CN1988427B - 一种精确捕获宽带码分多址通信系统中心频率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种精确捕获宽带码分多址通信系统中心频率的方法，首先对WCDMA指定频段扫频(简称为：一次扫频)，充分利用其“一次扫频”结果，采用“左右谱峰判别”算法，确定一个存在WCDMA信号的频带，再结合三步小区搜索结果对该频带进行第二次扫频(精确扫频，以200kHz为步长)，如果发现在某一频率上，多次扰码识别结果的一致性极高，就表明该频率为精确的中心频率，捕获成功。采用本发明，可以自动精确捕获到WCDMA通信系统的中心频率，满足了在不事先预知中心频率的前提下，也能够实现WCDMA网络通信的需求。同时，捕获中心频率的时间比直接以200kHz为步长扫频提高10～20秒，节省了相关的软/硬件资源。

Description

一种精确捕获宽带码分多址通信系统中心频率的方法
技术领域
本发明涉及宽带码分多址(WCDMA，3G的欧洲标准)通信系统信号的接收，尤其涉及一种精确捕获宽带码分多址通信系统信号中心频率的方法。
背景技术
3GPP(3rdGeneration Partnership Project)作为宽带码分多址(WCDMA)的标准化组织，在其TS25.101中规定了WCDMA FDD模式系统下行链路(基站到移动台)占用频带为：2110～2170MHz，信道带宽为5MHz，邻道间隔为200kHz。宽带码分多址(WCDMA)系统小区内的用户共享频率、同时发送信号。用户信号由唯一对应的信道化序列区分。
基于无线通信的基本原理，收发双方必须采用相同的中心频率，才能保证通信成功。现阶段，常规测量仪器(例如：“频谱仪”等)，只能完成简单的指定频段扫频工作(简称为：一次扫频)，因此只能发现在相应频段(2110～2170MHz)内是否存在WCDMA信号(带宽5MHz)，但都无法准确指出具体的中心频率(精确到200kHz)。因此如果我们无法预知通信对方(例如：基站)的精确中心频率，那就会无法正常地与之通信。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种可以精确捕获宽带码分多址(WCDMA)通信系统中心频率的方法(精确到200kHz)。解决了在接收WCDMA信号前，必须预先获知中心频率的难题。从而，可以满足在不事先预知中心频率的条件下，也能够正常进行WCDMA网络通信的实际需求。
本发明通过“二次精确扫频”的技术方案予以实现，具体分为以下几个步骤：
(1).首先，确定“一次扫频”的起始频点和终止频点；
(2).其次，设置扫频步长为1MHz；
(3).再次，进行以1MHz为步长的“一次扫频”，获得每一个扫频点的RSSI(接收信号强度指示)；
(4).然后，进行“左右谱峰判别”，根据RSSI的值，推出WCDMA信号所占的频带，范围要小于3MHz；
(5).下一步，进行“二次精确扫频”，以200KHz为步长，对WCDMA信号所占频带中的每个频点判断扰码识别结果的一致性，如果一致，表示该频点为中心频率，否则，判断下一个频点；
(6).最后，给出发现的中心频率。
在上述“二次精确扫频”的技术方案中，所述步骤(4)按照下列方式进行“左右谱峰判别”：
(4a).首先，判断第一个扫频点的RSSI参值，是否大于最低可能的信号强度，只有大于才表示存在谱峰，否则不存在；
(4b).其次，如果存在谱峰，依次取所有扫频点的RSSI值，记录下最大RSSI值(相等则取最后一个RSSI值)及其相对位置信息；
(4c).最后，将该最大RSSI值做为基点，取其左2MHz至右1MHz为谱峰范围，为以200KHz为步长的“二次精确扫频”做准备。
在上述“二次精确扫频”的技术方案中，所述步骤(5)按照下列方式对WCDMA信号所占频带中的每个频点判断扰码识别结果的一致性：
(5a)首先，对在谱峰范围内的起始频点，由硬件做一次三步小区搜索，记录搜索到的扰码；
(5b)其次，对该起始频点再做2次三步小区搜索，相应得到2个扰码；
(5c)再次，判断3次扰码识别结果是否完全相同。如果相同，表示该频点为中心频率，结束搜索，否则继续下一步；
(5d)以200KHz为步长，对谱峰范围内的每个频点做遍历，每个频点记录搜索到的3个扰码，并做一致性判别；
(5e)最后，如果在某个频点上3个扰码完全一致，则该频点为中心频率，如果没有找到3个扰码完全一致的频点，则表示没有发现中心频率。
采用本发明的方法，可以自动精确捕获到WCDMA通信系统的中心频率(精确到200KHz)，从而满足了在不事先预知中心频率的前提下，也能够实现WCDMA网络通信的需求。采用“二次精确扫频”方法后，捕获中心频率的时间比直接以200KHz为步长扫频提高10～20秒，节省了相关的软/硬件资源。
本发明，可广泛应用于WCDMA移动通信测量仪表、WCDMA网络分析仪和WCDMA移动电话等相关产品中，并应用在WCDMA网络测量、网络规划、网络优化和其它相关领域。
附图说明
图1为“二次精确扫频”的流程图。
图2为“左右谱峰判别”的流程图。
图3为判断扰码识别结果一致性的流程图。
具体实施方式
本发明的基本思想是首先对WCDMA指定频段扫频(简称为：一次扫频)，充分利用其“一次扫频”结果，采用“左右谱峰判别”算法，确定一个存在WCDMA信号的频带，再结合三步小区搜索结果对该频带进行第二次扫频(精确扫频，以200KHz为步长)，如果发现在某一频率上，多次扰码识别结果的一致性极高，就表明该频率为精确的中心频率，捕获成功。“一次扫频”的步长优选为1MHz，也可以根据需要采取大于1MHz为步长。在“左右谱峰判别”中，优选为取最大值的左2MHz和右1MHz的区间判为谱峰所在的频带范围，也可以按需要取其它值，频宽为2～3MHz。
以下借助附图描述本发明的较佳实施例。
“二次精确扫频”的流程如图1所示。首先执行步骤1，确定WCDMA指定频段的起始点和终止点；然后执行步骤2，以1MHz为步长对频段范围内进行第一次扫频；随后执行步骤3，采用“左右谱峰判别”得出谱峰所在的频带范围；接着执行步骤4，在该频带范围内以200KHz为步长进行第二次精确扫频；再执行步骤5，对第二次精确扫频的每个频点做扰码识别结果一致性判别，如满足一致性要求，则该频点为中心频点；最后，执行步骤6，给出准确的中心频率。
“左右谱峰判别”的流程如图2所示。首先执行步骤31，将计数器i初值设为-1；然后执行步骤32，计数器i加1；接着执行步骤33，判别计数器i是否小于最大扫频点数，如果小于或等于最大扫频点数，则执行步骤34，判断当前接收信号强度指示(RSSI)是否大于已有的最大值，如果大于或等于已有的最大值，则执行步骤35，更改当前值为最大值，记录相对位置信息；然后返回执行步骤32，计数器i加1，对下一个频点进行判断。在执行步骤34时，如果小于已有的最大值，则直接返回执行步骤32，计数器i加1，对下一个频点进行判断。当执行步骤33时，若计数器i大于最大扫频点数，则执行步骤36，设定谱峰起始的相对位置为最大值相对位置减2，谱峰结束的相对位置为最大值相对位置加1。
图3为判断扰码识别结果一致性的流程图。首先执行步骤51，将一致性计数器j和扫频计数器i初值设为0；然后执行步骤52，将当前频点值设为21100+谱峰起始的相对位置*10+扫频计数器i；接着执行步骤53，判断该频率是否小于21100+谱峰结束的相对位置*10+i，若是，则执行步骤54，记录当前主扰码号P_CODE[j]；然后执行步骤55，一致性计数器j值加1；再执行步骤56，判断j值是否小于3，即是否完成3次三步小区搜索，若完成3次三步小区搜索，则执行步骤58，判断三个主扰码号是否相等，若相等，则执行步骤60，确定该频率为精确的中心频率，若不相等，则执行步骤59，扫频计数器i加2，一致性计数器j归0；然后返回执行步骤52，置下一个频点；在执行步骤56时，若未完成3次三步小区搜索，则执行步骤57，重新做一次三步小区搜索；然后返回执行步骤54；在执行步骤53时，若该频率大于21100+谱峰结束的相对位置*10+i，则执行步骤61，报告没有发现精确的中心频率。

Claims (5)

1.一种精确捕获宽带码分多址通信系统中心频率的方法，其特征在于，通过“二次精确扫频”的技术方案予以实现，具体分为以下几个步骤：
(1).首先，确定“一次扫频”的起始频点和终止频点；
(2).其次，设置扫频步长为1MHz；
(3).再次，进行以1MHz为步长的“一次扫频”，获得每一个扫频点的接收信号强度指示RSSI；
(4).然后，进行“左右谱峰判别”，根据RSSI的值，推出WCDMA信号所占的频带，范围要小于3MHz；
(5).下一步，进行“二次精确扫频”，以200KHz为步长，对WCDMA信号所占频带中的每个频点判断扰码识别结果的一致性，如果一致，表示该频点为中心频率，否则，判断下一个频点；
(6).最后，给出发现的中心频率。
2.根据权利要求1所述的精确捕获宽带码分多址通信系统中心频率的方法，其特征在于，所述步骤(4)按照下列方式进行“左右谱峰判别”：
(4a).首先，判断第一个扫频点的RSSI参值，是否大于最低的信号的强度，只有大于才表示存在谱峰，否则不存在；
(4b).其次，如果存在谱峰，依次取所有扫频点的RSSI值，记录下最大RSSI值及其相对位置信息；
(4c).最后，将该最大RSSI值做为基点，取其左2MHz至右1MHz为谱峰范围，为以200KHz为步长的“二次精确扫频”做准备。
3.根据权利要求1所述的精确捕获宽带码分多址通信系统中心频率的方法，其特征在于，所述步骤(5)按照下列方式对WCDMA信号所占频带中的每个频点判断扰码识别结果的一致性：
(5a)首先，对在谱峰范围内的起始频点，由硬件做一次三步小区搜索，记录搜索到的扰码；
(5b)其次，对该起始频点再做2次三步小区搜索，相应得到2个扰码；
(5c)再次，判断3次扰码识别结果是否完全相同，如果相同，表示该频点为中心频率，结束搜索，否则继续下一步；
(5d)以200KHz为步长，对谱峰范围内的每个频点做遍历，每个频点记录搜索到的3个扰码，并做一致性判别；
(5e)最后，如果在某个频点上3个扰码完全一致，则该频点为中心频率，如果没有找到3个扰码完全一致的频点，则表示没有发现中心频率。
4.根据权利要求1或2所述的精确捕获宽带码分多址通信系统中心频率的方法，其特征在于，在所述“左右谱峰判别”中，取最大值的左2MHz和右1MHz的区间判为谱峰所在的频带范围，也可以按需要取其它值，频宽为2～3MHz。
5.根据权利要求1或3所述的精确捕获宽带码分多址通信系统中心频率的方法，其特征在于，所述“一次扫频”的步长选定为1MHz，也可以根据需要采取大于1MHz为步长。
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