CN1494339A - 一种在发射分集条件下跟踪鉴相器的实现方法 - Google Patents

Abstract

一种在发射分集条件下跟踪鉴相器的实现方法，是采用对导频信道上连续的两个导频符号进行一次调整的跟踪鉴相。其具体步骤为：对输入的数据流进行降采样，分别产生超前(early)支路信号和滞后(late)支路信号，并分别将其送入后端的解调模块，在分别进行复解扩、计算其解扩信号的能量之后，再计算其两者的能量之差，然后将两个连续的导频信道的符号能量相加之后的平均值作为鉴相器的输出值，最后将该鉴相器的输出值送入环路滤波器和数字压控振荡器的动态控制环路，使之达到稳定数值。该方法得到的增益比较稳定，可以克服短期内交叉项可能会给增益带来的影响，使跟踪鉴相器在基站发射分集条件下可以很好地工作。该方法也可兼容在非发射分集条件下使用。

Description

一种在发射分集条件下跟踪鉴相器的实现方法

所属领域

本发明涉及一种在发射分集条件下跟踪鉴相器的实现方法，确切地说，涉及一种在CDMA2000、WCDMA等技术的扩频通信领域中，在发射分集条件下的跟踪鉴相器的实现方法；属于扩频通信技术领域。

背景技术

WCDMA基站的发射分集技术通过对来自多个发射天线的信号进行合并，可以提高接收信号的质量，从而有效地抵抗多径衰落。其工作原理是：假设各个天线的信号在传播时是相互独立的，并且两个天线到达用户设备(UE)的传输时延也是相同的；如果其中天线1发射的信号在传播路径中经历了深度衰落，而天线2发射的信号此时可能没有衰落，这时对多径搜索来说，采用分集方式检测到该径的概率要比非分集方式大得多，所以，采用分集方式可能会检测到比较多的径提供给RAKE接收机，从而获得更高的分集增益，提高接收信号的质量。在基站发射分集条件下，多径搜索完成搜索后，将搜索到的多径分配给RAKE接收机中的跟踪模块，该跟踪模块的主要任务是在多径搜索的基础上提供更精确的延迟传送给RAKE合并。

参见图1，对于跟踪来说，基站发射分集和非分集的区别是：导频信道发生了变化。在非分集时，只发射天线1上的导频符号，即全A；而在基站发射分集条件下，同时发射天线1和天线2上的导频符号。所以对于跟踪来说，发射分集下和非发射分集下的跟踪鉴相器的实现方法应该是不相同的。如果在发射分集的条件下仍然采用传统的跟踪鉴相器的一个符号调整一次的实现方法，就不能很好地利用发射分集的优势，而且其性能与单天线相比也有所下降。然而，目前国内外还没有研制出针对发射分集条件下的跟踪鉴相器的实现方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种在发射分集条件下跟踪鉴相器的实现方法，以使其增益比较稳定，可以克服短期内交叉项可能会给增益带来影响，从而使跟踪鉴相器在基站发射分集条件下可以很好地工作。

本发明的目的是这样实现的：一种在发射分集条件下跟踪鉴相器的实现方法，其特征在于：采用对导频信道上连续的两个导频符号进行一次调整的跟踪鉴相的方法。

所述的采用对导频信道上连续的两个导频符号进行一次调整的跟踪鉴相的方法，包括有下述具体步骤：

(1)对A/D变换后的天线接收数据流进行降采样，得到超前(early)支路信号和滞后(late)支路信号；

(2)对超前支路信号和滞后支路信号分别进行复解扩，然后，根据解扩后的超前支路解扩信号和滞后支路解扩信号分别计算得到这两个解扩信号的能量；

(3)将超前支路能量减去滞后支路能量作为导频信道的符号能量，将两个连续的导频信道的符号能量相加之后的平均值作为鉴相输出值；

(4)将步骤(3)中鉴相输出值送入环路滤波器和数字压控振荡器的动态控制环路，使之达到稳定数值。

所述的步骤(2)中对超前支路信号和滞后支路信号分别进行的复解扩是将输入的超前支路信号和滞后支路信号分别与本地伪随机(PN)码进行相关解扩，得到超前支路解扩信号和滞后支路解扩信号。

所述的步骤(2)中计算超前支路和滞后支路解扩信号能量的公式如下：

超前支路解扩信号的能量： $E_{\mathrm{early}}\left(t\right)=I_{\mathrm{early}}^2\left(t\right)+Q_{\mathrm{early}}^2\left(t\right)$

滞后支路解扩信号的能量： $E_{\mathrm{late}}\left(t\right)=I_{\mathrm{late}}^2\left(t\right)+Q_{\mathrm{late}}^2\left(t\right)$ 式中：I_early、I_late表示超前支路解扩信号的I路、Q路，

  Q_late，Q_early表示滞后支路解扩信号的I路、Q路。

所述的步骤(3)中将超前支路能量减去滞后支路能量的计算公式为：Error(t)＝E_early(t)-E_late(t)。

所述的步骤(3)中将两个连续的导频信道的符号相加之后的平均值作为鉴相输出值的计算公式为： $\mathrm{Detector}\left(n\right)=\underset{t=1}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Error}\left(t\right)/2.$

本发明是一种在发射分集条件下跟踪鉴相器的实现方法，该方法使得在发射分集条件下，因为导频信道的结构特殊，传统的跟踪鉴相器无法满足其实现要求的技术难题得到了解决，同时，该方法也可以兼容在非发射分集条件下跟踪鉴相器的实现方法，适用范围广。

从图1中可以看出：在发射分集条件下，导频信道每两个符号的发射顺序是：(A，A)和(A，-A)或(A，-A)和(A，A)，采用本发明每两个符号进行一次调整的实现方法，可以保证鉴相器的增益始终是两个分集信道特性的平方之和，从而使跟踪环路能够稳定地工作。与传统跟踪鉴相器的一个符号调整一次的实现方法相比较，本发明的优点是增益比较稳定，响应速度快，可以克服短期内交叉项可能会给增益带来的影响。通过COSSAP仿真平台验证，发现在分集条件下采用两个符号调整一次的实现方法与传统的实现方法相比，响应速度快5％。

附图说明

图1是在发射分集条件下的导频信道的帧结构示意图。

图2是本发明的跟踪鉴相器的实现方法示意方框图。

具体实施方式

本发明是一种在发射分集条件下跟踪鉴相器的实现方法，其主要特点是采用对导频信道上连续的两个导频符号进行一次调整的跟踪鉴相的方法。图2用方框图的表现形式，具体描述了本发明的实现方法。

参见图2，本发明采用对导频信道上连续的两个导频符号进行一次调整的跟踪鉴相的方法，包括有下述具体步骤：

(1)对A/D变换后的天线接收数据流进行降采样，得到超前(early)支路信号和滞后(late)支路信号。

(2)对超前支路信号和滞后支路信号分别进行复解扩，也就是将输入的超前支路信号和滞后支路信号分别与本地伪随机(PN)码进行相关解扩，得到超前支路解扩信号和滞后支路解扩信号。然后，根据解扩后的超前支路解扩信号和滞后支路解扩信号分别计算得到这两个解扩信号的能量；计算这两个解扩信号能量的公式如下：超前支路解扩信号的能量： $E_{\mathrm{early}}\left(t\right)=I_{\mathrm{early}}^2\left(t\right)+Q_{\mathrm{early}}^2\left(t\right)$

              滞后支路解扩信号的能量： $E_{\mathrm{late}}\left(t\right)=I_{\mathrm{late}}^2\left(t\right)+Q_{\mathrm{late}}^2\left(t\right)$ 式中：I_early、I_late表示超前支路解扩信号的I路、Q路，

  Q_late，Q_early表示滞后支路解扩信号的I路、Q路。

(3)将超前支路能量减去滞后支路能量作为导频信道的符号能量，其计算公式为：Error(t)＝E_early(t)-E_late(t)；再将两个连续的导频信道的符号能量相加之后的平均值作为鉴相输出值，其计算公式为： $\mathrm{Detector}\left(n\right)=\underset{t=1}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Error}\left(t\right)/2.$

(4)将步骤(3)中鉴相输出值送入环路滤波器和数字压控振荡器的动态控制环路，使之达到稳定数值。

本发明使用COSSAP仿真软件进行了仿真试验轮证，仿真验证的结果表明采用两个符号调整一次的跟踪鉴相器的实现方法在基站发射分集条件下可以很好地工作，本发明仿真试验的最终性能数据是满足协议要求的实现了发明目的。

Claims (6)

1、一种在发射分集条件下跟踪鉴相器的实现方法，其特征在于：采用对导频信道上连续的两个导频符号进行一次调整的跟踪鉴相的方法。

2、根据权利要求1所述的在发射分集条件下跟踪鉴相器的实现方法，其特征在于：所述的采用对导频信道上连续的两个导频符号进行一次调整的跟踪鉴相的方法，包括有下述具体步骤：

(1)对A/D变换后的天线接收数据流进行降采样，得到超前(early)支路信号和滞后(late)支路信号；

(2)对超前支路信号和滞后支路信号分别进行复解扩，然后，根据解扩后的超前支路解扩信号和滞后支路解扩信号分别计算得到这两个解扩信号的能量；

(3)将超前支路能量减去滞后支路能量作为导频信道的符号能量，将两个连续的导频信道的符号能量相加之后的平均值作为鉴相输出值；

(4)将步骤(3)中鉴相输出值送入环路滤波器和数字压控振荡器的动态控制环路，使之达到稳定数值。

3、根据权利要求2所述的在发射分集条件下跟踪鉴相器的实现方法，其特征在于：所述的步骤(2)中对超前支路信号和滞后支路信号分别进行的复解扩是将输入的超前支路信号和滞后支路信号分别与本地伪随机(PN)码进行相关解扩，得到超前支路解扩信号和滞后支路解扩信号。

4、根据权利要求2所述的在发射分集条件下跟踪鉴相器的实现方法，其特征在于：所述的步骤(2)中计算超前支路和滞后支路解扩信号能量的公式如下：

超前支路解扩信号的能量： $E_{\mathrm{early}}\left(t\right)=I_{\mathrm{early}}^2\left(t\right)+Q_{\mathrm{early}}^2\left(t\right)$

滞后支路解扩信号的能量： $E_{\mathrm{late}}\left(t\right)=I_{\mathrm{late}}^2\left(t\right)+Q_{\mathrm{late}}^2\left(t\right)$ 式中：I_early、I_late表示超前支路解扩信号的I路、Q路，

  Q_late，Q_early表示滞后支路解扩信号的I路、Q路。

5、根据权利要求2所述的在发射分集条件下跟踪鉴相器的实现方法，其特征在于：所述的步骤(3)中将超前支路能量减去滞后支路能量的计算公式为：Error(t)＝E_early(t)-E_late(t)。

6、根据权利要求2所述的在发射分集条件下跟踪鉴相器的实现方法，其特征在于：所述的步骤(3)中将两个连续的导频信道的符号相加之后的平均值作为鉴相输出值的计算公式为： $\mathrm{Detector}\left(n\right)=\underset{t=1}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Error}\left(t\right)/2.$

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