RU2159508C1 - Method for searching wideband signal and device which implements said method - Google Patents
Method for searching wideband signal and device which implements said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2159508C1 RU2159508C1 RU99109519A RU99109519A RU2159508C1 RU 2159508 C1 RU2159508 C1 RU 2159508C1 RU 99109519 A RU99109519 A RU 99109519A RU 99109519 A RU99109519 A RU 99109519A RU 2159508 C1 RU2159508 C1 RU 2159508C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- search
- input
- base station
- unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способам и устройствам поиска широкополосного сигнала, и направлено на уменьшение времени поиска широкополосного сигнала и увеличение вероятности правильного обнаружения сигнала за заданное время работы устройства. The invention relates to the field of radio engineering, in particular to methods and devices for searching for a broadband signal, and is aimed at reducing the search time for a broadband signal and increasing the likelihood of correct detection of a signal for a given time of operation of the device.
В системах радиосвязи вследствие относительного перемещения базовой станции и мобильной станции возникает нестационарность параметров входного сигнала за счет изменяющихся комбинаций лучей, принимаемых мобильной и базовой станциями, имеющих разные по каждому лучу допплеровские сдвиги частоты широкополосных сигналов, а также вследствие нестационарных свойств самого радиоканала. In radio communication systems, due to the relative movement of the base station and the mobile station, the input signal is unsteady due to the changing combinations of beams received by the mobile and base stations having Doppler frequency shifts of wideband signals different for each beam, as well as due to the non-stationary properties of the radio channel itself.
Проблемам распространения широкополосных сигналов и их применению в городских системах цифровой связи посвящена статья Дж. Л.Турина [1, Введение в широкополосные методы борьбы с многолучевостью распространения радиосигналов и их применение в городских системах цифровой связи. Дж. Л.Турин. ТИИЭР. Т. 68, N 3, март 1980 г.]. An article by J. L. Turin [1, Introduction to Broadband Methods for Combating the Multipath Propagation of Radio Signals and Their Application in Urban Digital Communication Systems is devoted to the problems of the propagation of broadband signals and their application in urban digital communication systems. J. L. Turin. TIIER. T. 68, No. 3, March 1980].
В такой сложной динамической интерференционной картине уменьшение времени поиска широкополосного сигнала и точность обнаружения сигнала за заданное время работы является важной задачей, на решение которой направлены различные технические решения. In such a complex dynamic interference pattern, reducing the search time for a broadband signal and the accuracy of signal detection for a given time is an important task, which various technical solutions are aimed at.
Известно изобретение [2, авторское свидетельство N 1356229 "Устройство поиска шумоподобного сигнала" авторы: В.Н.Осьмак, С.Н. Смирнов и А.Н. Ступин, МПК4 H 04 В 1/10, H 04 L 7/00], направленное на уменьшение времени поиска сигнала.The invention is known [2, copyright certificate N 1356229 "Search device noise-like signal" authors: V.N. Osmak, S.N. Smirnov and A.N. Stupin, IPC 4 H 04 V 1/10, H 04 L 7/00], aimed at reducing the search time of the signal.
Устройство поиска по этому техническому решению содержит cмеситель, широкополосный усилитель, демодулятор, узкополосный усилитель, детектор с фильтром нижних частот, управляемый гетеродин, дискриминатор, корректирующий усилитель, управляемый тактовый генератор, генераторы псевдослучайной последовательности, коммутаторные вентили, элемент ИЛИ, m корреляторов, m пороговых вентилей, m пороговых элементов, m формирователей временных интервалов, m ключей, m блоков запрета, блок фазирования, многоканальный узел сканирования. The search device for this technical solution comprises a mixer, a broadband amplifier, a demodulator, a narrowband amplifier, a lowpass filter detector, a controlled local oscillator, a discriminator, a correction amplifier, a controlled clock, pseudo-random sequence generators, switch valves, an OR element, m correlators, m threshold gates, m threshold elements, m shapers of time intervals, m keys, m blocks of prohibition, phasing block, multi-channel scanning unit.
Это устройство поиска работает следующим образом. После задания величины начальной задержки тактовых импульсов для каждого генератора область поиска шумоподобного сигнала по задержке разбивается на m участков по N/m ячеек, где N - длина псевдослучайной последовательности, m - число корреляторов. При этом поиск на каждом участке осуществляется одним каналом поиска. Если за время анализа ячейки не происходит превышения "низкого" порогового уровня в соответствующем канале, то в многоканальном узле сканирования подсчитывается число исследованных ячеек области неопределенности сигнала для каждого из m участков. Если за время анализа наблюдается превышение "низкого" порогового уровня без превышения "высокого", то время анализа данной ячейки увеличивается до значения, необходимого для более достоверного принятия решения о наличии или отсутствии сигнала в этом канале. Если за время проверки не происходит превышения "высокого" порогового уровня в проверяемом канале, то этот канал переходит к анализу следующей ячейки. При этом поиск в остальных каналах не прекращается. This search device operates as follows. After setting the value of the initial delay of the clock pulses for each generator, the delay search region for a noise-like signal is divided into m sections of N / m cells, where N is the length of the pseudo-random sequence, m is the number of correlators. Moreover, the search in each area is carried out by one search channel. If during the analysis of the cell the “low” threshold level in the corresponding channel is not exceeded, then in the multichannel scanning unit the number of examined cells of the signal uncertainty region for each of m sections is calculated. If during the analysis the excess of the "low" threshold level is observed without exceeding the "high", then the analysis time of this cell increases to the value necessary for a more reliable decision on the presence or absence of a signal in this channel. If during the verification time the "high" threshold level in the channel being tested does not exceed, then this channel proceeds to the analysis of the next cell. However, the search in the remaining channels does not stop.
Данное техническое решение невозможно реализовать в рамках перспективных проектов и стандартов, отрабатываемых в настоящее время ведущими зарубежными фирмами в данной области техники (например, такими как Qualcomm, Motorola, Erricson и другими ведущими фирмами мира) и направленных на создание устройств 2000 года, так оно не обладает достаточной оперативностью и точностью обнаружения сигнала. This technical solution cannot be implemented within the framework of promising projects and standards currently being developed by leading foreign companies in this field of technology (for example, such as Qualcomm, Motorola, Erricson and other leading companies in the world) and aimed at creating devices in 2000, since it does not It has sufficient efficiency and accuracy of signal detection.
Известно другое техническое решение, направленное на увеличение вероятности правильного обнаружения сигнала за заданное время работы устройства [3, авторское свидетельство N 1561204 "Устройство обнаружения шумоподобных сигналов" авторы: М.Д.Петров, В.В. Калмыков, С.И.Наумкин, В.Г.Поплавский и В.А.Васин, МПК H 04 В 1/10]. There is another technical solution aimed at increasing the probability of correct detection of a signal for a given device operation time [3, copyright certificate N 1561204 "Device for detecting noise-like signals" authors: M.D. Petrov, V.V. Kalmykov, S. I. Naumkin, V. G. Poplavsky and V. A. Vasin, IPC H 04 B 1/10].
Устройство поиска в соответствии с этим техническим решением содержит согласованный фильтр, пороговый блок, блок управления, состоящий из линии задержки, счетчика адреса записи, управляемого коммутатора и счетчика адреса считывания, коррелятор, генератор опорных сигналов, состоящий из генератора тактовых импульсов, кольцевого счетчика адреса и блока памяти, а также счетчик времени, блок памяти и вычитатель. The search device in accordance with this technical solution contains a matched filter, a threshold block, a control unit consisting of a delay line, a write address counter, a managed switch and a read address counter, a correlator, a reference signal generator, consisting of a clock, a ring address counter, and a memory block, as well as a time counter, a memory block and a subtractor.
Данное устройство поиска осуществляет двухэтапную процедуру поиска широкополосного сигнала. Первый этап поиска производится с помощью фильтра, настроенного на оконечный сегмент используемого широкополосного сигнала. Второй этап - это этап проверки обнаружения фильтром широкополосного сигнала, осуществляется на корреляторе с помощью генератора опорных сигналов. При этом проверка точек обнаружения сигналов фильтра производится параллельно с продолжающимся поиском сигнала фильтром. This search device performs a two-step procedure for searching for a broadband signal. The first stage of the search is performed using a filter tuned to the end segment of the used broadband signal. The second stage is the stage of checking the detection of a broadband signal by the filter; it is carried out on the correlator using the reference signal generator. At the same time, verification of the filter signal detection points is performed in parallel with the ongoing filter search for the signal.
Данное техническое решение, так же как и предыдущее устройство, невозможно реализовать в рамках перспективных проектов и стандартов, отрабатываемых в настоящее время ведущими зарубежными фирмами в данной области техники, так как оно не обладает достаточной оперативностью и точностью обнаружения сигнала. This technical solution, like the previous device, cannot be implemented within the framework of promising projects and standards currently being developed by leading foreign companies in this field of technology, since it does not have sufficient speed and accuracy of signal detection.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является поиск широкополосного сигнала и алгоритм его реализации, описанный в проекте стандарта UMTS-2000 "Широкополосные системы передачи-приема радиосигнала", разработанный Европейским институтом стандартизации [4, проект стандарта UMTS-2000, стр. 46 - 47]. The closest technical solution to the claimed invention is the search for a broadband signal and its implementation algorithm described in the draft UMTS-2000 standard "Broadband radio transmission-reception systems" developed by the European Standardization Institute [4, draft UMTS-2000 standard, pp. 46 - 47 ].
Это известное техническое решение предполагает проводить последовательную трехэтапную процедуру поиска, используя первичный, вторичный синхроканалы и общий контрольный физический канал ССРСН (проект стандарта UMTS п. 5.1.2.3.1, 5.1.2.3.2. и 5.1.2.3.2.2., стр.26-29). This well-known technical solution involves carrying out a sequential three-stage search procedure using the primary, secondary synchro channels and the common control physical channel SSRSN (draft UMTS standard p. 5.1.2.3.1, 5.1.2.3.2. And 5.1.2.3.2.2., P. 26-29).
На первом этапе поиска осуществляют слотовую (подпакетную) синхронизацию, на втором этапе - фреймовую (пакетную) синхронизацию и определяют номер кодовой группы базовой станции, на третьем этапе - определяют номер скремблирующего кода базовой станции. At the first stage of the search, slot (sub-packet) synchronization is carried out, at the second stage - frame (packet) synchronization and the code group number of the base station is determined, at the third stage - the number of the scrambling code of the base station is determined.
Исходя из описания, данного в разделе, касающемся этой процедуры поиска, можно предположить, что устройство для реализации поиска широкополосного сигнала должно содержать, по меньшей мере, блок слотовой (подпакетной) синхронизации, блок фреймовой (пакетной) синхронизации, блок идентификации скремблирующего кода базовой станции и генератор псевдослучайной последовательности (см. фиг. 1). Based on the description given in the section regarding this search procedure, it can be assumed that the device for implementing the search for a broadband signal should contain at least a slot (sub-packet) synchronization block, a frame (packet) synchronization block, a base station scrambling code identification block and a pseudo-random sequence generator (see FIG. 1).
На первом этапе слотовой (подпакетной) синхронизации поисковое устройство мобильной станции использует блок слотовой синхронизации таким образом, чтобы самая сильная базовая станция могла войти в слотовую синхронизацию. Блок слотовой синхронизации может быть выполнен различным образом. Например, это может быть согласованный фильтр или какое-нибудь иное аналогичное устройство, согласованное с идентичным для всех базовых станций кодом первичного синхроканала. Выход согласованного фильтра будет иметь пики для каждого луча каждой базовой станции, находящейся в зоне действия мобильной станции. Для большей надежности выход согласованного фильтра должен быть некогерентно аккумулирован в течение нескольких подпакетов (слотов). At the first stage of slot (sub-packet) synchronization, the mobile station search device uses the slot synchronization block so that the strongest base station can enter slot synchronization. Block slot synchronization can be performed in various ways. For example, it can be a matched filter or some other similar device, matched with the primary sync channel code identical for all base stations. The output of the matched filter will have peaks for each beam of each base station located in the coverage area of the mobile station. For greater reliability, the output of a matched filter must be incoherently accumulated over several subpackets (slots).
Способ поиска широкополосного сигнала на этом этапе сводится к тому, что он осуществляет последовательный просмотр области неопределенности, состоящей из нескольких временных позиций, и выносит решение о том, соответствует ли синхронизация проверяемой позиции или нет. The method of searching for a broadband signal at this stage boils down to the fact that it sequentially looks at the region of uncertainty consisting of several time positions and makes a decision on whether the synchronization corresponds to the checked position or not.
На втором этапе проведения поиска используют блок фреймовой (пакетной) синхронизации и определения номера кодовой группы базовой станции, обнаруженной блоком слотовой синхронизации. Это осуществляется посредством корреляции входного сигнала со всеми 17 возможными кодами вторичного синхроканала. Результаты корреляции со всех 17 корреляторов в 16 последовательных временных позициях запоминают и используют с целью формирования решающих величин. Решающие величины получаются в результате некогерентного суммирования выходов корреляторов в соответствии с 16-символьной последовательностью из 32 возможных последовательностей и 16-ти циклических сдвигов, получая в результате 512 решающих величин. Следует заметить, что циклические сдвиги последовательностей являются уникальными. Таким образом, посредством идентификации пар последовательность/сдвиг (что дает максимальную корреляционную величину) определяется номер кодовой группы базовой станции, а также фреймовая синхронизация. На третьем этапе поиска - идентификации скремблирующего кода, определяют точную форму скремблирующего кода найденной базовой станции, который принадлежит ансамблю из 16 кодов. Скремблирующий код идентифицируется посредством посимвольной корреляции общего контрольного канала. At the second stage of the search, a frame (packet) synchronization block is used and the code group number of the base station detected by the slot synchronization block is determined. This is done by correlating the input signal with all 17 possible codes of the secondary sync channel. The correlation results from all 17 correlators in 16 consecutive time positions are stored and used to form critical values. Decisive values are obtained by incoherently summing the outputs of the correlators in accordance with a 16-character sequence of 32 possible sequences and 16 cyclic shifts, resulting in 512 critical values. It should be noted that the cyclic shifts of the sequences are unique. Thus, by identifying the sequence / shift pairs (which gives the maximum correlation value), the code group number of the base station is determined, as well as frame synchronization. At the third stage of the search — identification of the scrambling code, the exact form of the scrambling code of the found base station, which belongs to an ensemble of 16 codes, is determined. The scrambling code is identified by symbol-wise correlation of the common control channel.
Как видно, по сравнению с предыдущими изобретениями, предложения по ускоренному поиску по проекту стандарта UMTS являются наиболее перспективными и обладающими лучшими техническими характеристиками. As you can see, in comparison with previous inventions, the proposals for accelerated search for the draft standard UMTS are the most promising and have the best technical characteristics.
Однако, перечисленные этапы ускоренного поиска предполагают некогерентное накопление сигнала, что приводит к снижению качества сигнала, так как известно, что когерентное накопление по сравнению с некогерентным дает энергетический выигрыш. However, the above stages of the accelerated search suggest incoherent signal accumulation, which leads to a decrease in signal quality, since it is known that coherent accumulation in comparison with incoherent gives energy gain.
Поэтому задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - это сокращение времени поиска, увеличение вероятности правильного обнаружения широкополосного сигнала и получение дополнительного энергетического выигрыша, что в совокупности приводит к улучшению характеристик системы связи. Therefore, the task to which the claimed invention is directed is to reduce the search time, increase the likelihood of correct detection of a broadband signal and obtain additional energy gain, which together leads to an improvement in the characteristics of the communication system.
Для достижения поставленной задачи в способ поиска широкополосного сигнала, заключающийся в том, что на мобильной станции входной поток разбивают на фреймы по k слотов в каждом текущем фрейме, каждый слот содержит n символов, поиск осуществляют последовательно в три этапа, используя первичный, вторичный синхроканалы и общий контрольный физический канал (СССРН), таким образом, что на первом этапе осуществляют слотовую синхронизацию, при этом используют первичный синхроканал таким образом, чтобы самая сильная базовая станция могла войти в слотовую синхронизацию, для этого формируют код первичного синхроканала, идентичный для всех базовых станций, вычисляют корреляцию входного сигнала с кодом первичного синхроканала на интервале длительности слота, полученные значения последовательностей корреляции детектируют и некогерентно накапливают на интервале длительности нескольких слотов, осуществляют выборку максимальной величины, которую используют на последующих этапах поиска, на втором этапе поиска осуществляют фреймовую синхронизацию и определяют номер кодовой группы базовой станции, обнаруженной на этапе слотовой синхронизации по максимальному значению полученной величины, при этом используют вторичный синхроканал, для этого формируют i кодов вторичного синхроканала, осуществляют корреляцию входного сигнала со всеми возможными кодами вторичного синхроканала на интервале длительности k слотов, образуя i последовательностей корреляции вторичного синхроканала, параллельно вычисляют корреляцию входного сигнала с кодом первичного синхроканала, полученные величины перемножают с i последовательностями корреляции вторичного синхроканала, образуя таким образом i комплексных последовательностей величин корреляции на интервале длительности фрейма, формируют матрицу X величин корреляции (последовательно- параллельный пакет двоичных символов), где X = i • k, формируют матрицу Y решающих величин (последовательно-параллельный пакет двоичных символов), где Y= j • k, j - все возможные последовательности, k - циклические сдвиги, осуществляют идентификацию пар последовательность/сдвиг таким образом, чтобы получить максимальную корреляционную величину, которую используют для принятия решения о группе базовой станции и фреймовой синхронизации, на третьем этапе поиска определяют скремблирующий код, который используется базовой станцией, путем вычисления корреляции входного сигнала со всеми возможными скремблирующими кодами группы базовой станции на интервале длительности символа, полученные значения корреляции детектируют, некогерентно накапливают, осуществляют выборку максимальной величины, которую используют для принятия решения, дополнительно вводят следующую последовательность существенных операций: на этапе слотовой синхронизации поиск осуществляют в h этапов, при этом на каждом этапе полученную величину некогерентного накопления на интервале длительности нескольких слотов сравнивают с заданным уровнем порога, при этом, если порог превышен на текущем этапе поиска, то переходят к фреймовой синхронизации, если нет - осуществляют следующий этап поиска на этапе слотовой синхронизации, полностью повторяя весь цикл, при этом для этапа слотовой синхронизации устанавливают несколько уровней порога таким образом, что для каждого последующего этапа поиска постепенно увеличивают уровень порога, а также осуществляют подсчет циклов поиска на этом этапе, которых должно быть не более h, если на h-м этапе установленный порог не превышен, то поиск осуществляют сначала, на втором этапе поиск осуществляют в m этапов, при этом на каждом этапе полученную максимальную корреляционную величину сравнивают с заданным уровнем порога, причем, если порог превышен на текущем этапе поиска, то переходят к третьему этапу поиска, если нет - осуществляют следующий этап поиска на этапе фреймовой синхронизации, полностью повторяя весь цикл, при этом для этапа фреймовой синхронизации устанавливают несколько уровней порога таким образом, что для каждого последующего этапа поиска постепенно увеличивают уровень порога, а также осуществляют подсчет циклов поиска на этом этапе, которых должно быть не более m, если на m-м этапе установленный порог не превышен, поиск начинают сначала с этапа слотовой синхронизации, на третьем этапе то, что поиск осуществляют в q этапов, при этом на каждом этапе полученную максимальную корреляционную величину сравнивают с заданным уровнем порога для третьего этапа, причем, если установленный порог не превышен, осуществляют следующий этап поиска, полностью повторяя весь цикл, если порог превышен на текущем этапе поиска, то принимают решение о том, какой скремблирующий код использовался базовой станцией, при этом для этапа определения скремблирующего кода базовой станции также устанавливают несколько уровней порога таким образом, что для каждого последующего этапа поиска постепенно увеличивают уровень порога, а также при этом осуществляют подсчет циклов поиска на этом этапе, которых должно быть не более q, если на q-м этапе установленный порог не превышен, поиск осуществляют сначала с этапа слотовой синхронизации. To achieve this goal, a method for searching for a broadband signal, namely, that the input stream at the mobile station is divided into frames of k slots in each current frame, each slot contains n characters, the search is carried out sequentially in three stages, using the primary, secondary sync channels and a common physical control channel (SSSR), so that at the first stage they perform slot synchronization, while using the primary synchro channel so that the strongest base station can enter lot synchronization, for this, the primary synchro channel code is generated, identical for all base stations, the correlation of the input signal with the primary synchro channel code on the slot duration interval is calculated, the obtained values of the correlation sequences are detected and incoherently accumulated over the duration interval of several slots, the maximum value that is used is sampled at subsequent stages of the search, at the second stage of the search, frame synchronization is carried out and the code group number is determined the base station detected at the stage of slot synchronization by the maximum value of the obtained value, using the secondary sync channel, for this i generate the secondary sync channel codes, carry out the correlation of the input signal with all possible secondary sync channels on the interval of k slots duration, forming i secondary sync channel correlation sequences , in parallel, the correlation of the input signal with the primary sync channel code is calculated, the obtained values are multiplied with i sequentially the correlation values of the secondary synchro channel, thus forming i complex sequences of correlation values on the frame duration interval, form a matrix X of correlation values (serial-parallel binary symbol package), where X = i • k, form a matrix Y of critical values (serial-parallel binary package characters), where Y = j • k, j - all possible sequences, k - cyclic shifts, identify the sequence / shift pairs in such a way as to obtain the maximum correlation The reason that is used to make a decision about the base station group and frame synchronization is determined at the third search stage by the scrambling code used by the base station by calculating the correlation of the input signal with all possible scrambling codes of the base station group on the symbol duration interval, the obtained correlation values are detected , incoherently accumulate, sample the maximum value that is used to make a decision, additionally introduce the following significant operations: at the stage of slot synchronization, the search is carried out in h stages, and at each stage, the obtained incoherent accumulation value over an interval of several slots is compared with a predetermined threshold level, and if the threshold is exceeded at the current search stage, they proceed to frame synchronization if not, carry out the next search step at the slot synchronization stage, repeating the entire cycle, while several threshold levels are set for the slot synchronization stage so In short, for each subsequent stage of the search, the threshold level is gradually increased, and they also count the search cycles at this stage, which should be no more than h, if at the hth stage the established threshold is not exceeded, then the search is performed first, at the second stage, the search carried out in m stages, at each stage the obtained maximum correlation value is compared with a predetermined threshold level, and if the threshold is exceeded at the current search stage, then go to the third search stage, if not, carry out the next one n search at the stage of frame synchronization, repeating the entire cycle, while for the stage of frame synchronization, several threshold levels are set so that for each subsequent search stage the threshold level is gradually increased, and also search cycles are counted at this stage, which should not be more than m, if at the mth stage the set threshold is not exceeded, the search starts first from the slot synchronization stage, at the third stage, the search is carried out in q stages, and at each stage the maxim The total correlation value is compared with a predetermined threshold level for the third stage, and if the set threshold is not exceeded, the next search stage is carried out, repeating the entire cycle, if the threshold is exceeded at the current search stage, then decide which scrambling code was used by the base station moreover, for the step of determining the scrambling code of the base station, several threshold levels are also set in such a way that the threshold level is gradually increased for each subsequent search step, and at the same time, search cycles are counted at this stage, which should be no more than q, if at the qth stage the set threshold is not exceeded, the search is carried out first from the slot synchronization stage.
Поставленная задача решается также за счет того, что разработано устройство поиска широкополосного сигнала, которое позволяет в полном объеме реализовать алгоритм заявляемого способа. The problem is also solved due to the fact that a device has been developed to search for a broadband signal, which allows you to fully implement the algorithm of the proposed method.
В устройство поиска широкополосного сигнала, содержащее блок слотовой синхронизации, блок фреймовой синхронизации и определения группы кода базовой станции, содержащий i корреляторов, i детекторов огибающей сигнала и узел принятия решения, блок определения скремблирующего кода базовой станции и генератор псевдослучайной последовательности, при этом вход блока слотовой синхронизации, первый вход i корреляторов блока фреймовой синхронизации и определения группы кода базовой станции и первый вход блока определения скремблирующего кода базовой станции являются входами устройства поиска, выход блока слотовой синхронизации соединен со вторым входом блока определения скремблирующего кода базовой станции и первым входом генератора псевдослучайной последовательности, второй вход которого соединен с выходом блока фреймовой синхронизации, первые выходы генератора псевдослучайной последовательности соединены со вторыми входами i корреляторов блока фреймовой синхронизации и определения группы кода базовой станции, вторые выходы генератора псевдослучайной последовательности соединены с третьими входами блока определения скремблирующего кода базовой станции, дополнительно введены блок сравнения с порогом и блок управления, причем первый выход блока управления соединен со вторым входом блока слотовой синхронизации, второй выход которого соединен с первым входом блока управления, второй выход блока управления соединен со вторым входом блока фреймовой синхронизации и определения группы кода базовой станции, второй выход которой соединен со вторым входом блока управления, третий выход блока управления соединен с четвертым входом блока определения скремблирующего кода базовой станции, первый выход которого соединен с третьим входом блока управления, четвертый выход блока управления соединен с первым входом блока сравнения с порогом, выход которого соединен с четвертым входом блока управления, выход которого является выходом устройства, первый выход блока слотовой синхронизации соединен со вторым входом блока сравнения с порогом и с третьим входом блока фреймовой синхронизации и определения группы кода базовой станции, первый выход которого соединен с третьим входом блока сравнения с порогом и пятым входом блока определения скремблирующего кода базовой станции, первый выход которого соединен с четвертым входом блока сравнения с порогом, пятый выход блока управления соединен с третьим входом генератора ПСП. To a broadband signal search device comprising a slot synchronization unit, a frame synchronization unit and determining a code group of a base station, comprising i correlators, i signal envelope detectors and a decision unit, a base station scrambling code determination unit and a pseudo-random sequence generator, wherein the input of the slot unit synchronization, the first input i of the correlators of the frame synchronization unit and determine the code group of the base station and the first input of the scrambling code determination unit the base station are the inputs of the search device, the output of the slot synchronization block is connected to the second input of the scrambling code determination unit of the base station and the first input of the pseudo-random sequence generator, the second input of which is connected to the output of the frame synchronization block, the first outputs of the pseudo-random sequence generator are connected to the second inputs of the block correlators i frame synchronization and code group definition of the base station, the second outputs of the pseudo-random generator The units are connected to the third inputs of the base station scrambling code determination unit, a threshold comparison unit and a control unit are additionally introduced, the first output of the control unit connected to the second input of the slot synchronization unit, the second output of which connected to the first input of the control unit, the second output of the control unit connected with the second input of the frame synchronization unit and determining the code group of the base station, the second output of which is connected to the second input of the control unit, the third output of the unit is controlled I am connected to the fourth input of the base station scrambling code determination unit, the first output of which is connected to the third input of the control unit, the fourth output of the control unit is connected to the first input of the comparison unit with a threshold whose output is connected to the fourth input of the control unit, the output of which is the output of the device, the first output of the slot synchronization unit is connected to the second input of the comparison unit with a threshold and to the third input of the frame synchronization unit and determining the code group of the base station, the first output d is connected to the third input of the comparator and to a threshold input of the fifth unit determining a scrambling code of the base station, a first output connected to a fourth input of the comparison with the threshold, the fifth control unit output is connected to the third input of the generator SRP.
Кроме того, для практической реализации заявляемых способа приема широкополосного сигнала и устройства для его реализации предложены частные варианты исполнения блок-схемы блока слотовой синхронизации и блока определения скремблирующего кода базовой станции (фиг. 3 и 4). In addition, for the practical implementation of the inventive method for receiving a broadband signal and a device for its implementation, private variants of a block diagram of a slot synchronization unit and a base station scrambling code determination unit are proposed (Figs. 3 and 4).
Сопоставительный анализ первого заявляемого технического решения, способа поиска широкополосного сигнала, с прототипом показывает, что предлагаемое изобретение существенно отличается от прототипа, так как введена новая последовательность операций, которая позволяет восстановить фазу на втором этапе поиска пакетной синхронизации и появляется возможность копить энергию когерентно. A comparative analysis of the first claimed technical solution, the method of searching for a broadband signal, with the prototype shows that the proposed invention is significantly different from the prototype, since a new sequence of operations has been introduced that allows you to restore the phase at the second stage of the search for packet synchronization and it becomes possible to save energy coherently.
Сопоставительный анализ заявляемого способа с другими техническими решениями в данной области техники не позволил выявить признаки, заявленные в отличительной части формулы изобретения. Следовательно заявляемый способ широкополосного сигнала отвечает критериям "новизна", "техническое решение задачи", "существенные отличия" и обладает неочевидностью решения. A comparative analysis of the proposed method with other technical solutions in the art did not allow to identify the features claimed in the characterizing part of the claims. Therefore, the inventive method of a broadband signal meets the criteria of "novelty", "technical solution of the problem", "significant differences" and has a non-obvious solution.
Сопоставительный анализ второго заявляемого технического решения, устройства поиска широкополосного сигнала, с прототипом показывает, что предлагаемое изобретение существенно отличается от прототипа, так введены следующие конструктивные признаки: введены дополнительно блок сравнения с порогом и блок управления, а также соответственно введены новые связи, которые в совокупности позволили решить поставленную задачу - это сокращение времени поиска, увеличение вероятности правильного обнаружения широкополосного сигнала и получение дополнительного энергетического выигрыша, что в совокупности приводит к улучшению характеристик системы. A comparative analysis of the second claimed technical solution, a broadband signal search device, with the prototype shows that the present invention differs significantly from the prototype, the following design features are introduced: an additional comparison unit with a threshold and a control unit are introduced, as well as new connections are introduced, which together allowed us to solve the problem - this is a reduction in search time, an increase in the probability of correct detection of a broadband signal and obtaining additionally energy gain, all of which leads to improved system performance.
Сравнение заявляемого устройства поиска широкополосного сигнала с другими известными техническими решениями в данной области техники не позволило выявить признаки, заявленные в отличительной части формулы изобретения, следовательно предлагаемое изобретение отвечает критериям изобретения: "новизна", "техническое решение задачи", "существенные отличия" и обладает неочевидностью. Comparison of the claimed broadband signal search device with other known technical solutions in the art did not reveal the features claimed in the characterizing part of the claims, therefore, the present invention meets the criteria of the invention: "novelty", "technical solution", "significant differences" and has non-obviousness.
Изобретение поясняется графическими материалами. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства поиска широкополосного сигнала (прототип). На фиг. 2 изображена блок-схема устройства поиска широкополосного сигнала (заявляемое изобретение). На фиг. 3 представлен пример исполнения блока слотовой синхронизации. На фиг. 4 представлен пример исполнения блока определения скремблирующего кода базовой станции. На фиг. 5 раскрыт пример выполнения узла принятия решения. The invention is illustrated in graphic materials. In FIG. 1 shows a block diagram of a broadband signal search device (prototype). In FIG. 2 shows a block diagram of a broadband signal search device (claimed invention). In FIG. 3 shows an example of a slot synchronization block. In FIG. 4 shows an example of the execution of the block for determining the scrambling code of the base station. In FIG. 5, an example of a decision node execution is disclosed.
Устройство поиска широкополосного сигнала (прототип, фиг. 1) содержит: блок пакетной (слотовой) синхронизации 1, блок пакетной (фреймовой) синхронизации и определения группы кода базовой станции 2, состоящий из i цепочек последовательно соединенных коррелятора 3, детектора 4, выходы детекторов 4 всех i цепочек соединены с i входами узла принятия решения 5, блок определения скремблирующего кода базовой станции 6 и генератор ПСП 7. Входы блока слотовой синхронизации 1, блока фреймовой синхронизации 2 и блока определения скремблирующего кода базовой станции 6 объединены и являются входом устройства, выходы же этих блоков являются выходами устройства. Выход блока слотовой синхронизации 1 соединен со входом блока определения скремблирующего кода базовой станции 6 и входом генератора ПСП 7. Выходы генератора ПСП 7 соединены со входами корреляторов 3 блока фреймовой синхронизации 2 и со входами блока определения скремблирующего кода 6. A broadband signal search device (prototype, Fig. 1) contains: a packet (slot) synchronization block 1, a packet (frame) synchronization block and a code group definition of a
Устройство поиска широкополосного сигнала (заявляемое изобретение) содержит (фиг.2): блок слотовой синхронизации 1, блок фреймовой синхронизации и определения группы кода базовой станции 2, содержащий i корреляторов 3, i детекторов огибающей сигнала 4 и узел принятия решения 5, блок определения скремблирующего кода базовой станции 6 и генератор псевдослучайной последовательности 7. При этом вход блока слотовой синхронизации 1, первый вход i корреляторов 3 блока фреймовой синхронизации и определения группы кода базовой станции 2 и первый вход блока определения скремблирующего кода базовой станции 6 являются входами устройства поиска. Выход блока слотовой синхронизации 1 соединен со вторым входом блока определения скремблирующего кода базовой станции 6 и первым входом генератора псевдослучайной последовательности 7, второй вход которого соединен с выходом блока фреймовой синхронизации и определения группы кода базовой станции 2. Первые выходы генератора псевдослучайной последовательности 7 соединены со вторыми входами i корреляторов 3 блока фреймовой синхронизации и определения группы кода базовой станции 2. Вторые выходы генератора псевдослучайной последовательности 7 соединены с третьими входами блока определения скремблирующего кода базовой станции 6. Первый выход блока управления 9 соединен со вторым входом блока слотовой синхронизации 1, второй выход которого соединен с первым входом блока управления 9. Второй выход блока управления 9 соединен со вторым входом блока фреймовой синхронизации и определения группы кода базовой станции 2, второй выход которой соединен со вторым входом блока управления 9. Третий выход блока управления 9 соединен с четвертым входом блока определения скремблирующего кода базовой станции 6, первый выход которого соединен с третьим входом блока управления 9. Четвертый выход блока управления 9 соединен с первым входом блока сравнения с порогом 8, выход которого соединен с четвертым входом блока управления 9, выход которого является выходом устройства. Первый выход блока слотовой синхронизации 1 соединен со вторым входом блока сравнения с порогом 8, первый выход блока фреймовой синхронизации и определения группы кода базовой станции 2 соединен с третьим входом блока сравнения с порогом 8 и пятым входом блока определения скремблирующего кода базовой станции 6, первый выход которого соединен с четвертым входом блока сравнения с порогом 8. Пятый выход блока управления 9 соединен с третьим входом генератора ПСП 7. A broadband signal search device (claimed invention) comprises (FIG. 2): a slot synchronization unit 1, a frame synchronization and code group determination unit of a
Блок подпакетной (слотовой) синхронизации 1 (фиг. 3) содержит последовательно соединенные: согласованный фильтр 10, детектор огибающей сигнала 11, узел некогерентного накопления 12, узел выбора максимума 13. The sub-packet (slot) synchronization unit 1 (Fig. 3) contains serially connected: matched filter 10, signal envelope detector 11,
Блок определения скремблирующего кода базовой станции содержит 6 (фиг. 4): p корреляторов 14-1 - 14-р, p детекторов огибающей сигнала 15-1 - 15-р, p узлов некогерентного накопления 16-1 - 16-р, узел принятия решения 17. The base station scrambling code determination block contains 6 (Fig. 4): p correlators 14-1 - 14-p, p signal envelope detectors 15-1 - 15-p, p nodes of incoherent accumulation 16-1 - 16-p, adoption node decisions 17.
Узел принятия решения 5 приведен в качестве примера выполнения и содержит (фиг.5): элемент формирования матрицы X 18 (величин корреляции), элемент пересчета всех возможных последовательностей корреляции 19, элемент формирования матрицы Y 20 (решающих величин), элемент выбора максимума 21. The decision node 5 is given as an example of execution and contains (Fig. 5): an element for forming a matrix X 18 (correlation values), an element for recalculating all possible sequences of correlation 19, an element for forming a matrix Y 20 (critical values), an element for selecting a maximum of 21.
Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.
Входной широкополосный сигнал на видеочастоте поступает на вход устройства поиска. The input broadband signal at the video frequency is fed to the input of the search device.
Входной поток разбивают на фреймы по k слотов в каждом текущем фрейме, каждый слот содержит n символов, поиск осуществляют последовательно в три этапа, используя первичный, вторичный синхроканалы и общий контрольный физический канал (ССРН). The input stream is divided into frames of k slots in each current frame, each slot contains n characters, the search is carried out sequentially in three stages using the primary, secondary sync channels and the common control physical channel (SSRN).
Первый этап поиска осуществляют в блоке подпакетной (слотовой) синхронизации 1. При этом формируют код первичного синхроканала, идентичный для всех базовых станций, вычисляют корреляцию входного сигнала с кодом первичного синхроканала на интервале длительности слота, эти операции выполняют в согласованном фильтре 10 (фиг. 3). The first stage of the search is carried out in the block of sub-packet (slot) synchronization 1. In this case, the primary sync channel code is generated, which is identical for all base stations, the correlation of the input signal with the primary sync channel code on the slot duration interval is calculated, these operations are performed in the matched filter 10 (Fig. 3 )
Полученные значения последовательностей корреляции (выходной сигнал согласованного фильтра) детектируют в детекторе огибающей сигнала 11 (фиг. 3). Затем некогерентно накапливают на длительности нескольких подпакетов в узле некогерентного накопления 12 (фиг. 3). The obtained values of the correlation sequences (output of the matched filter) are detected in the envelope detector of the signal 11 (Fig. 3). Then incoherently accumulate on the duration of several subpackets in the node incoherent accumulation 12 (Fig. 3).
Осуществляют выборку максимальной полученной величины в узле выбора максимума 13 (фиг. 3), которую используют на последующих этапах поиска. Sample the maximum value obtained in the node selection maximum 13 (Fig. 3), which is used in subsequent stages of the search.
Второй этап поиска осуществляют, используя блок фреймовой (пакетной) синхронизации и определения номера кодовой группы базовой станции 2 (фиг. 2). The second search stage is carried out using the frame (packet) synchronization block and determining the code group number of the base station 2 (Fig. 2).
Выходной информационный сигнал с блока подпакетной (слотовой) синхронизации 1 поступает на вход генератора псевдослучайной последовательности 7, который формирует соответствующий опорный сигнал ПСП и подает его на входы корреляторов. В момент поступления стробирующего сигнала (начала слота) начинают функционировать i корреляторов 3-1 - 3-i, согласованных с i кодами вторичного синхроканала. The output information signal from the block sub-packet (slot) synchronization 1 is fed to the input of the pseudo-random sequence generator 7, which generates the corresponding reference signal PSP and feeds it to the inputs of the correlators. At the moment of arrival of the gating signal (the beginning of the slot), i correlators 3-1 - 3-i begin to function, consistent with the i codes of the secondary sync channel.
Таким образом параллельно вычисляют корреляцию входного сигнала с кодом первичного синхроканала и вычисляют корреляцию входного сигнала со всеми возможными кодами вторичного канала на интервале длительности k подпакетов, образуя i последовательностей корреляции вторичного синхроканала. Thus, in parallel, the correlation of the input signal with the primary synchro channel code is calculated and the correlation of the input signal with all possible codes of the secondary channel is calculated over an interval of duration k subpackets, forming i correlation sequences of the secondary sync channel.
Последовательность корреляции первичного синхроканала перемножают с последовательностями корреляции вторичного синхроканала, образуя таким образом комплексную последовательность значений корреляции. Полученный результат записывается в узле принятия решения 5. The correlation sequence of the primary synchro channel is multiplied with the correlation sequences of the secondary synchro channel, thus forming a complex sequence of correlation values. The result is recorded in the decision node 5.
Узел принятия решения 5 формирует матрицу X величин корреляции (последовательно-параллельный пакет двоичных символов), где X = i • k, формирует матрицу Y решающих величин (последовательно-параллельный пакет двоичных символов), где Y= j • k, j - все возможные последовательности, k - циклические сдвиги, осуществляют идентификацию пар последовательность/сдвиг таким образом, чтобы получить максимальную корреляционную величину, которая является выходной информационной величиной о номере кодовой группы базовой станции и пакетной синхронизации. Число циклических сдвигов k равно количеству слотов в фрейме. Decision node 5 generates a matrix X of correlation values (serial-parallel package of binary symbols), where X = i • k, forms a matrix Y of critical values (serial-parallel package of binary symbols), where Y = j • k, j are all possible sequences, k — cyclic shifts, identify the sequence / shift pairs in such a way as to obtain the maximum correlation value, which is the output information value about the code group number of the base station and packet synchronization. The number of cyclic shifts k is equal to the number of slots in the frame.
Узел принятия решения 5 может быть выполнен различными способами (фиг. 5). Например, может содержать последовательно соединенные элемент формирования матрицы X величин корреляции 18, элемент пересчета всех возможных последовательностей корреляции 19, элемент формирования матрицы Y решающих величин 20 и блок выбора максимума 21. The decision node 5 can be performed in various ways (Fig. 5). For example, it may contain series-connected element for the formation of the matrix X of correlation values 18, an element for recalculating all possible sequences of correlation 19, an element for forming the matrix Y of critical values 20 and a maximum selection block 21.
Третий этап поиска осуществляют, используя блок определения скремблирующего кода базовой станции 7 (фиг. 2). Пример выполнения этого блока приведен на фиг. 4. The third search stage is carried out using the scrambling code determination unit of the base station 7 (Fig. 2). An example of this block is shown in FIG. 4.
Корреляторы 13-1 - 13-р вычисляют корреляцию входного сигнала с z возможными скремблирующими кодами группы базовой станции на интервале длительности символа. Полученные значения корреляции детектируют в детекторах огибающей сигнала 14-1 - 14-р, некогерентно накапливают в узлах некогерентного накопления 15-1 - 15-р, осуществляют выборку максимальной величины в узле принятия решения 16, которая является номером скремблирующего кода базовой станции. The correlators 13-1 to 13-p calculate the correlation of the input signal with z possible scrambling codes of the base station group on the symbol duration interval. The obtained correlation values are detected in the envelope detectors of the signal 14-1 - 14-p, incoherently accumulate in the nodes of incoherent accumulation 15-1 - 15-p, the maximum value is sampled in decision node 16, which is the number of the scrambling code of the base station.
На этапе слотовой синхронизации поиск осуществляют в h этапов, при этом на каждом этапе полученную величину некогерентного накопления на интервале длительности нескольких слотов сравнивают с заданным уровнем порога в блоке сравнения с порогом 8. При этом если порог превышен на текущем этапе поиска, то переходят к фреймовой синхронизации, если нет - осуществляют следующий этап поиска на этапе слотовой синхронизации (полностью повторяя весь цикл). При этом для этапа слотовой синхронизации устанавливают несколько уровней порога таким образом, что для каждого последующего этапа поиска постепенно увеличивают уровень порога, а также осуществляют подсчет циклов поиска на этом этапе, их должно быть не более h. Если на h-м этапе установленный порог не превышен, то поиск осуществляют сначала. На втором этапе поиска поиск осуществляют в m этапов, при этом на каждом этапе полученную максимальную корреляционную величину сравнивают с заданным уровнем порога в блоке сравнения с порогом 8, причем, если порог превышен на текущем этапе поиска, то переходят к третьему этапу поиска (определения скремблирующего кода, который используется базовой станцией), если нет - осуществляют следующий этап поиска на этапе фреймовой синхронизации (полностью повторяя весь цикл). При этом для этапа фреймовой синхронизации устанавливают несколько уровней порога таким образом, что для каждого последующего этапа поиска постепенно увеличивают уровень порога, а также осуществляют подсчет циклов поиска на этом этапе, их должно быть не более m. Если на m-м этапе установленный порог не превышен, поиск начинают сначала с этапа слотовой синхронизации. At the slot synchronization stage, the search is carried out in h stages, and at each stage, the obtained incoherent accumulation value over the duration interval of several slots is compared with a predetermined threshold level in the comparison unit with threshold 8. Moreover, if the threshold is exceeded at the current search stage, then go to the frame synchronization, if not, carry out the next search stage at the stage of slot synchronization (completely repeating the entire cycle). At the same time, several threshold levels are set for the slot synchronization stage in such a way that the threshold level is gradually increased for each subsequent search stage, and also the search cycles are counted at this stage, there should be no more than h. If at the hth stage the established threshold is not exceeded, then the search is carried out first. At the second stage of the search, the search is carried out in m stages, at each stage, the obtained maximum correlation value is compared with a predetermined threshold level in the comparison unit with threshold 8, and if the threshold is exceeded at the current search stage, they proceed to the third search stage (determining the scrambling code, which is used by the base station), if not, carry out the next search stage at the frame synchronization stage (completely repeating the entire cycle). At the same time, several threshold levels are set for the frame synchronization stage in such a way that the threshold level is gradually increased for each subsequent search stage, and also the search cycles are counted at this stage, there should be no more than m. If at the mth stage, the established threshold is not exceeded, the search starts first from the slot synchronization stage.
На третьем этапе определяют скремблирующий код, который используется базовой станцией, путем вычисления корреляции входного сигнала с кодами общего контрольного физического канала и со всеми возможными скремблирующими кодами группы базовой станции на интервале длительности символа. Полученные значения корреляции детектируют, некогерентно накапливают, осуществляют выборку максимальной величины, которую используют для принятия решения. Поиск осуществляют в q этапов, при этом на каждом этапе полученную максимальную корреляционную величину сравнивают с заданным уровнем порога для третьего этапа, причем, если установленный порог не превышен, осуществляют следующий этап поиска (полностью повторяя весь цикл), если порог превышен на текущем этапе поиска, то принимают решение о том, какой скремблирующий код использовался базовой станцией. При этом для этапа определения скремблирующего кода базовой станции также устанавливают несколько уровней порога таким образом, что для каждого последующего этапа поиска постепенно увеличивают уровень порога, а также при этом осуществляют подсчет циклов поиска на этом этапе, их должно быть не более q. Если на q-м этапе установленный порог не превышен, поиск осуществляют сначала с этапа слотовой синхронизации. At the third stage, the scrambling code is determined, which is used by the base station by calculating the correlation of the input signal with the codes of the common control physical channel and with all possible scrambling codes of the base station group on the symbol duration interval. The obtained correlation values are detected, incoherently accumulated, the maximum value is sampled, which is used to make a decision. The search is carried out in q steps, at each step the obtained maximum correlation value is compared with a predetermined threshold level for the third step, and if the set threshold is not exceeded, the next search step is carried out (repeating the entire cycle) if the threshold is exceeded at the current search step , then decide which scrambling code was used by the base station. Moreover, for the stage of determining the scrambling code of the base station, several threshold levels are also set in such a way that the threshold level is gradually increased for each subsequent search stage, and at the same time, the search cycles are counted at this stage, there should be no more than q. If at the qth stage the established threshold is not exceeded, the search is carried out first from the slot synchronization stage.
Длительность каждого этапа не является фиксированной. Этап завершается, как только будет достигнута требуемая достоверность результатов. Это обстоятельство позволяет существенно сократить время поиска. The duration of each stage is not fixed. The stage is completed as soon as the required reliability of the results is achieved. This circumstance can significantly reduce the search time.
В процессе работы над предлагаемым изобретением был проанализирован прототип по стандарту UMTS [4] и было проведено компьютерное моделирование прототипа и заявляемого изобретения, поэтому более подробно рассмотрим процедуру поиска широкополосного сигнала. In the process of work on the proposed invention, the prototype was analyzed according to the UMTS standard [4] and computer modeling of the prototype and the claimed invention was carried out, therefore, we will consider in more detail the procedure for searching for a broadband signal.
Целью первого этапа поиска является нахождение временного положения самой мощной многолучевой компоненты. The aim of the first stage of the search is to find the temporary position of the most powerful multipath component.
Поскольку первичный синхроканал имеет периодическую структуру, т.е. повторяется каждый 2560 элементов ПСП, и многолучевые компоненты могут находиться в любой точке данного интервала, область неопределенности поиска равна 2560 элементам ПСП. Вместе с этим шаг поиска должен быть выбран таким, чтобы потери, обусловленные его величиной, были невелики. Другими словами от шага поиска будут зависеть характеристики поиска, такие как вероятность ошибки поиска и его среднее время при фиксированном уровне помех. Шаг поиска может быть равен элементу ПСП или менее элемента ПСП. Например, если шаг поиска равен элементу ПСП, то поисковая процедура в рамках первого шага предполагает последовательный просмотр области неопределенности, состоящей из 2560 элементов ПСП с одновременным последетекторным накоплением, если 0,5 - то соответственно 2•2560 элементов ПСП и т.д. Since the primary synchro channel has a periodic structure, i.e. every 2560 elements of the SRP are repeated, and the multipath components can be located at any point in this interval, the region of search uncertainty is equal to 2560 elements of the SRP. At the same time, the search step should be chosen so that the losses due to its magnitude are small. In other words, search characteristics, such as the probability of a search error and its average time at a fixed interference level, will depend on the search step. The search step may be equal to an element of the SRP or less than the element of the SRP. For example, if the search step is equal to the SRP element, then the search procedure within the first step involves sequentially viewing the uncertainty region consisting of 2560 SRP elements with simultaneous post-detector accumulation, if 0.5 - then 2 • 2560 SRP elements, etc.
Причем поиск лучше проводить с фиксированным временем, так как данный подход предполагает просмотр всей области неопределенности (всех возможных временных позиций) и выбор наиболее вероятной из всех просмотренных. Поскольку время просмотра области неопределенности является величиной, определенной заранее, то, следовательно, и время всего поиска является величиной неслучайной. В рамках данного подхода осуществление последетекторных накоплений реализовать значительно проще, нежели при поиске со случайным временем останова, поскольку нет порога. Moreover, the search is best carried out with a fixed time, since this approach involves viewing the entire area of uncertainty (all possible temporary positions) and choosing the most probable of all viewed. Since the time of viewing the region of uncertainty is a predetermined value, therefore, the time of the entire search is a non-random value. In the framework of this approach, the implementation of post-detector accumulations is much easier to implement than when searching with a random stop time, since there is no threshold.
По прошествии времени, отведенного на первый этап поиска, например 16 слотов (подпакетов), просмотр останавливают и осуществляют поиск максимального элемента. Индекс этого элемента однозначно связан с временной позицией многолучевой компоненты. Если найденный в ходе вышеописанных операций индекс не соответствует действительной позиции одной из многолучевых компонент сигнала, с погрешностью ±0,5 чипа, то процедура поиска считается ошибочной (ложный захват). After the time allotted for the first stage of the search, for example 16 slots (subpackages), the view is stopped and the maximum element is searched. The index of this element is uniquely related to the time position of the multipath component. If the index found during the above operations does not correspond to the actual position of one of the multipath signal components, with an error of ± 0.5 chip, then the search procedure is considered erroneous (false capture).
На втором этапе пакетной (фреймовой) синхронизации и определения группы кода базовой станции, 17 корреляторов (i=17), согласованных с 17 кодами вторичного синхроканала, начинают функционировать в момент поступления стробирующего сигнала с блока слотовой (подпакетной) синхронизации 1, таким образом вычисляют корреляцию входного сигнала со всеми возможными кодами вторичного синхроканала. Последовательность данных операций выполняют 16 раз на интервале длительности пакета (фрейма). Полученный результат записывается в массив. At the second stage of packet (frame) synchronization and determination of the code group of the base station, 17 correlators (i = 17), matched with 17 codes of the secondary sync channel, begin to function when the gate signal arrives from the slot (sub-packet) synchronization block 1, thus calculating the correlation input signal with all possible secondary sync channel codes. The sequence of these operations is performed 16 times on the interval of the duration of the packet (frame). The result is written to the array.
Таким образом заполняется массив (матрица) X размером 17 x 16 величин корреляции. С помощью решающих величин, записанных в массиве X, производится вычисление массива Y размером 32 x 16 решающих величин, где j=32 - число возможных последовательностей, k=16 - число циклических сдвигов. Thus, an array (matrix) X of size 17 x 16 correlation values is filled. Using the decisive values recorded in array X, the array Y is calculated with a size of 32 x 16 decisive values, where j = 32 is the number of possible sequences, k = 16 is the number of cyclic shifts.
где С - матрица, содержащая номера кодов вторичного синхроканала, из которых формируют последовательности, идентифицирующие кодовую группу базовой станции.
where C is a matrix containing the numbers of the codes of the secondary sync channel, from which form sequences identifying the code group of the base station.
Данные вычисления проводятся с целью суммирования результатов корреляции во всевозможных комбинациях. Комбинация, соответствующая правильному номеру группы базовой станции и пакетной (фреймовой) синхронизации, должна дать максимальную сумму. These calculations are carried out in order to summarize the correlation results in all possible combinations. The combination corresponding to the correct group number of the base station and packet (frame) synchronization should give the maximum amount.
В результате проведенного сравнительного анализа заявляемого способа приема широкополосных сигналов и устройства для его реализации очевидно, что заявляемое изобретение обладает лучшими техническими характеристиками и позволяет:
- сократить время поиска широкополосного сигнала,
- улучшить качество поиска,
- восстанавливает фазу принимаемого сигнала, что дает возможность копить энергию когерентно и получить, таким образом, дополнительный энергетический выигрыш.As a result of the comparative analysis of the proposed method for receiving broadband signals and a device for its implementation, it is obvious that the claimed invention has the best technical characteristics and allows you to:
- reduce the time to search for a broadband signal,
- improve the quality of the search,
- restores the phase of the received signal, which makes it possible to accumulate energy coherently and thus obtain additional energy gain.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99109519A RU2159508C1 (en) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | Method for searching wideband signal and device which implements said method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99109519A RU2159508C1 (en) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | Method for searching wideband signal and device which implements said method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2159508C1 true RU2159508C1 (en) | 2000-11-20 |
Family
ID=20219494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99109519A RU2159508C1 (en) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | Method for searching wideband signal and device which implements said method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2159508C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2514133C2 (en) * | 2012-03-06 | 2014-04-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Method for faster search of broadband signals and device for realising said method |
| RU2766859C1 (en) * | 2020-10-20 | 2022-03-16 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков имени Героя Советского Союза А.К. Серова" | Device of the third critical scheme of accelerated search and effective reception of broadband signals |
-
1999
- 1999-05-07 RU RU99109519A patent/RU2159508C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Проект стандарта ИМТS-2000 "Широкополосные системы передачи - приема радиосигнала", Европейский институт стандартизации, стр.46-47. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2514133C2 (en) * | 2012-03-06 | 2014-04-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Method for faster search of broadband signals and device for realising said method |
| RU2766859C1 (en) * | 2020-10-20 | 2022-03-16 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков имени Героя Советского Союза А.К. Серова" | Device of the third critical scheme of accelerated search and effective reception of broadband signals |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6363060B1 (en) | Method and apparatus for fast WCDMA acquisition | |
| US6226315B1 (en) | Spread-spectrum telephony with accelerated code acquisition | |
| CN1496613B (en) | Method and apparatus for searching gated pilot | |
| US5642377A (en) | Serial search acquisition system with adaptive threshold and optimal decision for spread spectrum systems | |
| JPH07202753A (en) | Acquisition method by a modulus an obtainment of the duplex dwell most that has a continuous judgement method by a sign partition multiple access and a direct spectrum spread system and its device | |
| JP2002535917A (en) | Multi-stage CDMA synchronization method using parallel processing | |
| KR100668590B1 (en) | Fast and accurate identification of spread spectrum signals | |
| KR100268445B1 (en) | Receiver for spread spectrum coomunication system capable of shortening an acquisition time | |
| RU2159508C1 (en) | Method for searching wideband signal and device which implements said method | |
| US6389058B1 (en) | Apparatus and method for performing fast acquisition of PN sequences by transferring distributed samples | |
| CA2562709A1 (en) | Methods and apparatus for detecting local maximums in a two-dimensional data set | |
| JP2949578B2 (en) | Initial synchronization method for code division multiple access receiving system. | |
| JP4335913B2 (en) | Method and system for capturing a received impulse radio signal | |
| CN110830077B (en) | Quick capture method for improving receiving performance of multipath burst signals | |
| Song et al. | Performance analysis of cell search in W-CDMA systems over Rayleigh fading channels | |
| JP2006521760A (en) | Method, system, and apparatus for capturing a received impulse radio signal | |
| US6668009B2 (en) | Apparatus and method for performing fast acquisition of PN sequences by transferring distributed samples | |
| Vitomsky et al. | Comparative evaluation of the performance indicators of devices for fast sequences delay | |
| KR100291019B1 (en) | Apparatus and method for pn acquisition in cdma system | |
| RU2251801C9 (en) | Method for searching for multiple-beam broadband signal and device containing implementation of said method | |
| KR100830390B1 (en) | Method and apparatus for fast wcdma acquisition | |
| KR100386563B1 (en) | Slot Sychronization Method and Apparatus | |
| You et al. | Detection techniques for code acquisition in direct-sequence spread-spectrum systems employing PN matched filters | |
| JPH10257019A (en) | Cdma communication system | |
| KR20000060521A (en) | Apparatus and Method for detecting the signal of the Synchronous Channel, which is adapting Time Delay Test Formula |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180508 |