CN1210979C - 一种在全球移动通信系统中获取突发信号信噪比的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种在全球移动通信系统中获取突发信号的信噪比的方法。该方法利用基站的收信机接收到的突发信号与已知的训练序列的关系，分离出突发信号总能量中有效的信号部分的能量和噪声部分的能量，从而得出该突发信号的信噪比。该方法有效、简洁、实用，很适合系统实现。

Description

一种在全球移动通信系统中获取突发信号信噪比的方法
                                技术领域
本发明涉及全球移动通信系统，特别涉及一种在全球移动通信系统中获取突发信号的信噪比的方法。
                                背景技术
全球移动通信系统是一种已被广泛使用的移动通信系统，是一种典型的时分多址系统。在这种系统中，在空中传输的信号按照相等的时间单元进行分割，被分割成最小时间单元的一段信号被称为突发。突发信号也随之成为基站或手机对空中信号进行解调和译码的最小单元。
突发分为五种，但在本说明书中论述的都是其中最常见的正常突发。一个突发时长是577微秒，又进一步分为156.25个比特时域，标号为0-156。一个突发的结构如下表所示：
    比特号     域长     内容
    0-2     3     尾比特
    3-60     58     信息比特
    61-86     26     训练序列
    87-144     58     信息比特
    145-147     3     尾比特
    148-156     8.25     保护比特
其中，训练序列对基站来说是已知的，信息比特是基站试图解调的目的。
无线信道非常复杂。由于电波传输环境随车辆等移动物体所处的位置变化及车辆等移动物体相对于基站的运动，产生时变衰落，多径时延又使得全球移动通信系统中的码间干扰十分严重；而且，空中的各种电磁波的干扰和电磁噪声，以及基站收信机中所产生的物理噪声，均使得基站对突发信号的解调和译码非常困难。
在一般基站采用的突发信号解调技术中，均采用了常规的均衡解调技术，如图1所示。该技术的优点是能够通过均衡技术直接解调出突发信号中的有效信号。但这种解调技术并不对当前的突发信号的质量作出评估，没有利用这种信息对突发信号的解调进行可能的性能增强。虽然通过译码步骤能够计算一个语音帧的误码率，但由于一个语音帧含有8个突发信号，因此并不能评估单个突发信号的质量。进一步的研究和实验表明，利用每个突发信号的信噪比，通过一定的算法，可以提高解调和译码的性能。
                                发明内容
本发明的目的在于提供一种在全球移动通信系统中获取突发信号信噪比的方法，该方法可以提取每个突发信号的信噪比，来评估每个突发信号的质量，从而可以进一步提高基站对接收信号的解调和译码能力。
本发明是通过下面的方法实现的，该方法包括以下步骤：
首先通过收信机从无线口接收突发信号，取该突发信号中所有数据的均方值来获取其总平均能量；其次根据突发信号和已知训练序列之间的关系，由突发信号的实部和虚部与已知训练序列的实部和虚部分别相对应的两两乘积之和，得出该突发信号在空中所经过的无线信道的信道参数；接着取该信道参数中所有数据的平方和，得到突发信号中有效的信号部分的平均能量；将突发信号的总平均能量和有效的信号部分能量相减，得到突发信号中的噪声部分的平均能量；最后将信号部分的平均能量和噪声部分的平均能量相除，得到所述突发信号的信噪比。
本发明依据突发信号和已知的训练序列的关系，分离出突发信号总能量中有效的信号部分的能量和噪声部分的能量，从而计算出该突发信号的信噪比。该方法有效、简洁、实用，很适合系统实现。利用每个突发信号的信噪比，可以评估每个突发信号的质量并进一步提高基站对接收信号的解调和译码能力。
                                附图说明
图1是常规基站的解调和译码步骤的示意图；
图2是带有突发信号信噪比的解调和译码步骤的示意图；
图3是信噪比计算步骤的示意图。
                                具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。
图2显示的是带有突发信号信噪比的解调和译码步骤。如图2所示，收信机从无线口接收到的信号，经过变频和滤波后，形成了数字形式的基带突发信号。该信号是由一系列的数字符号表示的，每个数字符号都是一个复数，即包括实部和虚部两个部分。对该突发信号进行信噪比估计并获取其信噪比；运用该突发信号的信噪比对突发信号进行解调，获取判决数据；接着再运用同样的信噪比对获得的判决数据进行译码，最后得到译码结果。在对突发信号进行解调和译码的过程中，运用该突发信号的信噪比有利于提高解调和译码的性能。
为了得到突发信号的信噪比，本发明提供了一种在全球移动通信系统中获取突发信号信噪比的方法，该方法如图3所示，包括以下步骤：
收信机从无线口接收到的信号，经过变频和滤波后，形成了数字形式的基带突发信号。
a：取突发信号中所有数据的均方值，即为突发信号的总平均能量，其中所有数据即指上述的实部和虚部；
b：将突发信号和已知的训练序列进行相关计算，即突发信号的所有数据与已知训练序列的所有数据分别相对应的两两乘积之和，得出该突发信号在空中所经过的无线信道的信道参数；
c：取该信道参数的所有数据的平方和，即为突发信号中有效的信号部分的平均能量；
d：将突发信号的总平均能量和有效的信号部分能量相减，得到突发信号中的噪声部分的平均能量；
e：将信号部分的平均能量和噪声部分的平均能量相除，得到该突发信号的信噪比。
虽然以上描述引用的是全球移动通信系统中基站对上行突发信号信噪比的计算方法，但很明显，这种方法同样也可以用于手机对下行突发信号信噪比的估计。
虽然本发明作为全球移动通信系统的一个应用已在上面进行了描述，但是，很明显本发明的方法也可以使用在其它类型的无线系统中。

Claims (6)

1.一种在全球移动通信系统中获取突发信号信噪比的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a、收信机接收突发信号；
b、所述收信机从所述突发信号中获取其总平均能量；
c、所述收信机通过所述突发信号和已知训练序列的关系，得出所述突发信号在空中所经过的无线信道的信道参数；
d、根据所述信道参数以及所述突发信号的总平均能量，获得有效的信号部分的平均能量和噪声部分的平均能量；
e、根据所述有效的信号部分和噪声部分的平均能量，获得所述突发信号的信噪比。
2.如权利要求1所述的获取突发信号信噪比的方法，其进一步特征在于，通过取突发信号中所有数据的均方值来获取所述突发信号的总平均能量。
3.如权利要求1或2所述的获取突发信号信噪比的方法，其进一步特征在于，通过取所述信道参数中所有数据的平方和来获取突发信号中有效的信号部分的平均能量。
4.如权利要求3所述的获取突发信号信噪比的方法，其进一步特征在于，将所述突发信号的总平均能量和有效的信号部分的平均能量相减，得到突发信号中的噪声部分的平均能量。
5.如权利要求4所述的获取突发信号信噪比的方法，其进一步特征在于，将所述信号部分的平均能量和噪声部分的平均能量相除，得到所述突发信号的信噪比。
6.如权利要求1所述的获取突发信号信噪比的方法，其特征在于，由所述突发信号的实部和虚部与已知训练序列的实部和虚部分别相对应的两两乘积之和，得出所述突发信号在空中所经过的无线信道的信道参数。
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