本發(fā)明涉及長期演進項目LTE(Long Term Evolution)移動通信技術領域，特別涉及一種PBCH信道盲檢方法。

背景技術：

長期演進項目LTE(Long Term Evolution)系統(tǒng)中，物理廣播信道PBCH(Physical broadcast channel)采用的空間分集技術，可參見圖1所示的PBCH信道結構示意圖?？臻g分集MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)是一種多路輸入多路輸出技術。如圖1所示，MIMO技術指在發(fā)射端和接收端分別使用多個發(fā)射天線和接收天線，使信號通過發(fā)射端與接收端的多個天線傳送和接收，從而改善通信質量。它能充分利用空間資源，通過多個天線實現(xiàn)多發(fā)多收，在不增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的情況下，可以成倍的提高系統(tǒng)信道容量，顯示出明顯的優(yōu)勢、被視為下一代移動通信的核心技術。

PBCH信道的編碼和解碼過程如圖2所示，其中，信號在基站eNodeB端的編碼發(fā)送過程主要包括：CRC處理、信道編碼、速率匹配、加擾、正交相移鍵控QPSK(Quadrature Phase Shift Keyin)調制、層映射，預編碼、資源單元RE(Resource Element)映射、快速傅里葉逆變換(Inverse fast Fourier transform,IFFT)(加循環(huán)前綴CP)、數字上變頻、數模轉換DAC和信號發(fā)送；UE端的接收信號并解碼過程主要包括：信號接收、數字下變頻，模數轉換ADC、時間&頻率同步、快速傅里葉變換FFT(去CP)、RE逆映射、信道估計、信號檢測，層逆映射、QPSK解調、解擾、解速率匹配，編碼和CRC校驗。

物理廣播信道PBCH包括信號的發(fā)送和接收，信號接收端用戶設備UE (User Equipment)盲檢主要解決三個問題：1、天線配置未知。發(fā)送天線配置不同則接收端MIMO檢測的操作不同,常用方法是輪流檢測發(fā)送天線為1，2或4的情況。2、信號的頻段未知,因此解擾用的擾碼是哪一段也未知。常用方法是輪流對每段進行循環(huán)冗余校驗(Cyclic Redundancy Check)CRC，直到CRC校驗正確為止。PBCH有三種天線端口組合(1/2/4)和四種不同擾碼(phase)組合，所以做盲檢PBCH最多有12種可能組合。3、解出主信息塊MIB(Master Information Block)中的信息。

在對PBCH信道盲檢時，不同端口，即不同發(fā)送天線配置數目，其對應盲檢需要用到單端口、雙端口或四端口算法，檢測出天線配置數目、擾碼和主信息塊的信息。PBCH信道盲檢時不同算法對應有不同的信道矩陣。

現(xiàn)有技術PBCH信道檢測方法主要存在以下缺陷：

1、現(xiàn)有技術的算法復雜度太高，信道矩陣增大時，乘法運算量以冪次方的數量級增大。

2、現(xiàn)有技術對每種端口的情況分別進行處理，無法使用已有的算法進行復用，增加了開發(fā)和驗證的人力成本。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種PBCH信道盲檢方法。可以簡化PBCH信道盲檢算法，復用已有算法，減少開發(fā)和驗證的人力成本。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種PBCH信道盲檢方法，該方法包括以下步驟：

按照單端口算法對第一數據進行信號檢測，得到第二數據，并對第二數據進行第一次校驗；如果第一次校驗不通過，按照雙端口算法對第一數據進行信號檢測，得到第三數據，并對第三數據進行第二次校驗；如果第二次校驗不通過，對信道進行重組；復用雙端口算法對第一數據進行信號 檢測，得到第四數據；并對第四數據進行第三次校驗；如果第三次校驗通過，則盲檢成功。

優(yōu)選地，按照雙端口算法對應的第一雙端口信道矩陣對第一數據進行信號檢測，簡化處理過程后，得到第二雙端口信道矩陣，根據第二雙端口信道矩陣對第一數據進行信號檢測計算，得到第三數據，并對第三數據進行第二次校驗。

優(yōu)選地，在按照單端口算法對第一數據進行信號檢測之前，還包括以下步驟：接收信道傳輸的數據，并對數據依次進行數字下變頻、數模轉換、時間和頻率同步、去循環(huán)前綴、快速傅里葉變換和資源單元逆映射處理，得到第一數據；對信道進行估計，得到信道參數的估計結果。

優(yōu)選地，如果第二次校驗不通過，對信道重組，具體包括以下步驟：按照四端口算法，將四端口算法對應的第一四端口信道矩陣簡化為第二四端口信道矩陣；將第二四端口信道矩陣拆分得到第三四端口信道矩陣和第四四端口信道矩陣；按照第三四端口信道矩陣和第四四端口信道矩陣與所述第二雙端口信道矩陣中信道參數對應的排列規(guī)則，對信道進行重組。

優(yōu)選地，第一次校驗包括：按照單端口循環(huán)冗余校驗CRC算法對第二數據進行第一次CRC校驗。

優(yōu)選地，第二次校驗包括：按照雙端口CRC算法對第三數據進行第二次CRC校驗。

優(yōu)選地，第三次校驗包括：按照四端口CRC算法對第四數據進行第三次CRC校驗。

優(yōu)選地，如果第一次校驗通過，則盲檢成功，第二數據為解出的主信息塊中的數據，發(fā)射端口為1。

優(yōu)選地，如果第二次校驗通過，則盲檢成功，第三數據為解出的主信息塊中的數據，發(fā)射端口為2。

優(yōu)選地，如果第三次校驗通過，則盲檢成功，第四數據為解出的主信息 塊中的數據，發(fā)射端口為4；如果所述第三次校驗不通過，則盲檢失敗，重新接收第一數據，再次進行盲檢。

本發(fā)明針對算法進行簡化處理，減少了矩陣的大小，從而減少了運算復雜度。同時，本發(fā)明對四端口的信道矩陣進行簡單可行的處理，成功的復用了雙端口的算法，減少了開發(fā)人員的編程和驗證的工作量。

附圖說明

為了更清楚說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術PBCH信道結構示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術PBCH信道的編碼和解碼過程示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術PBCH信道盲檢方法流程示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種PBCH信道盲檢方法流程示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

為便于對本發(fā)明實施例的理解，下面將結合附圖以具體實施例做進一步的解釋說明。

為了更清晰的理解本發(fā)明和現(xiàn)有技術的區(qū)別，在下面通過圖3來描述現(xiàn)有技術中PBCH信道盲檢方法。

圖3為現(xiàn)有技術PBCH信道盲檢方法的流程示意圖。如圖3所示，現(xiàn)有PBCH信道盲檢方法包括步驟300-308：

在步驟300，用戶設備UE接收射頻數據，并對數據依次進行數字下變頻、模數轉換ADC、時間&頻率同步處理、去循環(huán)前綴CP、快速傅里葉變換FFT和資源單元逆映射處理，得到數據Rx。

在步驟301，對信道估計，得到信道參數的估計結果。

對信道情況進行信道參數估計，在一定的物理資源范圍內獲得信道矩陣。

需要說明的是，根據信號檢測具體用到的算法(單端口算法、雙端口算法或四端口算法)，有相應的單端口信道矩陣、雙端口信道矩陣或四端口信道矩陣。

在步驟302，按照單端口算法對步驟300處理后的數據進行信號檢測。

首先按照單端口算法的流程，對PBCH信道的數據進行信號檢測。

需要說明的是，在基站發(fā)射的數據，經過無線信道后，發(fā)送到接收端。因此，接收端的數據包括兩部分信息：發(fā)射端的數據和信道參數信息。對PBCH信道的數據進行信號檢測，是通過信道矩陣和數據Rx，解出發(fā)射端的數據X。

單端口算法處理接收的射頻數據，對其進行信號檢測的過程屬于現(xiàn)有技術，在此不再贅述，以免模糊本發(fā)明的主題。

在步驟303，對步驟302得到的數據進行層逆映射、QPSK解調、解擾、解速率匹配和解碼處理，然后按照單端口的CRC校驗方法進行校驗，如果單端口CRC校驗不通過，則進入步驟304，如果單端口CRC校驗通過，則跳轉至步驟308。

在步驟304，按照雙端口算法對步驟300處理后的數據進行信號檢測。

雙端口數據經過基站eNodeB的層映射、預編碼如下：

層映射：

x⁽⁰⁾(i)＝d⁽⁰⁾(2i)

x⁽¹⁾(i)＝d⁽⁰⁾(2i+1)

預編碼：

其中，d⁽⁰⁾(2i)表示QPSK調制后的第2i個數據，d⁽⁰⁾(2i+1)表示QPSK調制后的第2i+1個數據，x⁽⁰⁾(i)表示層0的第i個數據，x⁽¹⁾(i)表示層1的第i個數據，y⁽⁰⁾(2i)表示發(fā)射端口(port)0的第2i個數據，y⁽⁰⁾(2i+1)表示發(fā)射端口0的第2i+1個數據。

需要說明的是，d⁽⁰⁾(2i)、d⁽⁰⁾(2i+1)是在基站經過CRC處理、信道編碼、速率匹配、加擾和QPSK調制后的數據；x⁽⁰⁾(i)、x⁽¹⁾(i)是經過層映射后的數據；y⁽⁰⁾(2i)、y⁽⁰⁾(2i+1)是經過預編碼后的數據。

按照雙端口算法對步驟300處理后的數據進行信號檢測處理，具體處理計算過程如下：設Rx為步驟300處理后的數據，H₂₀為雙端口算法對應的雙端口信道矩陣，根據Rx和雙端口信道矩陣H₂₀進行信號檢測，得到在基站經過QPSK調制、層映射之后，預編碼之前的數據X，通過以下公式進行：

其中，雙端口信道矩陣H₂₀為：

需要說明的是，Rx為接收端經過步驟300處理后的數據，r⁰(2*i)表示步驟300處理后接收端口0收到的第2i個數據，的下標Rxid代表接收端口序號，上標Txid代表發(fā)射端口序號，i代表數據的相對編號。為的簡化形式。

將上述信號檢測過程寫成最終表達式如下：

重新提取變量并組成矩陣，由于上述表達式中的4個未知量x⁰與conj(x⁰)、x¹與conj(x¹)分別存在共軛關系，可以通過下面的技巧，將未知量減少為2個：

根據如下矩陣運算推導過程，就可以通過UE端的接收信號R計算出基站的發(fā)射信號X：

R₁＝H₂₀₁×X₁ T(H₂₀₁^*)R₁＝T(H₂₀₁^*)H₁×X₁

inv[T(H₂₀₁^*)×H₂₀₁]×T(H₂₀₁^*)×R₁＝inv[T(H₂₀₁^*)×H₂₀₁]×T(H₂₀₁^*)×H₂₀₁×X₁＝X₁

需要說明的是，

可以通過雙端口信道矩陣H₂₀得到H₂₀₁，通過UE接收端并經過步驟300處理后的數據Rx得到Rx₁，然后通過信號檢測得到X₁，進而得到在基站經過QPSK調制、層映射之后，預編碼之前的數據

需要說明的是，第一雙端口信道矩陣為H₂₀，第二雙端口信道矩陣為H₂₀₁。

在步驟305，對步驟304得到的數據進行層逆映射、QPSK解調、解擾、解速率匹配和解碼處理，然后按照雙端口的CRC校驗方法進行校驗，如果雙端口CRC校驗不通過，則進入步驟306，如果雙端口CRC校驗通過，則跳轉至步驟308。

在步驟306，按照四端口算法對步驟300處理后的數據進行信號檢測。

四端口數據經過基站eNodeB的層映射、預編碼如下：

層映射

x⁽⁰⁾(i)＝d⁽⁰⁾(4i)

x⁽¹⁾(i)＝d⁽⁰⁾(4i+1)

x⁽²⁾(i)＝d⁽⁰⁾(4i+2)

x⁽³⁾(i)＝d⁽⁰⁾(4i+3)

預編碼

按照四端口算法對步驟300處理后的數據進行信號檢測，具體處理計算過程如下：設Rx為步驟300處理后的數據，H₄₀為四端口算法對應的第一四端口信道矩陣，根據Rx和第一四端口信道矩陣H₄₀進行信號檢測，得到在基站經過QPSK調制、層映射之后，預編碼之前的數據X，數據X通過以下公式得到：

其中，第一四端口信道矩陣H₄₀為：

參考步驟304，根據未知變量的共軛關系，重新提取變量并組成矩陣，將未知量減少為4個：

根據如下矩陣運算推導過程，就可以通過UE端的接收信號Rx計算出基站的發(fā)射信號X：

R₂＝H₄₀₁×X₂ T(H₄₀₁^*)R₂＝T(H₄₀₁^*)H₄₀₁×X₂

inv[T(H₄₀₁^*)×H₂]×T(H₄₀₁^*)×R₂＝inv[T(H₄₀₁^*)×H₂]×T(H₄₀₁^*)×H₄₀₁×X₂＝X₂

需要說明的是，這里的可以通過第一四端口信道矩陣H₄₀得到第二四端口信道矩陣H₄₀₁，通過UE接收端并經過步驟300處理后的數據Rx得到Rx₂，然后通過信號檢測得到X₂，進而得到在基站經過QPSK調制、層映射之后，預編碼之前的數據

在步驟307，對步驟306得到的數據進行層逆映射、QPSK解調、解擾、解速率匹配和解碼處理，然后按照四端口的CRC校驗方法進行校驗，如果四端口CRC校驗不通過，則盲檢失敗，跳轉至步驟300，重新接收數據，再次進行盲檢；如果四端口CRC校驗通過，則進入步驟308。

在步驟308，本次盲檢成功。盲檢得到主信息塊MIB的信息X和發(fā)射端口配置數量：

如果從步驟303跳轉至步驟308，盲檢成功，則發(fā)射端口為1個；

如果從步驟305跳轉至步驟308，盲檢成功，則發(fā)射端口為2個；

如果從步驟307進入步驟308，盲檢成功，則發(fā)射端口為4個。

需要說明的是，對數據進行解擾、解速率匹配和解碼，以及CRC校驗等過程，屬于現(xiàn)有技術部分，在此不再贅述，以免模糊本發(fā)明的主題。

從現(xiàn)有PBCH信道盲檢方法以及計算過程，可知，其算法復雜度高，當信道矩陣增大時，如四端口信道矩陣H₄₀，其乘法運算量以冪次方的數量級增大。同時，現(xiàn)有技術對每種端口的情況分別進行處理，無法對已有的算法進行復用，增加了開發(fā)和驗證的人力成本。

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種PBCH信道盲檢方法的流程示意圖。如圖4所示，該方法包括步驟400-409：

信號接收端接收射頻數據，并對射頻數據進行處理，得到第一數據；按照單端口算法對第一數據進行信號檢測計算，得到第二數據，并對第二數據進行第一次校驗?？杉毞譃槿缦虏襟E400-403：

在步驟400，接收數據，處理后得到第一數據。

用戶設備UE信號接收端接收射頻數據，并對數據依次進行數字下變頻、模數轉換ADC、時間&頻率同步處理、去循環(huán)前綴CP、快速傅里葉變換FFT和資源單元逆映射處理，得到第一數據Rx。

在步驟401，對信道估計，得到信道參數的估計結果。

在步驟402，按照單端口算法對第一數據進行信號檢測，得到第二數據。

在步驟403，對第二數據進行行層逆映射、QPSK解調、解擾、解速率匹配和解碼處理，然后進行第一次校驗，按照單端口的CRC校驗方法進行校驗。如果單端口CRC校驗不通過，則進入步驟404，如果單端口CRC校驗通過，則跳轉至步驟409。對第二數據進行第一次校驗；如果第一次校驗通過，則盲檢成功。

如果第一次校驗不通過，按照雙端口算法對第一數據進行信號檢測，得到第三數據，并對第三數據進行第二次校驗?？杉毞譃槿缦虏襟E404-405：

在步驟404，按照雙端口算法對第一數據進行信號檢測，得到第三數據。

按照雙端口算法對應的第一雙端口信道矩陣對第一數據進行信號檢測處理，簡化計算過程后，得到相應的第二雙端口信道矩陣，根據第二雙端口信道矩陣對第一數據進行信號檢測計算，得到第三數據。

參照現(xiàn)有PBCH信道盲檢方法的步驟304，按照雙端口算法對第一數據進行信號檢測，具體處理計算過程如下：設Rx為第一數據，H₂₀為雙端口算法對應的雙端口信道矩陣，根據Rx和雙端口信道矩陣H₂₀得到在基站經過QPSK調 制、層映射之后，預編碼之前的數據X，通過以下公式計算得到：

其中，H₂₀為第一雙端口信道矩陣：

重新提取變量并組成矩陣，由于上述表達式中的4個未知量x⁰與conj(x⁰)、x¹與conj(x¹)分別存在共軛關系，可以通過下面的技巧，將未知量減少為2個：

根據如下矩陣運算推導過程，就可以通過UE端的接收信號R計算出基站的發(fā)射信號X：

R₁＝H₂₀₁×X₁ T(H₂₀₁^*)R₁＝T(H₂₀₁^*)H₁×X₁

inv[T(H₂₀₁^*)×H₂₀₁]×T(H₂₀₁^*)×R₁＝inv[T(H₂₀₁^*)×H₂₀₁]×T(H₂₀₁^*)×H₂₀₁×X₁＝X₁

需要說明的是，第二雙端口信道矩陣H₂₀₁為： X可根據X₁得到。

在基站經過QPSK調制、層映射之后，預編碼之前的第三數據

在步驟405，對第三數據進行層逆映射、QPSK解調、解擾、解速率匹配和解碼處理，然后進行第二次校驗，按照雙端口的CRC校驗方法進行校驗， 如果雙端口CRC校驗不通過，則進入步驟406，如果雙端口CRC校驗通過，則跳轉至步驟409。對第四數據進行第二次校驗；如果第二次校驗通過，則盲檢成功。

需要說明的是，步驟400-405可參照現(xiàn)有技術相應步驟300-305的詳細過程，在此不復贅述。

如果第二次校驗不通過，對信道進行重組；復用雙端口算法對第一數據進行信號檢測，得到第四數據，并對第四數據進行第三次校驗；如果第三次校驗通過，則盲檢成功。

在步驟406，如果第二次校驗不通過，對信道進行重組。

如果第二次校驗不通過，對四端口信道進行重組，具體包括以下步驟：

按照四端口算法，將四端口算法對應的第一四端口信道矩陣簡化為第二四端口信道矩陣；

根據第二四端口信道矩陣拆分得到第三四端口信道矩陣和第四四端口信道矩陣；

按照第三四端口信道矩陣和第四四端口信道矩陣與第二雙端口信道矩陣中信道參數對應的排列規(guī)則，對四端口信道重組。

根據圖3現(xiàn)有PBCH信道盲檢方法中步驟306按照四端口算法對第一數據進行信號檢測處理的最終推導公式：

H₄₀₁為第二四端口信道矩陣。

化簡上述推導公式，將Rx₂分為Rx₂₁和Rx₂₂，提取對應的矩陣和變量，可簡化為如下兩個方程：

化簡拆分后，第二四端口信道矩陣H₄₀₁可分為：第三四端口信道矩陣H₄₀₁₁和第四四端口信道矩陣H₄₀₁₂，其中：

對應的變量X₂可分為：第一變量X₂₁和第二變量X₂₂，其中：

參照現(xiàn)有PBCH信道盲檢方法中，步驟304按照雙端口算法對第一數據進行信號檢測的最終推導公式：

其中，第二雙端口信道矩陣H₂₀₁為：

觀察可知，只要將四端口的信道估計結果進行重組，對第三四端口信道矩陣和第四四端口信道矩陣分別按照和第二雙端口信道矩陣中信道參數的 對應的排列規(guī)則進行重組，可以復用雙端口的MIMO算法。將信道參數排列順序重組，即根據第三四端口信道矩陣H₄₀₁₁和第四四端口信道矩陣H₄₀₁₂與第二雙端口信道矩陣H₂₀₁的一一對應的信道參數排列規(guī)則重組。

雙端口的信道順序為：

對應的簡化后的雙端口信道矩陣為：

四端口的信道原始順序為：

對應的簡化拆分后的四端口信道矩陣為：

根據簡化拆分后的四端口信道矩陣與簡化后的雙端口信道矩陣的對應關系：雙端口信道矩陣矩陣(1-1)、(1-2)分別對應四端口信道矩陣矩陣(2-1)、(2-2)，按照相應的矩陣中的信道參數的對應位置，對四端口信道排列重組。

重組后的四端口信道順序如下：

根據簡化后的四端口信道矩陣，重組后的四端口信道有一些信道參數丟失。

在步驟407，復用雙端口算法對第一數據進行信號檢測，得到第四數據。

重組四端口信道后，復用雙端口算法進行信號檢測，在步驟406基礎上，直接根據簡化后的雙端口算法，以及第三四端口信道矩陣H₄₀₁₁和第四四端口 信道矩陣H₄₀₁₂求出相應的第一變量X₂₁和第二變量X₂₂，根據第一變量X₂₁和第二變量X₂₂，得到變量X₂，進而得到第四數據X。即復用雙端口算法對第一數據進行信號檢測，得到第四數據。

在步驟408，對第四數據層逆映射、QPSK解調、解擾、解速率匹配和解碼處理，然后進行第三次校驗，按照四端口的CRC校驗方法進行校驗，如果四端口CRC校驗通過，則進入步驟409。

如果四端口CRC校驗不通過，則本次盲檢失敗，重新回到步驟400，再次進行盲檢。

在步驟409，本次盲檢成功，結束流程。根據盲檢成功結果可得到主信息塊MIB的信息X和發(fā)射端口配置數量：

如果從步驟403跳轉至步驟409，盲檢成功，則發(fā)射端口為1個；

如果從步驟405跳轉至步驟409，盲檢成功，則發(fā)射端口為2個；

如果從步驟408進入步驟409，盲檢成功，則發(fā)射端口為4個。

需要說明的是，對數據進行解擾、解速率匹配和解碼，以及CRC校驗等過程，屬于現(xiàn)有技術部分，在此不再贅述，以免模糊本發(fā)明的主題。

本發(fā)明實施例通過一種PBCH信道盲檢方法，針對盲檢過程用到的算法進行簡化處理，減少了矩陣的大小，從而減少了運算復雜度。同時，本發(fā)明對四端口的信道矩陣進行簡單可行的處理，成功的復用了雙端口的算法，減少了開發(fā)人員的編程和驗證的工作量。

以上的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。