CN1750418A

CN1750418A - 定时跟踪和捕捉方法

Info

Publication number: CN1750418A
Application number: CNA2005100281561A
Authority: CN
Inventors: 王炳立
Original assignee: Kaiming Information Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Xuanpu Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2006-03-22

Abstract

本发明公开了一种定时跟踪和捕捉方法，包括如下步骤：步骤一，信道估计；步骤二，信道估计滤波；步骤三，搜索信道估计中有效的路径；步骤四，虚拟路径检测；步骤五，计算定时跟踪点；步骤六，定时补偿检测。本发明可以显著的克服由于信道衰落造成的定时调整的准确性，有利于获得准确的定时调整，根据信道的情况和系统的最大的接收窗的情况长度，确定最优定时的起点的位置，以获得最优的对抗前后两个方向定时偏移的能力，提高接收系统性能。

Description

定时跟踪和捕捉方法

技术领域

本发明是一种码分多址(CDMA)通讯系统中定时跟踪系统的定时跟踪和捕捉的方法。

背景技术

在CDMA的接收装置中，为了能获得好的接收效果，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移动的过程中，信道情况将不断的发生变化，需要接收装置的定时跟踪系统不断的跟踪系统时延的变化。定时跟踪系统将检测的无线信道的变化，并不断的跟踪信道的变化，为接收机提供准确的定时调整指令，以满足接收装置的要求。

在定时的跟踪和调整过程中，为了能够兼顾接收机的性能和定时调整的稳定性，定时系统的调整速度是非常缓慢的，因此需要对信道估计进行一定方式的滤波，用以对抗无线信道的衰落。使用常规的滤波器其滤波算法在对应的位置上对齐的滤波方法，在定时出现调整的时候容易出现时延谱展宽的情况，将影响路径的搜索的精度，会造成定时调整精度降低。

所以在衰落环境中，准确可靠的检测系统接收定时变化，判断有效到达的多条路径的准确时延，并准确的计算有关的路径时延，是决定一个定时系统性能好坏的关键。一般的检测系统的定时的变化的功能由路径搜索模块完成，好的算法可以及时有效的检测接收定时的变化，并能相应的产生定时的调整命令，以克服由于定时偏差造成接收性能下降，甚至有可能导致无线链路的连接失败的现象。

在TD-SCDMA系统中系统估计窗的长度是有限的，因此接收系统必须有效的利用系统分配的估计窗，才能保证接收系统的接收性能。接收系统将根据该定时起点调整接收定时，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，定时调整系统必须准确的判断接收定时的起点，并将接收定时落在合适的位置上，必须对定时的控制起点进行合理的控制，因此需要对系统的。

常规的算法将定时起点跟踪在系统估计窗的起始位置，或者相对与定时估计窗的起始点于的事先确定的固定偏移的地方，这样可以使接收系统可以利用的估计窗最长。但是这种情况下，并不是总是路径的时延都是很大，但是接收的定时会不断的发生变化，这样当定时发生向前移动的时候，系统的定时很容易飘离本用户的估计窗。由于系统的目前的跟踪策略，而当时延向后面移动时候，由于系统的定时固定在某个考前位置，这个时系统的接收性能不会因为定时向后漂移而损失。因此，原来的定时策略将由于跟踪点一直固定在估计窗的前侧而造成跟踪系统抗不同方向的定时的漂移的能力和不一致，而导致系统的接受性能在不同方向的漂移的情况的损失不一致。

在定时的跟踪和调整过程中，为了能够兼顾接收机的性能和定时调整的稳定性，定时系统的调整速度是非常缓慢的。但是这样定时调整的暂态的调整过程中，会出现在某些时刻系统接收的性能降低的现象，即出现定时调整的过程中，由于定时调整的速度缓慢，会的在调整过程中的连续的定时错误，其有可能会造成连接失败或者接收性能降低的情况。尤其在当前仅有单条路径存在时，而且这条路径位于跟踪的采样点前面时，根据当前设定的接收点的位置，将导致接收定时错误，同时这类定时错误也会造成移位系列的检测错误和导致路径搜索的错误。由于定时调整速度很慢，当需要调整的定时偏差很大的时候，定时跟踪系统需要较久的时间调节才能获得正确的定时，这样在这个定时的调节过程中，这种持续的长时间的定时的错误，会造成接收性能的严重下降，甚至有可能导致无线链路的连接失败。为了避免这种情况下的定时的跟踪造成的接收的失效，需要对定时的偏差加以补偿，以维持无线链路的正常通讯。

在TD-SCDMA系统中系统估计窗的长度是有限的，因此接收系统必须有效的利用系统分配的估计窗，才能保证接收系统的接收性能。接收系统将根据该定时起点调整接收定时，在无线环境下，尤其是在衰落信道下，信道的变化非常剧烈，接收系统经常处于很低的信噪比的环境下，由于信号比较差，定时系统产生的调整命令将变得不可信，因此有可能受到比较严重的干扰而发生误动作，造成定时抖动和甚至造成定时系统的捕捉系统的定时跟踪失败，而造成系统的连接失败。

因此接收系统经常处于比较严重的衰落的环境下，因此必须对定时系统进行合理的控制，以防止定时系统发生因为信号严重衰落而造成的定时系统误动作甚至是连接失败。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种码分多址(CDMA)通讯系统中定时跟踪系统的定时跟踪和捕捉的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种定时跟踪和捕捉方法，包括如下步骤：

步骤一，信道估计；

步骤二，信道估计滤波；

步骤三，搜索信道估计中有效的路径；

步骤四，虚拟首径检测；

步骤五，计算定时跟踪点Q；

步骤六，定时偏差补偿检测。

在步骤一中，利用训练序列对接收信道的信道情况进行估计，并求出信道估计的模p(k)。

其中，通过下面的方法计算信道估计h(k)：

h (k) = Σ_{i = 0}^{N - 1} e (k + i * R) \times s {(i)}^{*};

式中：N为训练序列的相关长度。R是信道估计的过采样倍数，k＝0，2，3...，K-1，K是事先设定的该定时捕捉系统信道估计的捕捉长度，s(i)^*是对本地训练序列s(i)的共轭，s(i)为本地产生的训练序列，e(i)为接收信号。

可以使用下述方法求出信道估计的幅度值，即求出信道估计的模p(k)：p(k)＝‖h(k)‖。

其中，步骤二中包括如下步骤：

步骤2.1，判断上一帧是否发生定时调整，如果没有发生定时调整，则进行步骤2.5，如果发生定时调整，则进行步骤2.2；

步骤2.2，计算序列的移位值Δ，根据上一帧的调整的方向，和上一帧的移位值，输出新的Δ值；

步骤2.3，根据信道估计替代标志，判断是否启动信道估计替代，如果是则进行步骤2.4，如果不启动信道估计替代，则直接进行步骤2.5；

步骤2.4，信道估计替代操作；

步骤2.5，信道估计滤波。

在步骤2.2中，利用如下方法计算序列的移位值：累积的调整量为Δ₀，令序列的移位值Δ，Δ＝mod(Δ₀，K)，式中K为由通讯系统的设计所决定的定时系统并且考虑了系统过采样的定时的信道估计窗的长度。

步骤2.3中所述的信道估计替代标志通过如下方法设置：当定时Δ₀增加时，即Δ₀(n)＝Δ₀(n-1)+1，式中n为滤波的帧号n，当某条路径的路径位置k满足：Δ₀(n-1)-Q′＜k＜Δ₀(n-1)+Q′时，且至少存在一个路径满足路径搜索的门限，式中Q′为事先的设定有效到达路径的的检测范围，此时置位信道估计替代标志有效，同时设置回绕点为Δ₀(n-1)；当定时Δ₀减小时，即Δ₀(n)＝Δ₀(n-1)-1，同时k满足：Δ₀(n-1)-Q′＜k＜Δ₀(n-1)+Q′，至少存在一个路径满足路径搜索的门限，此时置位信道估计替代标志有效，同时置回绕点为Δ₀(n)，式中Q′的意义同前述的Q′相同；当Δ₀(n-1)-Q′＜0或者Δ₀(n-1)+Q′＞K时，使用k＝mod(Δ₀(n-1)±Q′，K)，而继续检测q(k)的位置上的数据是否满足门限。

步骤2.4中，定时系统根据有关的上一帧定时移动方向，在信道估计的滤波过程中，使用噪声的均值替换回绕点的原始滤波数据。

在步骤2.5中，根据如下方法得到q_n+1(k)：

q_{n + 1} (k) = \{\begin{matrix} q_{n} (k) \times α + p (K - Δ + k) \times (1 - α), 0 \leq k < Δ \\ q_{n} (k) \times α + p (k - Δ) \times (1 - α), Δ \leq k \leq K - 1 \end{matrix},

式中，α为滤波器系数，即遗忘因子。

在步骤2.5中，根据如下方法得到q_n+1(k)：

q_{n + 1} (H \times k + i) = \{\begin{matrix} q_{n} (H \times k + i) \times α + p (K - Δ + k) \times (1 - α), 0 \leq k < Δ \\ q_{n} (H \times k + i) \times α + p (k - Δ) \times (1 - α), Δ \leq k \leq K - 1 \end{matrix},

式中i为采样的相位，i＝0，...H-1，式中H为采样倍速的变化。

步骤三包括如下步骤：

步骤3.1，门限计算，其计算路径搜索的门限，该门限主要从时延谱的噪声和所有到达的最大值信息门限得到，并在基于噪声和最大值的两个门限中选取大值作为最终的有效到达路径的判决门限Th，该判决门限用于路径判断；

步骤3.2，路径判断，其逐个判断时延功率谱是否超过步骤3.1得到的门限，超过门限者，被定为有效达到路径，未超过门限的路径则被丢弃；

步骤3.3，局部峰值搜索，其分离各条有效达到路径，并计算各个有效到达路径的准确位置。

在步骤3.1中，包括如下步骤：

步骤3.1.1，首先计算平均噪声P_Noise计算噪声的平均值将利用到历史的噪声路径的位置信息，通过对有关噪声路径上的时延谱求平均得到；

步骤3.1.2，计算噪声门限Th_Noise，通过将步骤3.1.1所述平均噪声P_Noise偏移事先设定的倍数K_Noise，即通过Th_Noise＝P_Noise*K_Noise得到，式中K_Noise为事先设定的噪声相对门限的偏移值；

步骤3.1.3，计算最大值门限Th_max，首先在滤波后的时延谱计中搜索最大值P_max，并由该最大值P_max偏移事先设定的倍数，即Th_Max＝P_Max*K_Max，式中K_Max为最大值的相对门限的偏移值，从而得到最大值门限Th_max；

步骤3.1.4，选取路径判决门限Th，其为选取噪声门限Th_Noise和最大值门限Th_max中的大者。

其中，步骤3.2中的路径判断方法为：根据步骤3.1.4所述的路径判决门限Th，判断在滤波后的时延谱中大于该门限的路径，即被识别为有效到达路径；没有超过的值被认为是噪声路径，并丢弃该路径，并记录该噪声和其所对应的位置信息。

步骤3.3中利用如下方法进行局部峰值搜索：

步骤3.3.1，在所有的有效的路径的范围内搜索最大值，设定为局部最大的路径位置，并记录该位置信息；

步骤3.3.2，将最大值周围的设定范围S的路径全部认为是旁径而删除；

步骤3.3.3，判断是否所有的有效到达路径全部被删除，如果否，则进行步骤3.3.2，如果是，则结束。

其中，步骤四包括：

步骤4.1，计算最大路径时延扩展，根据各个有效到达路径的时延信息，计算此时的信道时延扩展；

步骤4.2，计算系统估计窗的长度，根据接收系统的配置，计算当前考虑接收过采样的系统支持的估计窗的最大值W；；

步骤4.3，当系统的时延扩展大于系统的估计窗长度，启动步骤4.4，否则退出虚拟路径检测；

步骤4.4，确定各个虚拟估计窗的位置，根据分立的有效到达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；

步骤4.5，计算各个虚拟估计窗的权值；

步骤4.6，选取最大的权值所对应的虚拟估计窗为最优虚拟估计窗；

步骤4.7，输出最优虚拟估计窗的位置的起始值，即为虚拟首径的位置。

步骤4.4中根据如下方法确定各个虚拟估计窗的位置：自第一条到达的有效到达路经算起，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，当选取的虚拟估计窗中，落在该虚拟估计窗中的最后一条路径为尾径，即最后一条有效到达路径的时候，此时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。

在步骤4.5中，根据如下方法确定各该虚拟估计窗的权值：

w = \underset{i}{Σ} p (i),

式中，p(i)为第i条有效到达路经的能量，该方法也就是求出在所述虚拟估计窗中的所有的路径的功率和。

其中，步骤五包括如下步骤：

步骤5.1，计算最大路径时延扩展，根据各个有效到达路径的时延信息，计算此时的信道时延扩展R，设首条有效到达路径的到达的时间为P₀、最后一条有效到达路径到达时间为P_t，则R＝P_t-P₀；

步骤5.2，计算系统估计窗的长度，根据接收系统的配置，计算当前的系统估计窗的最大值W；

步骤5.3，当系统的时延扩展R大于等于或者接近系统估计窗的值W时，跳转至步骤5.5；否则执行步骤5.4；

步骤5.4，计算定时跟踪点位置Q；

步骤5.5，判断是否使用滞回控制，当使用滞回控制时，跳转至步骤5.7，如果不使用滞回控制时，跳转到步骤5.6；

步骤5.6，使用缺省定时跟踪点作为当前的定时跟踪点，令Q＝Q₀，式中Q₀为缺省的定时跟踪点位置，跳转至步骤5.8；

步骤5.7，跟踪点的滞回控制，根据当前的路径的时延R，以及前次调整的定时跟踪点Q的位置，确定新的定时跟踪点；

步骤5.8，根据所获得的定时跟踪点的位置Q，确定当前帧需要调整的方向，当P₀＜Q时，系统定时需要向后拖延，反之当P₀＞Q，则系统定时需要向前提前，当P₀＝Q时，定时系统维持先前的定时不变；

步骤5.9，定时跟踪点周期性抖动，当估计窗的长度有限时，定时跟踪点的位置将周期性的恢复为最初的位置，并判断是否在尾部出现有效到达路径；

其中，步骤5.4中根据如下理论计算公式计算定时跟踪点Q：

Q＝u₀+k×(W-R)/2，式中W为该接收系统的定时估计窗的长度，该长度由系统设计和接收系统的系统资源决定；

u₀为预先设定的定时系统的捕捉窗的前提量，k为斜率调整系数。

步骤5.5中利用分段近似函数计算定时跟踪点Q，该分段近似函数可通过如下方法得到：选择所述理论计算公式附近的某几个特征的路径时延点T₁，T₂，T₃，...T_n，其对应的路径时延为R₁，R₂，R₃，...R_n，跟踪点的位置为：Q₁，Q₂，Q₃，...Q_n，其中R_i和Q_i是一一对应的，通过这种方法即可得到分段近似函数。

其中，步骤5.7中所述的滞回控制通过以下方法实现：

设某个滞回点对应的路径时延的变化点为R₁和R₂，其对应的定时起点为Q₁和Q₂，当当前的跟踪点为Q₁时，当路径时延超过R₂时，定时起点由Q₁跳转成Q₂，此后维持在Q₂点的稳定，直到当路径时延低于R₁时，当当前的跟踪点为Q₂时，当路径时延低于R₁时，定时起点由Q₂跳转成Q₁，此后维持在Q₁点的稳定，直到当路径时延超过R₂时，当定时跟踪点位于R₁和R₂之间的时候，此时的跟踪点不发生变化。

其中，步骤六包括如下步骤：

步骤6.1，判断第一条件，包括：1)仅有一条有效到达路径存在并且该路径落在定时跟踪点之前；2)有多条有效到达路径存在，该路径落在定时跟踪点前面的路径的功率小于落在估计窗之内的路径的功率和的某个预先设定的倍数以内时，如果上述两个条件中有任何一个成立时，设置定时补偿标志有效；

步骤6.2，判断第二条件，即T＞T₀+W是否成立，其中其中T₀是跟踪点位置，T为首条路径有效到达位置或者等效到达位置，W为系统所能支持的最大的估计窗长度，如果该条件成立，并置位定时补偿标志为有效，同时退出定时偏差补偿检测步骤；如果该条件不成立，设置定位补偿标志为无效，同时退出定时偏差补偿检测步骤；

步骤6.3，判断定时补偿标志是否有效，如果无效，则退出定时偏差补偿检测步骤，如果有效，则进行步骤6.4；

步骤6.4，输出定时误差补偿时间T_Off＝T-Q，T为虚拟的首径的到达的时间，Q为定时跟踪点位置。

该方法还包括维持定时捕捉系统稳定的步骤，包括如下子步骤：

步骤7.1，计算接收信号的信噪比或者接收信号的信号功率；

步骤7.2，当接收信号功率或者接收信号的信噪比低于某个预先设定的门限时，跳转到步骤7.5，否则跳转到步骤7.3；

步骤7.3，计算接收信号的时延谱的路径搜索的门限；

步骤7.4，判断接收信号的时延谱的路径是否有超过门限者，如果没有一个超过门限的有效到达路径的出现，继续步骤7.5，否则当至少有一条超过门限的时候，跳转到步骤7.6；

步骤7.5，定时调整操作；

步骤7.6，定时系统记录当前的工作状态。

其中，所述的步骤7.3包括以下的步骤：

步骤7.3.1、首先计算平均噪声P_Noise：计算噪声的平均值将利用到历史的噪声路径的位置信息，通过对有关噪声路径上的时延谱求平均得到；

步骤7.3.2、计算噪声门限Th_Noise：通过将步骤7.3.1所述平均噪声P_Noise偏移事先设定的倍数K_Noise，即通过Th_Noise＝P_Noise*K_Noise得到，式中K_Noise为预先设定的噪声相对门限的偏移值；

步骤7.3.3、计算最大值门限Th_max：首先在滤波后的时延谱计中搜索最大值P_max，并由该最大值P_max偏移事先设定的倍数，即Th_Max＝P_Max*K_Max，式中K_Max为最大值的相对门限的偏移值，从而得到最大值门限Th_Max；

步骤7.3.4、选取路径判决门限Th，其为选取噪声门限Th_Noise和最大值门限Th_Max中的大者。

其中，步骤7.5进行以下操作：更新定时调整装置的时延谱滤波器的滤波器系数，和/或更行定时调整装置的定时调整周期，和/或暂时关闭调整装置的定时调整。

其中，所述的步骤7.6分为以下步骤：

步骤7.6.1，如果当系统为恶劣状态时，系统记录恶劣定时工作状态；

步骤7.6.2，如果当系统当前处于非恶劣信号工作状态时，并连续超过预先设定的非恶劣工作状态的次数，此时系统退出恶劣工作状态，同时恢复原始的定时跟踪调整参数，否则系统维持原来的状态。

为了防止定时调整的速度过快而导致定时系统的不稳定，步骤6.4输出的定时误差的补偿时间，将根据实际的定时的调整补偿的许可的步长而变化，即实际的定时调整输出T_Adj，满足0≤T_Adj≤T_Off，调整的方向为定时误差所指明的方向。

本发明的积极进步效果在于：可以显著的克服由于信道衰落造成的定时调整的准确性，有利于获得准确的定时调整，根据信道的情况和系统的最大的接收窗的情况长度，确定最优定时的起点的位置，以获得最优的对抗前后两个方向定时偏移的能力，提高接收系统性能。

附图说明

图1为本发明一实施例的流程图。

图2为本发明一实施例的信道估计示意图。

图3为本发明一实施例的信道估计滤波流程图。

图4为本发明一实施例的信道估计滤波的数据对齐的模式示意图。

图5为本发明一实施例的搜索有效到达路径的流程图。

图6为本发明一实施例的路径搜索示意图。

图7为本发明一实施例的路径搜索中局部峰值搜索示意图。

图8为本发明一实施例的虚拟路径检测的流程图。

图9为本发明一实施例的各个虚拟估计窗的窗位置选取示意图。

图10为本发明一实施例的计算定时跟踪点流程图。

图11为本发明一实施例的虚拟估计窗位置与路径时延扩展及系统估计窗的长度关系示意图。

图12为本发明一实施例的使用跟踪点近似方法过程示意图。

图13为本发明一实施例的滞回控制的过程示意图。

图14为本发明一实施例的定时偏差补偿检测的流程图。

图15为本发明一实施例的定时偏差补偿检测中第一条件示意图。

图16为本发明一实施例的定时偏差补偿检测中第二条件示意图。

图17为本发明一实施例的维持定时捕捉系统稳定性步骤的流程图。

图18为本发明一实施例中的系统状态记录及更新过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1-19所示，一种定时跟踪和捕捉方法，包括如下步骤：

步骤100，信道估计；

步骤200，信道估计滤波；

步骤300，搜索信道估计中有效的路径；

步骤400，虚拟路径检测；

步骤500，计算定时跟踪点；

步骤600，定时偏差补偿检测；

步骤700，维持定时捕捉系统稳定性步骤。

为了能够跟踪信道的变化，首先就是要进行信道估计，通过系统的信道估计的结果。

一般在无线通讯系统中，发射机会根据有关协议发送训练序列，接收系统可以根据发送的训练序列对信道进行信道估计，获得有关传播环境的信息，具体的训练序列的信息为相关的通讯协议的规范所规定。

在接收系统中，首先接收系统要根据特定的训练序列进行信道估计：

设接收信号为e(i)，该接收信号是经过接收滤波器的信号，设本地产生的训练序列为s(i)，该训练序列与发送装置使用的训练序列的码字一致，它由接收装置内部产生。

信道估计通过如下的相关运算过程得到：

h (k) = Σ_{i = 0}^{N - 1} e (k + i * R) \times s {(i)}^{*}

式中：N为训练序列的相关长度。R是信道估计的过采样倍数。其中k＝0，2，3...，K-1，K是事先设定的该定时捕捉系统信道估计的捕捉长度，K的选取与系统所要捕获的定时偏移的长度有关，其中捕获得长度包括在前方的捕获长度和后方向的捕获长度，K选取得越大，该定时系统的捕获范围越大，定时系统的捕获性能越好，但是运算量也会同时增大，因此通过合理选择K的值，而兼顾定时系统运算量和捕捉能力。s(i)^*是对本地训练序列s(i)的共轭，s(i)实现已经根据协议的有关规定计算得到。

获得有关信道估计之后，需要求出信道估计的幅度信息，也就是求出信道估计的幅度值，此处我们求其幅度信息：

p(k)＝‖h(k)‖

在完成了信道估计以后，为了对抗无线信道的中存在的噪声和衰落，在求出瞬时信道估计以后，需要对信道估计进行滤波，定时系统使用滤波后的信道估计，可以获得较好的定时估计效果。在通过信道估计和计算得到信道的时延功率以后，将时延谱进行滤波，滤掉时延谱的高频部分，即对应信道快衰落的部分，得到对信道路径相对准确的估计。为了防止由于信道变化造成的信道估计的变化，而造成的时延谱展宽的缺点，对信道的路径的时延谱进行移位对齐，即循环移位的滤波方法，这样防止时延谱的展宽，从而确保后续的路径的搜索的正确性。由于移位滤波器工作时会造成的时延谱的翻转，也就是路径的收尾会发生混淆，特别是当有效的路径的位置会发生变化，因此系统将根据系统的时延的移位的情况，对信道估计会进行修正，以防止出现错误的定时调整命令。

信道估计滤波步骤，如图3、图4，其包括如下分步骤：

步骤210，判断上一帧是否发生定时调整，当没有出现定时调整的时候，跳转到步骤250，当发生定时调整的时候，则进行步骤220；

步骤220，计算平均序列的移位值Δ，根据上一帧的调整的方向，和上一帧的移位值，当接收定时出现调整的时候，输出新的Δ值，计算累积的调整量为Δ₀，令平均序列的移位值Δ，Δ＝mod(Δ₀，K)，式中K为由通讯系统的设计所决定的并且考虑了系统过采样的定时系统的信道估计窗的长度；

步骤230，根据信道估计替代标志，判断是否启动信道估计替代，如果是则进行步骤240，如果不启动信道估计替代，则进行步骤250，当定时发生调整的时候，检测是否需要信道估计替代操作，其根据信道估计替代标志，决定是否使用上帧的噪声的均值替代有关的滤波后信道估计的原始值；

根据上一帧的定时调整信息设置信道估计替代标志，其步骤为：当定时Δ₀增加时，即Δ₀(n)＝Δ₀(n-1)+1，式中n为滤波的帧号n，当某条路径的路径位置k满足：Δ₀(n-1)-Q′＜k＜Δ₀(n-1)+Q′时，且至少存在一个路径满足路径搜索的门限，式中Q′为事先的设定有效到达路径的的检测范围，Q′和有关的采样的倍速有关，此时置位信道估计替代标志有效，同时设置回绕点为Δ₀(n-1)，所谓回绕点就是指原来的滤波后信道估计的头部数据经反卷后成为尾部的点或者原来的为尾部而由于定时调整而反卷而到首部的点；当定时Δ₀减小时，即Δ₀(n)＝Δ₀(n-1)-1，同时k满足：Δ₀(n-1)-Q′＜k＜Δ₀(n-1)+Q′，至少存在一个路径满足路径搜索的门限，此时置位信道估计替代标志有效，同时置回绕点为Δ₀(n)，式中Q′的意义同上；当Δ₀(n-1)-Q′＜0或者Δ₀(n-1)+Q′＞K时，使用k＝mod(Δ₀(n-1)±Q′，K)，而继续检测q(k)的位置上的数据是否满足门限；

步骤240，信道估计替代操作，当信道估计替代标志有效的时候，定时系统将根据上一帧的定时移动的方向，在信道估计的滤波过程中，将使用噪声的均值替换回绕点的原始滤波数据，信道估计替代标志及回绕点位置的值由路径搜索步骤检测计算得到即为步骤220所计算得到的Δ₀(n-1)或者Δ₀(n)；

步骤250，信道估计滤波，根据步骤220得到的移位值Δ：设累积的调整量为Δ₀则，使用以下的方法得到q_n+1(k)：

q_{n + 1} (k) = \{\begin{matrix} q_{n} (k) \times α + p (K - Δ + k) \times (1 - α), 0 \leq k < Δ \\ q_{n} (k) \times α + p (k - Δ) \times (1 - α), Δ \leq k \leq K - 1 \end{matrix}

数据对齐的方法如图4所示，式中α为滤波器系数，即遗忘因子。如图所示Δ＞0，此时p(0)的元素与q(Δ)的元素进行滤波，同理此时p(1)的元素与q(Δ+1)的元素进行滤波，而q(0)元素与p(K-Δ)的元素进行滤波，依此类推可以得到有关的滤波后的信道估计q，此时q的序列起点移动到Δ处，即q(Δ)为实际的信道估计的起点，q(1+Δ)为第二个元素，q(Δ-1)为为最后一个元素。即，经过上述滤波后的信道估计中，实际的序列的起点为Δ，而不总是以零点为起点。

当滤波过程同时提高采样倍速的时候，方法如下：

q_{n + 1} (H \times k + i) = \{\begin{matrix} q_{n} (H \times k + i) \times α + p (K - Δ + k) \times (1 - α), 0 \leq k < Δ \\ q_{n} (H \times k + i) \times α + p (k - Δ) \times (1 - α), Δ \leq k \leq K - 1 \end{matrix},

式中i为采样的相位，i＝0，...H-1，式中H为采样倍速的变化，例如，当采样由2倍速变为4倍速时i∈{0，1}，H＝2。

完成信道估计滤波后，系统将搜索信道估计中有效的路径，下面结合图5、图6、图7说明本步骤：

步骤310，门限计算，其计算路径搜索的门限，该门限主要从时延谱的噪声和所有到达的最大值信息门限得到，并在基于噪声和最大值的两个门限中选取大值作为最终的有效到达路径的判决门限Th，该判决门限用于路径判断；

步骤320，路径判断，其逐个判断时延功率谱是否超过步骤310得到的门限，超过门限者，被定为有效达到路径，未超过门限的路径则被丢弃；

步骤330，局部峰值搜索，其分离各条有效到达路径，并计算各个有效到达路径的准确位置。

其中步骤310所述的门限计算，主要包括：

步骤311，首先计算平均噪声P_Noise计算噪声的平均值将利用到历史的噪声路径的位置信息，通过对有关噪声路径上的时延谱求平均得到；

步骤312，计算噪声门限Th_Noise、通过将步骤311所述平均噪声P_Noise偏移事先设定的倍数K_Noise，即通过Th_Noise＝P_Noise*K_Noise得到，式中K_Noise为事先设定的噪声相对门限的偏移值；

步骤313，计算最大值门限Th_max，首先在滤波后的时延谱计中搜索最大值P_max，并由该最大值P_max偏移事先设定的倍数，即Th_Max＝P_Max*K_Max，式中K_Max为最大值的相对门限的偏移值，从而得到最大值门限Th_max。

步骤314，选取路径判决门限Th，其为选取噪声门限Th_Noise和最大值门限Th_max中的大者。

步骤320所述的路径判断方法为：根据步骤314所述的路径判决门限Th，判断在滤波后的时延谱中大于该门限的路径，即被识别为有效到达路径；没有超过的值被认为是噪声路径，该噪声和其所对应的位置信息，即为计算噪声门限所对应的噪声位置信息，该噪声的位置信息在本帧中被更新，并为下一帧的的噪声的门限Th_Noise所使用；

步骤330中所述的局部峰值搜索方法为：它通过在所有的有效的路径的范围内搜索最大值，并认为这是局部最大的路径位置，并记录该位置信息，然后将最大值周围的设定范围S的路径全部认为是旁径而删除，这样该条路径的及其该经附近的路径已经全部被删除，然后重复这个过程直到所有的有效到达路径全部被删除掉，此过程中记录的局部最大的路径位置就是路径的位置信息。如图7所示，图中P10为局部的最大的路径，在该路径的两侧的Q范围的路径全部作为旁径而删除，S用于控制有关峰值两侧的删除的路径的删除范围，该值在预先设定。在此范围内，不管是否超过门限均被认为是旁径而被消除，即图中P7，P8，P9，P11，P12，P13，P14均作为旁径而被消除，而P10是作为局部峰值而被删除，但P10的位置和功率被记录下来。经过上述步骤后的得到已经删除完旁径的有效到达路径，即为分立的有效达到径的信息，根据此信息，可以准确的确定有效达到的路径的时延和功率。

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-SCDMA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。

本实施例中的虚拟首径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。

本实施例中，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，以及有效到达路径分离之后，检测到达到达的最优到达时间。

虚拟路径检测，如图8、图9所示，包括；

步骤410，计算最大路径时延扩展，根据各个有效到达路径的时延信息，计算此时的信道时延扩展；

步骤420，计算系统估计窗的长度，根据接收系统的配置，考虑接收过采样的系统支持的估计窗的最大值W；

步骤430，当系统的时延扩展大于系统的估计窗长度，启动步骤440，否则退出虚拟路径检测；

步骤440，确定各个虚拟估计窗的位置，根据分立的有效到达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可能的位置，方法为自第一条到达的有效到达路经算起，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，落在该虚拟估计窗中的最后一条路径为尾径，即最后一条有效到达路径的时候，此时以尾径的位置开始算起向前取W的长度，如此获得的窗为估计窗为实际该虚拟估计窗；

步骤450，计算各个虚拟估计窗的权值；

步骤460，选取最大的权值所对应的虚拟估计窗为最优虚拟估计窗；

步骤470，输出最优虚拟估计窗的位置的起始值，即为虚拟首径的位置。

有关的估计窗时延的最优的判断过程如图9所示，此图中：P1，P2，P3，P4均对应于有效到达路径。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9所示的情况下，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到达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有效到达路径，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。

步骤450中，采用权函数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_len≤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{i}{Σ} p (i),

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。

在获得有关的首径的位置后，需要确定有关定时调整的方向。首先要获得定时中跟踪点，即其对信道的情况和系统所能够支持的最大的估计窗长度这些信息综合考虑，以确定一个最优的跟踪点，可以根据系统的信道的情况，为定时跟踪系统选择最优的跟踪点，使系统的对抗两个方向的定时漂移的能力一致，从而使系统的不连续接收等恶劣的情况的系统性能维持稳定。

本实施例中，在计算出准确的分立的路径信息后，根据有关的路径信息获得信道的时延扩展信息，利用系统的配置信息中得到接收系统的最大估计窗的长度。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，则此时就可以根据本算法确定最优的跟踪点的位置，以提高系统抵抗两个方向漂移的能力。当系统的到达的时延的范围超过系统的估计窗的长度时，本方法停止使用。

为了防止由于路径时延的快速变化，而造成定时起点的快速变化，导致系统定时稳定性降低，在定时起点和路径时延的变化中使用滞回控制，限制定时起点的快速变化。同时，定时起点的选择也可以使用简单的分段函数计算得到。

下面结合图10、图11、图12、图13说明计算定时跟踪点步骤，其包括：

步骤510，计算最大路径时延扩展，根据各个有效到达路径的时延信息，计算此时的信道时延扩展，设首条有效到达路径的到达的时间为P₀、最后一条有效到达路径的到达时间为P_t，则R＝P_t-P₀；

步骤520，计算系统估计窗的长度，根据接收系统的配置，计算当前的系统的估计窗的最大值W；

步骤530，当系统的时延扩展R大于等于或者接近系统的估计窗的值M时，跳转至步骤550；否则执行步骤540；

步骤540、计算跟踪跟踪点位置Q，即，定时起点Q＝u₀+k×(W-R)/2，式中W为该接收系统的定时估计窗的长度，该长度由系统设计和接收系统的系统资源决定，u₀为预先设定的定时系统的捕捉窗的前提量，k为斜率调整系数，在实际中，该理论的定时起点的计算也可以使用近似方法加以简化；

步骤550，判断是否使用滞回控制，当使用滞回控制时，跳转至步骤580，如果不使用滞回控制时，跳转到步骤570；

步骤560，使用缺省定时起点作为当前的定时跟踪点，令Q＝Q₀，式中Q₀为缺省的定时跟踪点位置，跳转至步骤580；

步骤570，跟踪点的滞回控制，，根据当前的路径的时延R，以及前次调整的定时跟踪点Q的位置，确定新的定时跟踪点，所述滞回点的个数可以根据实际的系统需要，设定一个或者多个；

步骤580，根据所获得的定时跟踪点的位置Q，确定当前帧需要调整的方向，当P₀＜Q时，系统定时需要向后拖延，反之当P₀＞Q则系统定时需要向前提前，当P₀＝Q时，定时系统维持先前的定时不变；

步骤590，定时跟踪点周期性抖动，当估计窗的长度有限时，定时跟踪点的位置将周期性的恢复为最初的位置，并判断是否在尾部出现有效到达路径；

所述的步骤540中，给出关于定时跟踪点的理论的计算公式，该公式可能带定时跟踪点随着路径时延的快速的变化，这样会造成定时的不稳，因此在实际中可以使用近似的方法，一个可用的近似的方法为：使用分段函数近似该理论曲线，选择理论计算计算公式附近的某几个特征的路径时延点T₁，T₂，T₃，...T_n，其对应的路径时延为R₁，R₂，R₃，...R_n，跟踪点的位置为：Q₁，Q₂，Q₃，...Q_n，其中R_i和Q_i是一一对应的，通过这种方法即可得到分段近似函数。如图3所示，选择其中连接从Q_n到Q₁的任意一条单调的实线段就构成了某一个近似函数。

一般情况下，分段近似需要使用滞回控制，通过选取通过两个点的上部和下部的两条实折线，依这方法连接所以的点n个点，即可得到使用滞回控制的分段近似函数。这样对应一个路径的时延为Y时，对应的跟踪点可以为Q₂或者Q₃的两个值，确定跟踪点为Q₂或Q₃的值，将依赖于当前的跟踪点的位置。

所述的滞回控制，为随着路径时延和定时起点的变化关系。令某个滞回点(所述滞回点，是指系统定时发生调整是的特殊点)的路径时延的变化点为R₁和R₂，他们对应的定时起点为Q₁和Q₂，当当前的跟踪点为Q₁时，当路径时延超过R₂时，定时起点由Q₁跳转成Q₂，此后维持在Q₂点的稳定，直到当路径时延低于R₁时；当当前的跟踪点为Q₂时，当路径时延低于R₁时，定时起点由Q₂跳转成Q₁，此后维持在Q₁点的稳定，直到当路径时延超过R₂时。

为了防止由于定时跟踪点长时间固定于某个位置，当搜索窗长度不够的时候，而造成某条长时延的尾径长期处于估计窗之外，而丢失该路径，定时系统将定时的调回原始跟踪点，并判断是否在估计窗的尾部存在有效多经。

当系统的定时偏差很大的时候，定时跟踪系统需要较长的时间的调整才能恢复有关的定时静度，因此在整个系统定时调整的过程中，需要对定时偏差补偿检测，即，为了避免在调整的过程中，当影响性能的定时的调整的误差出现的时候，由定时调整系统输出定时误差矢量，接收装置使用该误差矢量预调整系统的接收定时，以维持接收系统的性能，克服在定时调整的暂态过程中由定时误差而造成的系统性能损失及无线链路连接失败的现象。

如图14、图15、图16所示，所属定时偏差补偿检测包含如下步骤；

步骤610，判断第一条件，包括：1)仅有一条有效到达路径存在并且该路径落在定时跟踪点之前；2)有多条有效到达路径存在，该路径落在定时跟踪点前面的路径的功率小于落在估计窗之内的路径的功率和的某个预先设定的倍数以内时，如果上述两个条件中有任何一个成立时，设置定时补偿标志有效，也即，检测是否满足T＜T₀，其中T₀是跟踪点位置，T为首条路径到达位置或者等效到达位置，而且比较自T起的长度为W的窗内的，没有其他有效到达的多经，或者有其他有效多经到达，且满足所有其他的有效到达的有效到达路径功率之和和的某个预先设定的倍数以内时，置位定时补偿标志为有效；

步骤620，判断第二条件，即T＞T₀+W是否成立，其中其中T₀是跟踪点位置，T为首条路径有效到达位置或者等效到达位置，W为系统所能支持的最大的估计窗长度，如果该条件成立，并置位定时补偿标志为有效，同时退出定时偏差补偿检测步骤；如果该条件不成立，设置定位补偿标志为无效，同时退出定时偏差补偿检测步骤；

步骤630，判断定时补偿标志是否有效，如果无效则，退出定时偏差补偿检测步骤，如果有效，则进行步骤640；

步骤640，输出定时误差补偿时间T_Off＝T-Q，T为虚拟的首径的到达的时间，Q为定时跟踪点位置。

接收装置将根据T_Off决定接收的定时补偿量，定时调整系统将输出定时偏差量并由该定时调整的偏差决定接收的采样时刻，用以补偿解接收定时。

为了防止由于定时调整的步长过大，造成的定时调整的不稳定。步骤640输出的定时误差的补偿时间，将根据实际的定时的调整补偿的步长而变化，实际的定时调整输出T_Adj，将满足0≤T_Adj≤T_Off，调整的方向为定时误差所指明的方向。

在接收环境非常恶劣的时候，为了获得较好的接收效果，定时跟踪系统必须对接收定时的稳定性进行合理的控制。定时调整系统必须准确的判断接收环境的变化，及时调整以应对传播环境的变化，避免由于环境恶劣造成定时系统的定时跟踪的失败。

通过对接收信号的信道质量和定时系统的内部参数进行估计，主要依据接收信号的信噪比和定时系统内部的滤波的时延谱的特征，当系统接收信道的信噪比或者时延谱低于一定的门限的时候，即认为接收信号的质量低于一定的门限，此时的定时跟踪系统处于低信号的情况下工作，而由这种比较低的信号质量而产生的调整命令将被认为是非可靠的调整命令，由定时系统根据一定的准则进行处理或者丢弃。使系统在恶劣的传播环境情况的系统定时跟踪性能维持稳定。

当定时系统检测到信号质量变差，即系统处于恶劣信号的运行的条件下，将定时调整的速度和时延功率谱的滤波器系数，或者关闭定时调整，以使定时系统不会由于信号不可靠而稳定性变差。

如图17、图18所示，所述维持定时捕捉系统稳定的步骤，该步骤包括如下子步骤：

步骤710，计算接收信号的信噪比或者接收信号的信号功率；

步骤720，当接收信号功率或者接收信号的信噪比低于某个预先设定的门限时，跳转到步骤750，否则跳转到步骤730；

步骤730，计算接收信号的时延谱的路径搜索的门限；

步骤740，判断接收信号的时延谱的路径是否有超过门限者，如果没有一个超过门限的有效到达路径的出现，继续步骤750，否则当至少有一条超过门限的时候，跳转到步骤760；

步骤750，定时调整操作；

步骤760，定时系统记录当前的工作状态。

其中，所述的步骤730，还包括以下的步骤：

步骤731，首先计算平均噪声P_Noise：计算噪声的平均值将利用到历史的噪声路径的位置信息，通过对有关噪声路径上的时延谱求平均得到；

步骤732，计算噪声门限Th_Noise：通过将步骤7.3.1所述平均噪声P_Noise偏移事先设定的倍数K_Noise，即通过Th_Noise＝P_Noise*K_Noise得到，式中K_Noise为预先设定的噪声相对门限的偏移值；

步骤733，计算最大值门限Th_max：首先在滤波后的时延谱计中搜索最大值P_max，并由该最大值P_max偏移事先设定的倍数，即Th_Max＝P_Max*K_Max，式中K_Max为最大值的相对门限的偏移值，从而得到最大值门限Th_Max；

步骤734，选取路径判决门限Th，其为选取噪声门限Th_Noise和最大值门限Th_Max中的大者。

其中，步骤750进行以下操作：更新定时调整装置的时延谱滤波器的滤波器系数，和/或更新定时调整装置的定时调整周期，和/或暂时关闭调整装置的定时调整。

如图18所示，所述的步骤760分为以下步骤：如果当系统为恶劣状态时，系统记录恶劣定时工作状态；如果当系统当前处于非恶劣信号工作状态时，并连续超过预先设定的非恶劣工作状态的次数，此时系统退出恶劣工作状态，同时恢复原始的定时跟踪调整参数，否则系统维持原来的状态。

Claims

1、一种定时跟踪和捕捉方法，包括如下步骤：

步骤一，信道估计；

步骤二，信道估计滤波；

步骤三，搜索信道估计中有效的路径；

步骤四，虚拟首径检测；

步骤五，计算定时跟踪点Q；

步骤六，定时偏差补偿检测。

2、根据权利要求1所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，在步骤一中，利用训练序列对接收信道的信道情况进行估计，并求出信道估计的模p(k)。

3、根据权利要求2所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，通过下面的方法计算信道估计h(k)：

h (k) = Σ_{i = 0}^{N - 1} e (k + i * R) \times S {(i)}^{*};

式中：N为训练序列的相关长度。R是信道估计的过采样倍数，k＝0，2，3…，K-1，K是事先设定的该定时捕捉系统信道估计的捕捉长度，s(i)^*是对本地训练序列s(i)的共轭，s(i)为本地产生的训练序列，e(i)为接收信号。

4、根据权利要求3所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，使用下述方法求出信道估计的幅度值，即求出信道估计的模p(k)：p(k)＝‖h(k)‖。

5、根据权利要求1所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，步骤二中包括如下步骤：

步骤2.4，信道估计替代操作；

步骤2.5，信道估计滤波。

6、根据权利要求5所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，在步骤2.2中，利用如下方法计算序列的移位值：累积的调整量为Δ₀，令序列的移位值Δ，Δ＝mod(Δ₀，K)，式中K为由通讯系统的设计所决定的并且考虑了系统过采样的定时系统的信道估计窗的长度。

7、根据权利要求5所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，步骤2.3中所述的信道估计替代标志通过如下方法设置：当定时Δ₀增加时，即Δ₀(n)＝Δ₀(n-1)+1，式中n为滤波的帧号n，当某条路径的路径位置k满足：Δ₀(n-1)-Q′＜k＜Δ₀(n-1)+Q′时，且至少存在一个路径满足路径搜索的门限，式中Q′为事先的设定有效到达路径的的检测范围，此时置位信道估计替代标志有效，同时设置回绕点为Δ₀(n-1)；当定时Δ₀减小时，即Δ₀(n)＝Δ₀(n-1)-1，同时k满足：Δ₀(n-1)-Q′＜k＜Δ₀(n-1)+Q′，至少存在一个路径满足路径搜索的门限，此时置位信道估计替代标志有效，同时置回绕点为Δ₀(n)，式中Q′的意义同前述的Q′相同；当Δ₀(n-1)-Q′＜0或者Δ₀(n-1)+Q′＞K时，使用k＝mod(Δ₀(n-1)±Q′，K)，而继续检测q(k)的位置上的数据是否满足门限。

8、根据权利要求5所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，步骤2.4中，定时系统根据有关的上一帧定时移动方向，在信道估计的滤波过程中，使用噪声的均值替换回绕点的原始滤波数据。

9、根据权利要求6所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，在步骤2.5中，根据如下方法得到q_n+1(k)：

q_{n + 1} (k) = \{\begin{matrix} q_{n} (k) \times α + p (K - Δ + k) \times (1 - α), 0 \leq k < Δ \\ q_{n} (k) \times α + p (K - Δ) \times (1 - α), Δ \leq k \leq K - 1 \end{matrix},

式中，α为滤波器系数，即遗忘因子。

10、根据权利要求6所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，在步骤2.5中，根据如下方法得到q_n+1(k)：

q_{n + 1} (H \times k + i) = \{\begin{matrix} q_{n} (H \times k + i) \times α + p (K - Δ + k) \times (1 - α), 0 \leq k < Δ \\ q_{n} (H \times k + i) \times α + p (k - Δ) \times (1 - α), Δ \leq k \leq k - 1 \end{matrix},

式中i为采样的相位，i＝0，…H-1，式中H为采样倍速的变化。

11、根据权利要求1所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，步骤三包括如下步骤：

12、根据权利要求11所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，在步骤3.1中，包括如下步骤：

13、根据权利要求12所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，步骤3.2中的路径判断方法为：根据步骤3.1.4所述的路径判决门限Th，判断在滤波后的时延谱中大于该门限的路径，即被识别为有效到达路径；没有超过的值被认为是噪声路径，并丢弃该路径，并记录该噪声和其所对应的位置信息。

14、根据权利要求13所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，步骤3.3中利用如下方法进行局部峰值搜索：

15、根据权利要求1所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，步骤四包括：

步骤4.2，计算系统估计窗的长度，根据接收系统的配置，计算当前考虑接收过采样的系统支持的估计窗的最大值W；

步骤4.5，计算各个虚拟估计窗的权值；

16、根据权利要求15所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，步骤4.4中根据如下方法确定各个虚拟估计窗的位置：自第一条到达的有效到达路经算起，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，当选取的虚拟估计窗中，落在该虚拟估计窗中的最后一条路径为尾径，即最后一条有效到达路径的时候，此时以尾径的位置开始算起向前取W的长度，如此获得的窗为估计窗为实际该虚拟估计窗。

17、根据权利要求16所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，在步骤4.5中，根据如下方法确定各该虚拟估计窗的权值：

w = \underset{i}{Σ} p (i),

18、根据权利要求1所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，步骤五包括如下步骤：

步骤5.4，计算定时跟踪点位置Q；

步骤5.9，定时跟踪点周期性抖动，当估计窗的长度有限时，定时跟踪点的位置将周期性的恢复为最初的位置，并判断是否在尾部出现有效到达路径。

19、根据权利要求18所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，步骤5.4中根据如下理论计算公式计算定时跟踪点Q：

20、根据权利要求19所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，步骤5.5中利用分段近似函数计算定时跟踪点Q，该分段近似函数可通过如下方法得到：选择所述理论计算公式附近的某几个特征的路径时延点T₁，T₂，T₃，…T_n，其对应的路径时延为R₁，R₂，R₃，…R_n，跟踪点的位置为：Q₁，Q₂，Q₃，…Q_n，其中R_i和Q_i是一一对应的，通过这种方法即可得到分段近似函数。

21、根据权利要求18所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，步骤5.7中所述的滞回控制通过以下方法实现：

22、根据权利要求1所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，步骤六包括如下步骤：

23、根据权利要求1所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，该方法还包括维持定时捕捉系统稳定的步骤，该步骤包括如下子步骤：

步骤7.1，计算接收信号的信噪比或者接收信号的信号功率；

步骤7.3，计算接收信号的时延谱的路径搜索的门限；

步骤7.5，定时调整操作；

步骤7.6，定时系统记录当前的工作状态。

24、根据权利要求23所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，所述的步骤7.3包括以下的步骤：

步骤7.3.4、选取路径判决门限Th，其为选取噪声门限ThN_oise和最大值门限Th_Max中的大者。

25、根据权利要求23所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，步骤7.5进行以下操作：更新定时调整装置的时延谱滤波器的滤波器系数，和/或更行定时调整装置的定时调整周期，和/或暂时关闭调整装置的定时调整。

26、根据权利要求23所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，所述的步骤7.6分为以下步骤：

27、根据权利要求22所述的定时跟踪和捕捉方法，其特征在于，步骤6.4输出的定时误差的补偿时间，将根据实际的定时的调整补偿的步长而变化，实际的定时调整输出T_Adj，将满足0≤T_Adj≤T_Off，调整的方向为定时误差所指明的方向。