CN202841528U - 针对cdma2000 evdo的基站锁定系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种针对CDMA2000 EVDO的基站锁定系统，该系统包括接收处理单元、导频生成单元、至少一个信号估计单元、至少一个相减单元以及发送处理单元，所述接收处理单元的输出端依次与导频生成单元、信号估计单元、相减单元以及发送处理单元进行连接，接收处理单元的输出端还与相减单元的输入端进行连接。通过使用本实用新型，能够减少导频污染，而且本实用新型能够增加无线基站或无线直放站的信号覆盖质量以及排除手机锁定到非目标基站的可能性。本实用新型作为针对CDMA2000 EVDO的基站锁定系统广泛应用在移动通讯领域。

Description

针对CDMA2000 EVDO的基站锁定系统

技术领域

本实用新型涉及移动通讯技术，尤其涉及一种针对CDMA2000 EVDO的基站锁定系统，而所述CDMA2000 EVDO即为CDMA2000 1xEVDO。

背景技术

导频污染，其是指当手机收到4 个或更多个Ec/Io 的强度都大于T_add 的导频，且其中没有一个导频的强度大到可作为主导频时所发生的。当导频污染的情况严重到一定程度时，其会造成手机起呼困难，甚至也会导致手机在通话中掉话，因此如何解决导频污染是一个迫切研究的问题。而传统的解决方案是通过调整接收天线的方向和角度从而避免多个接近基站的功率信号均被同时放大，但是对于传统的解决方案，其产生的效果有限而且会增加功能难度以及降低产品应用的广泛性。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种解决导频污染、稳定性高以及稳定性强的针对CDMA2000 EVDO 的基站锁定系统。

本实用新型所采用的技术方案是：针对CDMA2000 EVDO的基站锁定，该系统包括接收处理单元、导频生成单元、至少一个信号估计单元、至少一个相减单元以及发送处理单元，所述接收处理单元的输出端依次与导频生成单元、信号估计单元、相减单元以及发送处理单元进行连接，接收处理单元的输出端还与相减单元的输入端进行连接。

进一步，所述导频生成单元包括EVDO导频匹配滤波模块、CDMA2000 1x解调模块、EVDO导频伪随机序列偏置模块以及导频序列生成模块，所述接收处理单元的输出端依次与EVDO导频匹配滤波模块、EVDO导频伪随机序列偏置模块、导频序列生成模块以及信道估计单元进行连接，所述CDMA2000 1x解调模块设置在接收处理单元的输出端与EVDO导频伪随机序列偏置模块的输入端之间。

进一步，所述导频生成单元包括EVDO导频匹配滤波模块、CDMA2000 1x解调模块、EVDO导频伪随机序列偏置模块、多个导频序列生成模块以及开关选择模块，所述接收处理单元的输出端依次与EVDO导频匹配滤波模块和EVDO导频伪随机序列偏置模块进行连接，所述EVDO导频伪随机序列偏置模块的输出端分别与多个导频序列生成模块的输入端进行连接，多个导频序列生成模块的输出端均与开关选择模块的输入端进行连接，所述CDMA2000 1x解调模块设置在接收处理单元的输出端与EVDO导频伪随机序列偏置模块的输入端之间；所述开关选择模块的输出端与信道估计单元的输入端进行连接。

进一步，所述接收处理单元包括用于对从天线传来的基站信号进行下变频的下变频模块，所述下变频模块的输出端依次连接有第一信号抽取模块、第一半带滤波模块、干扰抵消模块、第二半带滤波模块以及第二信号抽取模块；所述干扰抵消模块的输出端还与相减单元的输入端进行连接，所述第二信号抽取模块的输出端分别与EVDO导频匹配滤波模块的输入端和CDMA2000 1x解调模块的输入端进行连接。    

进一步，所述接收处理单元还包括频偏校正模块，所述频偏校正模块设置在第二信号抽取模块的输出端与下变频模块的输入端之间。

进一步，所述发送处理单元包括与相减单元输出端连接的信号插值模块，所述信号插值模块的输出端依次连接有第三半带滤波模块以及上变频模块。

本实用新型的有益效果是：通过使用本实用新型的系统，能够减少导频污染，而且本实用新型的系统能够增加无线基站或无线直放站的信号覆盖质量，提高手机通话质量，排除手机锁定到非目标基站的可能性以及降低施工难度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

图1是本实用新型一种针对CDMA2000 EVDO 的基站锁定系统的第一具体实施例的结构框图；

图2是本实用新型一种针对CDMA2000 EVDO 的基站锁定系统的第二具体实施例的结构框图；

图3是本实用新型一种针对CDMA2000 EVDO 的基站锁定系统的第三具体实施例的结构框图；

图4是本实用新型一种对CDMA2000 EVDO 的基站锁定系统的第四具体实施例的结构框图；

图5是本实用新型一种针对CDMA2000 EVDO 的基站锁定方法的第一具体实施例的步骤流程图；

图6是本实用新型一种针对CDMA2000 EVDO 的基站锁定方法的第二具体实施例的步骤流程图；

图7是本实用新型一种针对CDMA2000 EVDO 的基站锁定方法的第三具体实施例的步骤流程图。

具体实施方式

由图1至图3所示，一种针对CDMA2000 EVDO 的基站锁定系统，其包括：

接收处理单元，用于对从天线传来的基站信号进行接收和处理后得到零中频基带信号，并将零中频基带信号发送到导频生成单元；

导频生成单元，用于对零中频基带信号进行接收，根据零中频基带信号进行小区搜索，即搜索直放站或基站附近的其它基站的信号，进而得到多路不同的基站信号后从中锁定至少一路信号最强的基站信号，生成与锁定的基站信号相对应的导频序列并且将导频序列输出；

至少一个信号估计单元，用于对导频序列进行接收，根据接收的导频序列进而求出相应的信道冲击响应，并且根据求出的信道冲击响应进而模拟出与接收到的导频序列相对应的导频信号；

至少一个相减单元，用于对从接收处理单元传来的零中频基带信号以及导频信号进行接收，并将零中频基带信号和导频信号进行相减后得到差值信号，将差值信号通过发送处理单元发射出去，所述差值信号的作用是不断调整信道冲击响应的抽头系数，进而令信道冲击响应能更接近真实的信道，而差值信号也就是经导频抑制后的信号；

发送处理单元，用于对差值信号进行接收和处理后将差值信号从天线发射出去；

所述接收处理单元的输出端依次与导频生成单元、信号估计单元、相减单元以及发送处理单元进行连接，接收处理单元的输出端还与相减单元的输入端进行连接。

由于从天线接收到的基站信号是模拟信号，因此在对基站信号进行处理和锁定之前先进行模数转换，同理，发射处理单元发射出去的差值信号为数字信号，因此在将差值信号从天线发射出去之前应进行数模转换。而所述的信号估计单元以及相减单元的个数则与输出导频序列的路数相同。

而由上述可得，由于从天线接收的基站信号，其包括目标基站信号，而且还包括其它基站的信号，因此本实用新型通过进行小区搜索进而得到多路不同基站的信号后，生成与该信号相应的导频信号，然后通过从天线接收的基站信号与生成的导频信号进行相减后，就能减轻目标基站信号的导频污染程度。

进一步作为优选的实施方式，所述导频生成单元包括：

EVDO导频匹配滤波模块，用于对从接收处理单元传来的零中频基带信号进行接收，并且根据零中频基带信号进行小区搜索进而得到小区信号后，将零中频基带信号与搜索到的小区信号进行相关进而得出相关峰值，同时根据不同相关峰值进而判断和输出多路不同的基站信号，即判断出接收的小区信号中不同基站信号的来源并将每一路基站信号输出；

CDMA2000 1x解调模块，用于对从接收处理单元传来的零中频基带信号进行接收和解调，将解调后得到的基带信号发送到EVDO导频伪随机序列偏置模块；

EVDO导频伪随机序列偏置模块，用于对解调后得到的基带信号和多路不同的基站信号进行接收，并且对相关峰值进行检测，从多路不同的基站信号中选取一路信号最强的基站信号，根据解调后得到的基带信号以及检测到的相关峰值的时间点位置，进而计算出信号最强的基站信号的相应导频偏置值，并将计算出导频偏置值发送到导频序列生成模块；

导频序列生成模块，用于对导频偏置值进行接收，并根据导频偏置值进而生成相应的导频序列并输出，此时由于只是输入一路导频序列，因此导频序列生成模块的个数为一，并且信道估计单元以及相减单元的个数均为一；

所述接收处理单元的输出端依次与EVDO导频匹配滤波模块、EVDO导频伪随机序列偏置模块、导频序列生成模块以及信道估计单元进行连接，所述CDMA2000 1x解调模块设置在接收处理单元的输出端与EVDO导频伪随机序列偏置模块的输入端之间。如图2所示。

进一步作为优选的实施方式，所述导频生成单元包括：

EVDO导频匹配滤波模块，用于对从接收处理单元传来的零中频基带信号进行接收，并且根据零中频基带信号进行小区搜索进而得到小区信号后，将零中频基带信号与搜索到的小区信号进行相关进而得出相关峰值，同时根据不同相关峰值进而判断和输出多路不同的基站信号；

CDMA2000 1x解调模块，用于对从接收处理单元传来的零中频基带信号进行接收和解调，将解调后得到的基带信号发送到EVDO导频伪随机序列偏置模块；

EVDO导频伪随机序列偏置模块，用于对解调后得到的基带信号和多路不同的基站信号进行接收，并且对相关峰值进行检测，从多路不同的基站信号中选取至少两路信号最强的基站信号，例如选取三路信号最强的基站信号，根据解调后的基带信号以及检测到的相关峰值的时间点位置，进而计算出每一路信号最强的基站信号的相应导频偏置值，并将计算出导频偏置值分别发送到多个导频序列生成模块；

多个导频序列生成模块，用于对导频偏置值进行接收，并根据导频偏置值进而生成相应的导频序列并输出，而导频序列生成模块的个数与选取信号最强基站信号的路数相对应，例如选取三路信号最强的基站信号，则导频序列生成模块的个数为三，如图3所示；

开关选择模块，用于对输出的导频序列进行选择输出，而所述开关选择模块主要是由工作人员进行选择，若三个导频序列生成模块分别生成三路导频序列，而工作人员能够根据开关选择模块进而根据实际需要选择任意一路或任意两路或三路导频序列输出，即根据实际需要进而选择要被抑制的导频信号，而信号估计单元和相减单元的个数可与输出的导频序列的个数一样，其也可与选择输出的导频序列的个数一样，例如若开关选择模块为三选二开关，则从三个导频序列生成模块输出的三路导频序列经过三选二开关的选择后就只有两路导频序列输出，那么此时，信道估计单元和相减单元的个数均为二，如图3所示；

所述接收处理单元的输出端依次与EVDO导频匹配滤波模块和EVDO导频伪随机序列偏置模块进行连接，所述EVDO导频伪随机序列偏置模块的输出端分别与多个导频序列生成模块的输入端进行连接，多个导频序列生成模块的输出端均与开关选择模块的输入端进行连接， 所述CDMA2000 1x解调模块设置在接收处理单元的输出端与EVDO导频伪随机序列偏置模块的输入端之间；所述开关选择模块的输出端与信道估计单元的输入端进行连接。

进一步作为优选的实施方式，所述接收处理单元包括用于对从天线传来的基站信号进行下变频的下变频模块，所述下变频模块的输出端依次连接有第一信号抽取模块、第一半带滤波模块、干扰抵消模块、第二半带滤波模块以及第二信号抽取模块；所述干扰抵消模块的输出端还与相减单元的输入端进行连接，所述第二信号抽取模块的输出端分别与EVDO导频匹配滤波模块的输入端和CDMA2000 1x解调模块的输入端进行连接。    

进一步作为优选的实施方式，所述接收处理单元还包括频偏校正模块，所述频偏校正模块设置在第二信号抽取模块的输出端与下变频模块的输入端之间。

进一步作为优选的实施方式，所述发送处理单元包括与相减单元输出端连接的信号插值模块，所述信号插值模块的输出端依次连接有第三半带滤波模块以及上变频模块。

上述接收处理单元、导频生成单元、信号估计单元以及相减单元均是基于FPGA而设计的。

由图4所示，天线接收到的微弱信号，首先经过射频处理下变频到中频模拟信号，再经过一个模数转换器ADC，把模拟中频信号转换成数字中频信号并送入FPGA，FPGA通过编程实现不同的功能，对信号进行处理，包括数字上下变频，数字滤波，导频抵消算法等功能，然后数模转换器DAC把经过FPGA处理的数字信号转换成模拟中频信号，再经过射频处理，最后经过功放发送出去。

其中，FPGA内部的处理模块是整个系统的核心，包括频偏估计，小区同步，导频抵消，导频再生，信道估计等。是从接收天线接收到的信号，包括了多个不同基站的信号。在系统内部有一个导频发生器，可以产生与输入信号相对应的导频信号。我们首先根据接收的信号做小区搜索，找到当地的所有小区（假设为3个）。EVDO小区是依据其导频PN序列的偏置值来区分的。小区搜索主要通过匹配滤波器实现，根据EVDO导频信道的结构设计匹配滤波器，获取导频相关峰，根据CDMA2000 1x解调输出计算得出当前小区导频PN序列的偏置值。为了改善小区搜索的效果，我们增加频偏估计模块。

根据搜索出的小区，我们再生成相应的导频序列，选取2个需要抑制的小区导频序列和接收信号一起进行信道估计。我们将接收信号                                               

分作两路处理，第一路用它来生成导频序列后进行信道的估计，求出信道的冲击响应出

，再经过估计到的信道冲击响应模拟出从输入信号中要被抑制的导频信号y(n)；另一路接收信号

同y(n)相减,得出差值e(n)，它的作用是不断的调整信道冲击响应的抽头系数，令

更加接近真实的信道。同时，e(n)也是经过导频抑制的信号，再由天线发射出去。图中AD为模数转换模块，ICS为干扰抵消模块，DDC是下变频模块，DUC为上变频模块，DA为数模转换模块。

由图5至图7所述，针对CDMA2000 EVDO的基站锁定方法，该方法步骤包括：

   对从天线传来的基站信号进行接收和处理后得到零中频基带信号；

根据零中频基带信号进行小区搜索进而得到多路不同的基站信号后从中锁定至少一路信号最强的基站信号，并生成与锁定的基站信号相对应的导频序列；

根据导频序列进而求出相应的信道冲击响应，并且根据求出的信道冲击响应进而模拟出与接收到的导频序列相对应的导频信号；

将零中频基带信号和导频信号进行相减后得到差值信号，将差值信号经过处理后从天线发射出去，即将差值信号依次经过信号插值处理、半带滤波处理、上变频处理以及数模转换处理后从天线发射出去。

进一步作为优选的实施方式，所述根据零中频基带信号进行小区搜索进而得到多路不同的基站信号后从中锁定至少一路信号最强的基站信号，并生成与锁定的基站信号相对应的导频序列这一步骤，其包括：

根据零中频基带信号进行小区搜索进而得到小区信号后，将零中频基带信号与搜索到的小区信号进行相关进而得出相关峰值，同时根据不同相关峰值进而判断和输出多路不同的基站信号；

对零中频基带信号进行解调；

对相关峰值进行检测；

从多路不同的基站信号中选取一路信号最强的基站信号，根据解调后得到的基带信号以及检测到的相关峰值的时间点位置，进而计算出信号最强的基站信号的相应导频偏置值；

根据导频偏置值进而生成相应的导频序列并输出。如图6所示。

进一步作为优选的实施方式，所述根据零中频基带信号进行小区搜索进而得到多路不同的基站信号后从中锁定至少一路信号最强的基站信号，并生成与锁定的基站信号相对应的导频序列这一步骤，其包括：

根据零中频基带信号进行小区搜索进而得到小区信号后，将零中频基带信号与搜索到的小区信号进行相关进而得出相关峰值，同时根据不同相关峰值进而判断和输出多路不同的基站信号；

对零中频基带信号进行解调；

对相关峰值进行检测；

从多路不同的基站信号中选取至少两路信号最强的基站信号，根据解调后的基带信号以及检测到的相关峰值的时间点位置，进而计算出每一路信号最强的基站信号的相应导频偏置值；

根据导频偏置值进而生成相应的导频序列并输出；

对输出的导频序列进行选择输出。如图7所示。

进一步作为优选的实施方式，所述对从天线传来的基站信号进行接收和处理后得到零中频基带信号这一步骤，其具体为，对从天线传来的基站信号进行接收并经过下变频处理后得到零中频基带信号。

另外，本实用新型是利用直放站/基站的发射信号与回声信号之间的相关性，进而分离目标基站信号和非目标基站信号。本实用新型具体利用到最小均方算法，而其算法的核心可以归结为如下几条更新方程：

抽头输入向量：        

期望信号：            

抽头权系数：          

滤波器输出：          

估计误差信号：        

相应的更新方程：

其中I、Q表示信号进行下变频后的在复平面上的横向分量和纵向分量。本实用新型的软件系统通过不断执行以上几条方程，完成对导频信号的估计，进而完成不同基站导频信号的分离。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.针对CDMA2000 EVDO的基站锁定系统，其特征在于：该系统包括接收处理单元、导频生成单元、至少一个信号估计单元、至少一个相减单元以及发送处理单元，所述接收处理单元的输出端依次与导频生成单元、信号估计单元、相减单元以及发送处理单元进行连接，接收处理单元的输出端还与相减单元的输入端进行连接。

2.根据权利要求1所述针对CDMA2000 EVDO的基站锁定系统，其特征在于：所述导频生成单元包括EVDO导频匹配滤波模块、CDMA2000 1x解调模块、EVDO导频伪随机序列偏置模块以及导频序列生成模块，所述接收处理单元的输出端依次与EVDO导频匹配滤波模块、EVDO导频伪随机序列偏置模块、导频序列生成模块以及信道估计单元进行连接，所述CDMA2000 1x解调模块设置在接收处理单元的输出端与EVDO导频伪随机序列偏置模块的输入端之间。

3.根据权利要求1所述针对CDMA2000 EVDO的基站锁定系统，其特征在于：所述导频生成单元包括EVDO导频匹配滤波模块、CDMA2000 1x解调模块、EVDO导频伪随机序列偏置模块、多个导频序列生成模块以及开关选择模块，所述接收处理单元的输出端依次与EVDO导频匹配滤波模块和EVDO导频伪随机序列偏置模块进行连接，所述EVDO导频伪随机序列偏置模块的输出端分别与多个导频序列生成模块的输入端进行连接，多个导频序列生成模块的输出端均与开关选择模块的输入端进行连接，所述CDMA2000 1x解调模块设置在接收处理单元的输出端与EVDO导频伪随机序列偏置模块的输入端之间；所述开关选择模块的输出端与信道估计单元的输入端进行连接。

4.根据权利要求2或3所述针对CDMA2000 EVDO的基站锁定系统，其特征在于：所述接收处理单元包括用于对从天线传来的基站信号进行下变频的下变频模块，所述下变频模块的输出端依次连接有第一信号抽取模块、第一半带滤波模块、干扰抵消模块、第二半带滤波模块以及第二信号抽取模块；所述干扰抵消模块的输出端还与相减单元的输入端进行连接，所述第二信号抽取模块的输出端分别与EVDO导频匹配滤波模块的输入端和CDMA2000 1x解调模块的输入端进行连接。

5.根据权利要求4所述针对CDMA2000 EVDO的基站锁定系统，其特征在于：所述接收处理单元还包括频偏校正模块，所述频偏校正模块设置在第二信号抽取模块的输出端与下变频模块的输入端之间。

6.根据权利要求1或2或3所述针对CDMA2000 EVDO的基站锁定系统，其特征在于：所述发送处理单元包括与相减单元输出端连接的信号插值模块，所述信号插值模块的输出端依次连接有第三半带滤波模块以及上变频模块。

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