CN1719749A - 码分多址系统的定时捕捉系统中虚拟首径位置检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种码分多址系统中的定时捕捉系统中虚拟首径位置检测方法，在检测出分立的有效到达的路径信息后，可以根据有关的路径信息获得定时估计窗的最优位置。如果信道的时延扩展小于系统支持的最大估计窗长度时，首径的到达的时间就可以认为是系统到达的估计时间；信道的时延扩展超过系统的支持的最大估计窗的长度时，也就是说：此时必须要丢弃有些有效的路径的时候，定时捕捉系统必须对所有的有效到达路径的信息依据一定准则进行选取，以判断系统实际到达时刻的最优值，并将根据这个最优值准则决定调整有关系统定时调整。采用上述方案本发明可获得最优的定时控制。

Description

码分多址系统的定时捕捉系统中虚拟首径位置检测方法

技术领域

本发明是一种码分多址(CDMA)通讯系统中的定时捕捉系统虚拟首径位置检测方法，具体的说就是，涉及在TD-SCDMA系统的定时捕捉系统中的虚拟首径位置检测方法。

背景技术

在CDMA的接收装置中，为了能获得良好的接收效果，必须获得准确的码片定时和符号定时。由于接收装置处于不断的位置移动的过程中，信道情况不断的发生变化，因此需要接收装置的定时跟踪系统不断的跟踪系统信道的变化，为接收机提供准确及时的定时调整指令，以满足接收装置接收性能的要求。

定时调整系统必须准确的判断接收定时的起点，并根据该定时起点调整接收定时，但是在无线环境下，尤其是在衰落信道下，信道的变化非常剧烈，因此为了获得较好的接收效果，必须对接收定时进行合理的控制，尤其是在系统内的接收窗的长度有限的时候。在TD-SDMA系统中系统估计窗的长度是有限的，当时延扩展比较严重的时候，尤其是当时延扩展大于系统能支持的最大的时延长度的时候，定时系统必须对所有的有效的信息进行取舍，常规的定时算法对这种情况，是无选择的丢弃掉超过的估计窗的多经，当被丢弃的多经的功率比较大的情况下，会造成系统性能的损失，尤其是在TD-SCDMA系统中，会造成严重的性能下降。

发明内容

本发明所述的虚拟首径位置检测方法就是利用信道特征和系统所能支持的最大估计窗的长度的信息，通过一定准则控制系统的接收定时，使接收系统在该准则下达到最优。

本发明采用的技术方案是：在计算出路径信息后，根据有关的路径信息获得定时估计窗的位置。为了使系统能够准确的确定首条到达的路径的最优时刻，需要使用判断首条路径的到达的信息的算法，如果当前的有效的路径的时延范围小于系统容许的估计窗长度时，首径到达时间就是首条有效到达的路径的实际到达的时间。但是当系统的到达的时延的范围超过系统的估计窗的长度时，也就是说：此时必须要丢弃有些有效的路径的时候，定时捕捉系统必须对所有的有效到达路径的信息进行选择，以判断系统实际到达时刻的最优值，并将根据这个最优值决定调整有关系统定时调整。

虚拟路径检测在接收装置完成信道估计和延时功率谱和路径搜索，以及有效路径分离之后，检测到达到达的最优到达时间。

虚拟路径检测，主要包含以下步骤：

步骤1，计算最大路径时延扩展，根据各个有效到达的路径的时延信息，计算此时的信道时延扩展；

步骤2，计算系统估计窗的长度，根据接收系统的配置，计算当前的系统支持的估计窗的最大值；

步骤3，当系统的时延扩展大于系统的估计窗长度时，启动步骤4，步骤5，步骤6，步骤7，否则退出虚拟路径检测；

步骤4，确定各个虚拟估计窗的位置，根据各分立的有效多经的出现的位置，确定各个可能的虚拟估计窗的位置；

步骤5，计算各个估计窗的权函数的值，检测算法根据一定的准则，计算各个虚拟估计窗的权函数的值；

步骤6，选取最大的权值说对应的估计窗为最优估计窗；

步骤7，输出最优虚拟的估计窗的位置的起始值，即为虚拟首径的位置；

采用本方案可以根据信道的情况和系统的情况，根据信道的情况和系统的最大的接收窗的情况，依据某个准则获得最优的定时的调整，以获得最优的定时控制。

附图说明

图1为虚拟首径位置检测的流程图。

图2为估计窗时延的判断过程示意图。

具体实施方式

下面结合图1、图2说明本发明的一个具体实施例，以使进一步了解本发明的发明内容。

步骤1，计算最大路径时延扩展，根据各个有效到达的路径的时延信息，计算此时的信道时延扩展；

步骤2，计算系统估计窗的长度，根据接收系统的配置，计算当前的系统支持的估计窗的最大值；

步骤3，当系统的时延扩展大于系统的估计窗长度，启动步骤4，步骤5，步骤6，步骤6，否则退出虚拟路径检测；

步骤4，确定各个虚拟估计窗的位置，根据分立的有效路径的位置和系统支持的估计窗的长度W，确定此时各个虚拟估计窗的可能的位置，方法为自第一条到达的有效到达的路经算起，向后长的W的窗为一个虚拟估计窗，然后是第二条有效到达的路径对应的第二个虚拟估计窗，依次类推，直到最后一个窗为止，当选取估计窗中落在估计窗中的最后一条路径为尾径的时候，此时估计窗的位置以尾径的位置开始算起，向前取W的长度为实际该虚拟估计窗的位置；

步骤5，计算各个估计窗的权函数的值，检测算法根据一定的准则，计算各个虚拟估计窗的权函数的值，一个简单的权函数的例子是所有的有效路径的功率和；

步骤6，选取最大的权值说对应的估计窗为最优估计窗，该虚拟估计窗即为最优估计窗；

步骤7，输出最优虚拟的估计窗的位置的起始值，即为虚拟首径的位置；

针对上述步骤具体描述如下：

有关的估计窗时延的最优的判断过程实例如图2所示，此图中：P1，P2，P3，P4均对应于当有效的到达路径。P1为最早到达的路径，P4为最晚到达路径，这样最大时延扩展即为P1和P4之间的距离T_len，也就是对应于最早和最晚到达的路径的路径的时延差，当该时延差大于系统所允许的估计窗的长度的时候，即T_len＞W，W为系统所能承受的系统的达到的估计窗的长度。当时延扩展超出系统所能支持的最大时延差时，跟踪系统必须在所有选中的路径中依据某个选定的权函数，即通过某个由权函数标定的准则进行选择，图2实例中，有两种选择方式：即估计窗W1中将选择P1，P2和P3为有效的路经，而丢弃P4的路径。选取估计窗W2′，由于P4是该窗的最后的一条有效路径同时也是系统的最后一条路径，因此该窗的实际位置为从P4的位置起，向前W的长度，如图所示的W2′窗修正为W2窗，即实际的虚拟估计窗为W2，该窗将包含P2，P3，P4有效路径，而丢弃P1的路径，因此两种选择方法中都将丢失一条有效的到达的路径而损失性能。为了能够合理的丢弃时延过长的路径，因此需要对两种估计窗采用某种准则进行选取，依据有关的系统是否使用智能天线或者当前估计窗的最大的长度W和由有关路径的功率和或者信噪比生成的权函数等因素进行判断，选取对系统性能最优的估计窗。一种可行的权函数为求各个路径的功率和，即对落在该估计窗中的各个有效的路径的功率进行求和。当选取完合适的估计窗的位置后，可以得到有关等效的首径到达位置，估计窗W1的对应虚拟首径位置为T_vir1，估计窗W2的对应虚拟首径位置为T_vir2。当路径时延小于系统所能支持的最大的信道估计长度的时候即T_lve≤W，此时虚拟估计窗与系统的估计窗的位置是一致的，这样等效的到达的首径到达的位置就是实际的首径的到达的位置。

关于权函数的选取，一个简单可行的方法是 $w=\underset{v}{\mathrm{\Σ}}p\left(i\right),$ 式中p(i)为第i条多经的能量，也就是求出在估计窗中的所有的路径的功率和。

Claims (4)

1、一种码分多址系统的定时捕捉系统中的虚拟首径位置检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，计算最大路径时延扩展，根据各个有效到达的路径的时延信息，计算此时的信道时延扩展；

步骤2，计算系统估计窗的长度，根据接收系统的配置，计算当前的系统支持的估计窗的最大值；

步骤3，当系统的时延扩展大于系统的估计窗的值时，启动步骤4，步骤5，步骤6，步骤7，否则退出虚拟路径检测；

步骤4，确定各个虚拟估计窗的长度，根据各条径出现的位置，确定此时各个虚拟估计窗的可能的位置；

步骤5，计算各个估计窗的权函数的值，检测算法根据一定的准则，计算各个虚拟估计窗的权函数的值；

步骤6，选取最大的权值说对应的估计窗为最优估计窗，该虚拟估计窗即为最优估计窗；

步骤7，输出最优虚拟的估计窗的位置的起始值，即为虚拟首径的位置。

2、根据权利要求1所述的码分多址系统的定时捕捉系统中虚拟首径位置检测方法，其特征在于，步骤5中的准则为：依据有关的系统是否使用智能天线或者当前估计窗的最大的长度W和由有关路径的功率和或者信噪比生成的权函数等因素进行判断，选取对系统性能最优的估计窗。

3、根据权利要求1所述的码分多址系统的定时捕捉系统中虚拟首径位置检测方法，其特征在于，所述权函数的选取方法为：求各个有效路径的功率和，即对落在该虚拟估计窗中的各个有效的路径的功率进行求和。

4、据权利要求1所述的码分多址系统的定时捕捉系统中虚拟首径位置检测方法，其特征在于虚拟估计窗的选择准则为：根据分立的有效路径的位置和系统支持的估计窗的长度W，确定此时各个虚拟估计窗的可能的位置，方法为自第一条到达的有效到达的路经算起，向后长的W的窗为一个虚拟估计窗，然后是第二条有效到达的路径对应的第二个虚拟估计窗，依次类推，直到最后一个窗为止；当选取估计窗中落在估计窗中的最后一条路径为尾径的时候，此时估计窗的位置以尾径的位置开始算起，向前取W的长度为实际该虚拟估计窗的位置。

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