3所示,改进算法一的总运算量为传统方法的46%,复杂度降低了54%,改进算法二的总运算量为传统算法的78%,复杂度降低了22%。需要说明的是,改进算法二的总运算量是在信道条件最差(极低信噪比)的情况下统计的。由于改进算法二在二级扫频时会根据信噪比数据自适应地选择扫频模式一或者扫频模式二进行二级扫频,以根据不同的信噪比条件选择对应的处理算法,因此,大多数场景下,改进算法二的复杂度和改进算法一的复杂度保持一致。而在较为极端的场景下,改进算法二的复杂度相较于改进算法一的复杂度会有所上升,使得改进算法二的复杂度相较于传统方法的复杂度仅降低了22%。若5G系统工作在中高信噪比条件下,则改进算法二的复杂度与改进算法一的复杂度一致。
针对改进算法二,在不同的归一化频偏、不同的信噪比水平条件下,对扫频模式二的使用频次进行统计,结果如表4:
表4 不同信噪比下2级扫频模式二频次
参考表4所示,表中的数值越大,表明二级扫频时调用扫频模式二的频次越高,降低的算法复杂度越少。显而易见的是,只有在极低信噪比的情况下,二级扫频时调用扫频模式二的频次才会超过0.5,在中高信噪比情况下一般不会在二级扫频时调用扫频模式二。
综合上述仿真对三种方法的检测性能及算法复杂度进行对比分析,可以发现,以90%的正确检测概率为基准,针对改进算法一,在ε=0.2和ε=0.8时,改进算法一相比于传统方法的增益约0.2dB;在ε=0.5时,改进算法一相比于传统方法的损失约3dB,但是改进算法一的复杂度比传统方法的复杂度更低,总运算量降低了54%。针对改进算法二,其弥补了改进算法一的不足,在不同的归一化频偏下,性能与传统方法基本持平,且算法的复杂度更低。在大多数场景下,改进算法二的总运算量能够降低54%,算法灵活度更高,鲁棒性更强,能够同时兼顾高低信噪比和大频偏的场景,满足工业领域应用的5G轻量级终端的下行同步要求,具有一定的实用价值。
需要说明的是,上述仿真中的传统方法采用频偏预补偿算法,与其他相关技术采用的算法相比性能较好,但是复杂度较高,实用价值较低。经过上述对比分析可以发现,改进算法一利用一级扫频和二级扫频的方法(即利用先粗扫频再细扫频的思想),与该传统方法相比,复杂度下降超过一半,且当系统频偏接近所设各频偏档位时,改进算法一还会有0.2dB的性能增益。然而,当系统频偏处于所设的两个频偏档位中间时,改进算法一中对于档位索引的选取会受到低信噪比的干扰,导致算法的性能下降,因此,改进算法一在低信噪比场景下存在缺陷。改进算法二能够弥补改进算法一的这种缺陷,同样是采用一级扫频和二级扫频的方法,但是改进算法二在二级扫频时分为两种扫频模式。改进算法二能够在不同的信噪比条件下自适应地选取工作模式,与传统的频偏预补偿算法相比,在保证性能的同时能够大大降低算法的复杂度。在中高信噪比条件下,改进算法二的复杂度能够降低约54%,在极低信噪比条件下,改进算法二的复杂度也能够降低约22%。
本说明书实施方式提供一种下行同步装置,参考图16a所示,该下行同步装置1600可以包括:采样数据获取模块1610、一级扫频模块1620、频偏值获取模块1630、二级扫频模块1640、小区组标识确定模块1650。
采样数据获取模块1610,用于获取时域采样数据;其中,时域采样数据是对时域接收信号进行采样得到。
一级扫频模块1620,用于基于多个第一预补偿频偏值和多个小区组内标识,对时域采样数据进行一级扫频,以确定目标小区组内标识和目标档位;其中,多个第一预补偿频偏值为多档预补偿频偏值中的部分预补偿频偏值。
频偏值获取模块1630,用于根据目标档位,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值。
二级扫频模块1640,用于基于多个第二预补偿频偏值和目标小区组内标识,对时域采样数据进行二级扫频,以确定粗频偏结果和粗同步结果。
小区组标识确定模块1650,用于基于粗频偏结果和粗同步结果,确定目标小区组标识。
在一些实施方式中,预补偿频偏值对应有档位索引,多个第一预补偿频偏值为多档预补偿频偏值中档位索引为奇数或偶数的多个预补偿频偏值。频偏值获取模块1630,还用于获取目标档位的相邻档位;将相邻档位对应的预补偿频偏值作为第二预补偿频偏值,得到多个第二预补偿频偏值。
在一些实施方式中,一级扫频模块1620,还用于获取不同的第一预补偿频偏值和不同的小区组内标识对应的本地PSS时域序列与接收时域序列之间的第一相关数据,得到多个第一相关数据;其中,接收时域序列是根据本地PSS时域序列的数据长度从时域采样数据中获得;根据多个第一相关数据,确定目标小区组内标识和目标档位。
在一些实施方式中,预补偿频偏值对应有档位索引。一级扫频模块1620,还用于针对同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识,利用第一预补偿频偏值对应的档位索引,对同一小区组内标识对应的本地PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第一预补偿序列;其中,本地PSS时域序列基于小区组内标识确定;对第一预补偿序列和接收时域序列进行滑动相关计算,得到多个第二相关数据;其中,不同的滑动位置对应不同的第二相关数据;根据多个第二相关数据,确定第一相关数据。
在一些实施方式中,一级扫频模块1620,还用于将多个第二相关数据中的最大值作为第一相关数据。
在一些实施方式中,一级扫频模块1620,还用于获取多个第二相关数据中的最大值对应的第一目标滑动位置;将第一目标滑动位置、与第一目标滑动位置相邻的滑动位置对应的第二相关数据的和,作为第一相关数据。
在一些实施方式中,一级扫频模块1620,还用于将多个第一相关数据中的最大值对应的小区组内标识作为目标小区组内标识;将多个第一相关数据中的最大值对应的档位作为目标档位。
在一些实施方式中,二级扫频模块1640,还用于获取不同的第二预补偿频偏值和目标小区组内标识对应的目标PSS时域序列与接收时域序列之间的第三相关数据,得到多个第三相关数据;其中,目标PSS时域序列是与目标小区组内标识对应的本地PSS时域序列;根据多个第三相关数据、以及目标小区组内标识和目标档位对应的第一相关数据,确定粗频偏结果和粗同步结果。
在一些实施方式中,预补偿频偏值对应有档位索引。二级扫频模块1640,还用于针对同一第二预补偿频偏值,利用第二预补偿频偏值对应的档位索引,对目标PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第二预补偿序列;对第二预补偿序列和接收时域序列进行滑动相关计算,得到多个第四相关数据;其中,不同的滑动位置对应不同的第四相关数据;根据多个第四相关数据,确定第三相关数据。
在一些实施方式中,二级扫频模块1640,还用于将多个第四相关数据中的最大值作为第三相关数据。
在一些实施方式中,二级扫频模块1640,还用于获取多个第四相关数据中的最大值对应的第二目标滑动位置;将第二目标滑动位置、与第二目标滑动位置相邻的滑动位置对应的第四相关数据的和,作为第三相关数据。
在一些实施方式中,二级扫频模块1640,还用于将多个第三相关数据、以及目标小区组内标识和目标档位对应的第一相关数据的最大值对应的预补偿频偏值作为粗频偏结果;将多个第三相关数据、以及目标小区组内标识和目标档位对应的第一相关数据的最大值对应的滑动位置作为粗同步位置,得到粗同步结果。
在一些实施方式中,参考图16b所示,下行同步装置1600还可以包括:信噪比数据计算模块1660。
信噪比数据计算模块1660,用于根据目标小区组内标识对应的第一相关数据,计算用于表征信噪比水平的信噪比数据。
频偏值获取模块1630,还用于在信噪比数据大于等于预设信噪比阈值时,根据目标档位,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值;在信噪比数据小于预设信噪比阈值时,根据多个第一预补偿频偏值,从多档预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值。
在一些实施方式中,频偏值获取模块1630,还用于将多档预补偿频偏值中除多个第一预补偿频偏值之外的所有预补偿频偏值作为第二预补偿频偏值,得到多个第二预补偿频偏值。
在一些实施方式中,频偏值获取模块1630,还用于在信噪比数据小于预设信噪比阈值时,基于多个第二预补偿频偏值和多个小区组内标识,对时域采样数据进行二级扫频,以调整目标小区组内标识,并基于调整后的目标小区组内标识,确定粗频偏结果和粗同步结果。
关于下行同步装置的具体限定可以参见上文中对于下行同步方法的限定,在此不再赘述。上述下行同步装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
本说明书实施方式还提供一种计算机设备,参考图17所示,该计算机设备1700包括存储器1710、处理器1720及存储在存储器1710上并可在处理器1720上运行的第一计算机程序1730,处理器1720执行第一计算机程序1730时,实现前述任一项实施方式中的下行同步方法。
本说明书实施方式还提供一种芯片,参考图18所示,该芯片1800包括存储单元1810、处理单元1820及存储在存储单元1810上并可在处理单元1820上运行的第二计算机程序1830,处理单元1820执行第二计算机程序1830时,实现前述任一项实施方式中的下行同步方法。
本说明书实施方式还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现前述任一项实施方式中的下行同步方法。
需要说明的是,在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (36)

1.一种下行同步方法,其特征在于,所述方法包括:
获取时域采样数据;其中,所述时域采样数据是对时域接收信号进行采样得到;
基于多个第一预补偿频偏值和多个小区组内标识,对所述时域采样数据进行一级扫频,以确定目标小区组内标识和目标档位;其中,多个所述第一预补偿频偏值为多档预补偿频偏值中的部分预补偿频偏值;
根据所述目标档位,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值;
基于多个所述第二预补偿频偏值和所述目标小区组内标识,对所述时域采样数据进行二级扫频,以确定粗频偏结果和粗同步结果;
基于所述粗频偏结果和所述粗同步结果,确定目标小区组标识。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预补偿频偏值对应有档位索引,多个所述第一预补偿频偏值为多档所述预补偿频偏值中档位索引为奇数或偶数的多个预补偿频偏值,所述根据所述目标档位,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值,包括:
获取所述目标档位的相邻档位;
将所述相邻档位对应的预补偿频偏值作为所述第二预补偿频偏值,得到多个所述第二预补偿频偏值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于多个第一预补偿频偏值和多个小区组内标识,对所述时域采样数据进行一级扫频,以确定目标小区组内标识和目标档位,包括:
获取不同的第一预补偿频偏值和不同的小区组内标识对应的本地PSS时域序列与接收时域序列之间的第一相关数据,得到多个第一相关数据;其中,所述接收时域序列是根据所述本地PSS时域序列的数据长度从所述时域采样数据中获得;
根据多个所述第一相关数据,确定所述目标小区组内标识和所述目标档位。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预补偿频偏值对应有档位索引,针对同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识,获取本地PSS时域序列与接收时域序列之间的第一相关数据,包括:
利用所述第一预补偿频偏值对应的档位索引,对所述本地PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第一预补偿序列;其中,所述本地PSS时域序列基于所述小区组内标识确定;
对所述第一预补偿序列和所述接收时域序列进行滑动相关计算,得到多个第二相关数据;其中,不同的滑动位置对应不同的第二相关数据;
根据多个所述第二相关数据,确定所述第一相关数据。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据多个所述第二相关数据,确定所述第一相关数据,包括:
将多个所述第二相关数据中的最大值作为所述第一相关数据。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据多个所述第二相关数据,确定所述第一相关数据,包括:
获取多个所述第二相关数据中的最大值对应的第一目标滑动位置;
将所述第一目标滑动位置、与所述第一目标滑动位置相邻的滑动位置对应的第二相关数据的和,作为所述第一相关数据。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据多个所述第一相关数据,确定所述目标小区组内标识和所述目标档位,包括:
将多个所述第一相关数据中的最大值对应的小区组内标识作为所述目标小区组内标识;
将多个所述第一相关数据中的最大值对应的档位作为所述目标档位。
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于多个所述第二预补偿频偏值和所述目标小区组内标识,对所述时域采样数据进行二级扫频,以确定粗频偏结果和粗同步结果,包括:
获取不同的第二预补偿频偏值和所述目标小区组内标识对应的目标PSS时域序列与接收时域序列之间的第三相关数据,得到多个第三相关数据;其中,所述目标PSS时域序列是与所述目标小区组内标识对应的本地PSS时域序列;
根据多个所述第三相关数据、以及所述目标小区组内标识和所述目标档位对应的第一相关数据,确定所述粗频偏结果和所述粗同步结果。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述预补偿频偏值对应有档位索引,针对同一第二预补偿频偏值,获取目标PSS时域序列与接收时域序列之间的第三相关数据,包括:
利用所述第二预补偿频偏值对应的档位索引,对所述目标PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第二预补偿序列;
对所述第二预补偿序列和所述接收时域序列进行滑动相关计算,得到多个第四相关数据;其中,不同的滑动位置对应不同的第四相关数据;
根据多个所述第四相关数据,确定所述第三相关数据。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据多个所述第四相关数据,确定所述第三相关数据,包括:
将多个所述第四相关数据中的最大值作为所述第三相关数据。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据多个所述第四相关数据,确定所述第三相关数据,包括:
获取多个所述第四相关数据中的最大值对应的第二目标滑动位置;
将所述第二目标滑动位置、与所述第二目标滑动位置相邻的滑动位置对应的第四相关数据的和,作为所述第三相关数据。
12.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述根据多个所述第三相关数据、以及所述目标小区组内标识和所述目标档位对应的第一相关数据,确定所述粗频偏结果和所述粗同步结果,包括:
将多个所述第三相关数据、以及所述目标小区组内标识和所述目标档位对应的第一相关数据的最大值对应的预补偿频偏值作为所述粗频偏结果;
将多个所述第三相关数据、以及所述目标小区组内标识和所述目标档位对应的第一相关数据的最大值对应的滑动位置作为粗同步位置,得到所述粗同步结果。
13.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述目标小区组内标识对应的第一相关数据,计算用于表征信噪比水平的信噪比数据;
在所述信噪比数据大于等于预设信噪比阈值时,根据所述目标档位,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值;
在所述信噪比数据小于所述预设信噪比阈值时,根据多个所述第一预补偿频偏值,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述根据多个所述第一预补偿频偏值,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值,包括:
将多档所述预补偿频偏值中除多个所述第一预补偿频偏值之外的所有预补偿频偏值作为所述第二预补偿频偏值,得到多个所述第二预补偿频偏值。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,在所述信噪比数据小于所述预设信噪比阈值时,所述方法还包括:
基于多个所述第二预补偿频偏值和多个所述小区组内标识,对所述时域采样数据进行二级扫频,以调整所述目标小区组内标识,并基于调整后的目标小区组内标识,确定所述粗频偏结果和所述粗同步结果。
16.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述粗频偏结果和所述粗同步结果,确定目标小区组标识,包括:
基于所述粗频偏结果和所述粗同步结果,对所述时域接收信号进行精频偏估计,得到精频偏结果;
基于所述粗频偏结果、所述精频偏结果和所述粗同步结果,确定所述目标小区组标识。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述基于所述粗频偏结果和所述粗同步结果,对所述时域接收信号进行精频偏估计,得到精频偏结果,包括:
根据所述粗频偏结果对所述时域接收信号进行粗频偏补偿,得到粗频偏补偿信号;
对所述粗频偏补偿信号进行采样,得到时域采样补偿数据;
根据所述粗同步结果,从所述时域采样补偿数据中获取同步信号块对应的目标时域数据;
对所述目标时域数据进行精频偏估计,得到所述精频偏结果。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述基于所述粗频偏结果、所述精频偏结果和所述粗同步结果,确定所述目标小区组标识,包括:
根据所述粗频偏结果和所述精频偏结果对所述时域接收信号进行系统频偏补偿,得到系统频偏补偿信号;
根据所述粗同步结果,确定所述时域接收信号对应的目标粗同步位置;
基于所述目标粗同步位置和所述目标小区组内标识,获取所述系统频偏补偿信号与目标PSS时域序列之间的第五相关数据,得到精同步结果;其中,所述目标PSS时域序列为与所述目标小区组内标识对应的本地PSS时域序列;
基于所述精同步结果,从所述系统频偏补偿信号中获取SSS时域信号;
根据所述SSS时域信号,确定所述目标小区组标识。
19.一种下行同步装置,其特征在于,所述装置包括:
采样数据获取模块,用于获取时域采样数据;其中,所述时域采样数据是对时域接收信号进行采样得到;
一级扫频模块,用于基于多个第一预补偿频偏值和多个小区组内标识,对所述时域采样数据进行一级扫频,以确定目标小区组内标识和目标档位;其中,多个所述第一预补偿频偏值为多档预补偿频偏值中的部分预补偿频偏值;
频偏值获取模块,用于根据所述目标档位,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值;
二级扫频模块,用于基于多个所述第二预补偿频偏值和所述目标小区组内标识,对所述时域采样数据进行二级扫频,以确定粗频偏结果和粗同步结果;
小区组标识确定模块,用于基于所述粗频偏结果和所述粗同步结果,确定目标小区组标识。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述预补偿频偏值对应有档位索引,多个所述第一预补偿频偏值为多档所述预补偿频偏值中档位索引为奇数或偶数的多个预补偿频偏值;
所述频偏值获取模块,还用于获取所述目标档位的相邻档位;将所述相邻档位对应的预补偿频偏值作为所述第二预补偿频偏值,得到多个所述第二预补偿频偏值。
21.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述一级扫频模块,还用于获取不同的第一预补偿频偏值和不同的小区组内标识对应的本地PSS时域序列与接收时域序列之间的第一相关数据,得到多个第一相关数据;其中,所述接收时域序列是根据所述本地PSS时域序列的数据长度从所述时域采样数据中获得;根据多个所述第一相关数据,确定所述目标小区组内标识和所述目标档位。
22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述预补偿频偏值对应有档位索引;
所述一级扫频模块,还用于针对同一第一预补偿频偏值和同一小区组内标识,利用所述第一预补偿频偏值对应的档位索引,对所述同一小区组内标识对应的本地PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第一预补偿序列;其中,所述本地PSS时域序列基于所述小区组内标识确定;对所述第一预补偿序列和所述接收时域序列进行滑动相关计算,得到多个第二相关数据;其中,不同的滑动位置对应不同的第二相关数据;根据多个所述第二相关数据,确定所述第一相关数据。
23.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述一级扫频模块,还用于将多个所述第二相关数据中的最大值作为所述第一相关数据。
24.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述一级扫频模块,还用于获取多个所述第二相关数据中的最大值对应的第一目标滑动位置;将所述第一目标滑动位置、与所述第一目标滑动位置相邻的滑动位置对应的第二相关数据的和,作为所述第一相关数据。
25.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述一级扫频模块,还用于将多个所述第一相关数据中的最大值对应的小区组内标识作为所述目标小区组内标识;将多个所述第一相关数据中的最大值对应的档位作为所述目标档位。
26.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述二级扫频模块,还用于获取不同的第二预补偿频偏值和所述目标小区组内标识对应的目标PSS时域序列与接收时域序列之间的第三相关数据,得到多个第三相关数据;其中,所述目标PSS时域序列是与所述目标小区组内标识对应的本地PSS时域序列;根据多个所述第三相关数据、以及所述目标小区组内标识和所述目标档位对应的第一相关数据,确定所述粗频偏结果和所述粗同步结果。
27.根据权利要求26所述的装置,其特征在于,所述预补偿频偏值对应有档位索引;
所述二级扫频模块,还用于针对同一第二预补偿频偏值,利用所述第二预补偿频偏值对应的档位索引,对所述目标PSS时域序列进行频偏预补偿,得到第二预补偿序列;对所述第二预补偿序列和所述接收时域序列进行滑动相关计算,得到多个第四相关数据;其中,不同的滑动位置对应不同的第四相关数据;根据多个所述第四相关数据,确定所述第三相关数据。
28.根据权利要求27所述的装置,其特征在于,所述二级扫频模块,还用于将多个所述第四相关数据中的最大值作为所述第三相关数据。
29.根据权利要求27所述的装置,其特征在于,所述二级扫频模块,还用于获取多个所述第四相关数据中的最大值对应的第二目标滑动位置;将所述第二目标滑动位置、与所述第二目标滑动位置相邻的滑动位置对应的第四相关数据的和,作为所述第三相关数据。
30.根据权利要求26所述的装置,其特征在于,所述二级扫频模块,还用于将多个所述第三相关数据、以及所述目标小区组内标识和所述目标档位对应的第一相关数据的最大值对应的预补偿频偏值作为所述粗频偏结果;将多个所述第三相关数据、以及所述目标小区组内标识和所述目标档位对应的第一相关数据的最大值对应的滑动位置作为粗同步位置,得到所述粗同步结果。
31.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
信噪比数据计算模块,用于根据所述目标小区组内标识对应的第一相关数据,计算用于表征信噪比水平的信噪比数据;
所述频偏值获取模块,还用于在所述信噪比数据大于等于预设信噪比阈值时,根据所述目标档位,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值;在所述信噪比数据小于所述预设信噪比阈值时,根据多个所述第一预补偿频偏值,从多档所述预补偿频偏值中获取多个第二预补偿频偏值。
32.根据权利要求31所述的装置,其特征在于,所述频偏值获取模块,还用于将多档所述预补偿频偏值中除多个所述第一预补偿频偏值之外的所有预补偿频偏值作为所述第二预补偿频偏值,得到多个所述第二预补偿频偏值。
33.根据权利要求32所述的装置,其特征在于,所述频偏值获取模块,还用于在所述信噪比数据小于所述预设信噪比阈值时,基于多个所述第二预补偿频偏值和多个所述小区组内标识,对所述时域采样数据进行二级扫频,以调整所述目标小区组内标识,并基于调整后的目标小区组内标识,确定所述粗频偏结果和所述粗同步结果。
34.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有第一计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述第一计算机程序时实现权利要求1至18中任一项所述的方法的步骤。
35.一种芯片,包括存储单元和处理单元,所述存储单元存储有第二计算机程序,其特征在于,所述处理单元执行所述第二计算机程序时实现权利要求1至18中任一项所述的方法的步骤。
36.一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,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至18中任一项所述的方法的步骤。
CN202311003656.4A 2023-08-10 2023-08-10 下行同步方法、装置、设备、芯片及可读存储介质 Active CN116723074B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311003656.4A CN116723074B (zh) 2023-08-10 2023-08-10 下行同步方法、装置、设备、芯片及可读存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311003656.4A CN116723074B (zh) 2023-08-10 2023-08-10 下行同步方法、装置、设备、芯片及可读存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116723074A CN116723074A (zh) 2023-09-08
CN116723074B true CN116723074B (zh) 2023-10-27

Family

ID=87873851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311003656.4A Active CN116723074B (zh) 2023-08-10 2023-08-10 下行同步方法、装置、设备、芯片及可读存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116723074B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012051956A1 (zh) * 2010-10-21 2012-04-26 电信科学技术研究院 主同步信号检测方法、装置及小区搜索方法、系统
WO2017016303A1 (zh) * 2015-07-29 2017-02-02 中兴通讯股份有限公司 一种频偏预补偿方法及装置
CN110545138A (zh) * 2019-09-29 2019-12-06 中兴通讯股份有限公司 一种信息指示方法、装置及计算机可读存储介质
CN112714448A (zh) * 2021-01-22 2021-04-27 西安电子科技大学 动态频谱共享中的主同步信号检测方法
CN115102818A (zh) * 2022-05-12 2022-09-23 四川创智联恒科技有限公司 一种nr5g利用pss和sss完成下行同步的方法
CN115767708A (zh) * 2022-12-14 2023-03-07 广东工贸职业技术学院 一种5g nr系统时频同步方法、装置、系统及存储介质
CN116530134A (zh) * 2020-08-05 2023-08-01 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 干扰检测与处理

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012051956A1 (zh) * 2010-10-21 2012-04-26 电信科学技术研究院 主同步信号检测方法、装置及小区搜索方法、系统
WO2017016303A1 (zh) * 2015-07-29 2017-02-02 中兴通讯股份有限公司 一种频偏预补偿方法及装置
CN110545138A (zh) * 2019-09-29 2019-12-06 中兴通讯股份有限公司 一种信息指示方法、装置及计算机可读存储介质
CN116530134A (zh) * 2020-08-05 2023-08-01 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 干扰检测与处理
CN112714448A (zh) * 2021-01-22 2021-04-27 西安电子科技大学 动态频谱共享中的主同步信号检测方法
CN115102818A (zh) * 2022-05-12 2022-09-23 四川创智联恒科技有限公司 一种nr5g利用pss和sss完成下行同步的方法
CN115767708A (zh) * 2022-12-14 2023-03-07 广东工贸职业技术学院 一种5g nr系统时频同步方法、装置、系统及存储介质

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NTN Requirements for UE Location;NOKIA 等;3GPP TSG RAN WG1 Meeting #97 R1-1906089;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116723074A (zh) 2023-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112671680B (zh) 一种改进误码性能的基于多倍带宽采样的LoRa解调方法
CN111988246B (zh) 一种广播信道解调参考信号检测方法、装置、设备和介质
CN112637946B (zh) 一种适用于大频偏的pss定时同步方法
CN108881082B (zh) 信噪比确定方法及装置、信道均衡方法及装置
JP3274113B2 (ja) 周波数偏差を判定する方法、受像機を多重搬送波信号に同調する方法及び多重搬送波放送信号受像機
JP2007037076A (ja) Ofdm復調装置、方法およびプログラム
CN116723074B (zh) 下行同步方法、装置、设备、芯片及可读存储介质
CN107612860B (zh) 适用于802.11ac接收机的同步与下采样估计方法
CN114697180B (zh) 一种应用于下一代物联网通信系统的上行随机接入信号同步检测方法
CN103188176A (zh) 正交频分复用系统中降低单频或窄带干扰影响的方法
CN107276654B (zh) 信号处理方法和系统
WO2009109942A2 (en) Integer carrier frequency offset estimation scheme for orthogonal frequency division multiplexing
CN102685849B (zh) 信息获取装置、小区搜索装置和接收机
CN109981516B (zh) 多载波系统的数据接收方法、装置、设备及可读存储介质
KR102005616B1 (ko) Ofdm 기반의 dab 시스템 및 그것을 이용한 모드 및 프레임 동기 방법
CN107294889B (zh) 载波同步方法和装置
CN107277913B (zh) 定时同步方法、装置和系统
CN107276940B (zh) 定时同步方法、装置和系统
CN107276708B (zh) 定时同步方法、装置和系统
CN107276740B (zh) 定时同步方法、装置和系统
CN107276955B (zh) 信号处理方法和系统
CN107276943B (zh) 定时同步方法、装置和系统
CN107294883B (zh) 信道估计方法和装置
Chong et al. Efficient PBCH DMRS Sequence Detection for Fast Synchronization Process of 5G NR Systems
CN112422459B (zh) 信道解调方法、装置、信道解调设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant