Lte下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法及其檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法及其檢 測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] LTE (LongTermEvolution,長(zhǎng)期演進(jìn)）項(xiàng)目是 3G (3rd Generation,第 H 代移 動(dòng)通信）的演進(jìn)，它的提出始于2004年3GPP的多倫多會(huì)議。LTE采用正交頻分復(fù)用 (Ort虹OgonalRrequen巧 DivisionMultiplexing, 0抑M)技術(shù)和多輸入多輸出（Multiple I噸Ut Multiple Ou化Ut, MIMO)技術(shù)作為物理層無(wú)線空中接口標(biāo)準(zhǔn)。LTE在20MHz頻譜寬 帶下能夠提供下行326Mbit/s與上行86Mbit/s的峰值速率。
[0003] 請(qǐng)參考圖1，LTE的下行同步通過(guò)SCH(同步信道）的PSS(主同步信號(hào)）24及 SSS (輔同步信號(hào)）23實(shí)現(xiàn)。其中PSS24的準(zhǔn)確及快速檢測(cè)估計(jì)直接影響對(duì)SSS的檢測(cè)和估 計(jì)，從而總體影響下行同步的性能。一般對(duì)PSS24的檢測(cè)及估計(jì)處理，首先需要判斷CP類型 是常規(guī)CPl 1還是擴(kuò)展CP22來(lái)確定主同步信號(hào)24的大致位置，接著在5ms (對(duì)應(yīng)一個(gè)LTE無(wú) 線頓的半頓）的區(qū)間，接收端每接收到一個(gè)時(shí)域采樣值，就進(jìn)行一次PSS開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)及PSS 序列根指數(shù)（PSSSequenceRootIndex)的搜索計(jì)算，直至搜索完5ms的時(shí)段，并取該時(shí)段搜 索計(jì)算所采用的目標(biāo)函數(shù)值最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)及相應(yīng)的PSS序列根指數(shù)為最優(yōu)估計(jì)， 送實(shí)際上是一種全局最優(yōu)的搜索算法，圖1中顯示了送種全局最優(yōu)算法需要計(jì)算的5ms時(shí) 間段即圖中標(biāo)號(hào)為10的部分。全局最優(yōu)算法通常采用下述目標(biāo)函數(shù)：
[000引其中，[n]為n時(shí)刻的接收的時(shí)域基帶采樣值，Sm為PSS對(duì)應(yīng)的ZC序列，m為PSS 序列根指數(shù)，m E (25, 29, 34} ,Np,,為對(duì)應(yīng)PSS的FFT數(shù)，庇與f為最優(yōu)估計(jì)。由上述內(nèi)容 可知，在進(jìn)行全局最優(yōu)算法需要計(jì)算的5ms時(shí)間段內(nèi)，每接收到一個(gè)時(shí)域采樣值[n]，均需 按照目標(biāo)函數(shù)對(duì)Npgg個(gè)采樣值分別進(jìn)行H個(gè)不同m值的搜索計(jì)算，在完成5ms搜索計(jì)算后， 取5ms時(shí)間段內(nèi)計(jì)算的最大值作為最優(yōu)估計(jì)。送種全局最優(yōu)方法的缺點(diǎn)在于對(duì)在5ms內(nèi)接 收到的每個(gè)OFDM符號(hào)的任何一個(gè)時(shí)域采樣值，都要進(jìn)行基于目標(biāo)函數(shù)的搜索計(jì)算，從而使 得計(jì)算量過(guò)大。
[0006] 由于PSS的快速準(zhǔn)確的檢測(cè)對(duì)LTE下行同步的性能影響較大，因此對(duì)PSS檢測(cè)方 法的優(yōu)化成為本領(lǐng)域技術(shù)人員提升LTE下行同步算法的性能的主要方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法及其檢測(cè)系統(tǒng)，W解 決使用現(xiàn)有技術(shù)中全局最優(yōu)化搜索算法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)LTE下行主同步信號(hào)檢測(cè)的方法的計(jì)算 量過(guò)大的問(wèn)題。
[0008] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法，所述LTE 下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法包括W下步驟：
[0009] Sl ;通過(guò)最小平方差準(zhǔn)則估計(jì)(FDM符號(hào)的CP類型及(FDM符號(hào)的起始時(shí)間偏差；
[0010] S2 ;根據(jù)步驟Sl所估計(jì)的結(jié)果，每隔一個(gè)OFDM符號(hào)長(zhǎng)度進(jìn)行一次小滑動(dòng)窗口的局 部?jī)?yōu)化搜索，并計(jì)算局部最優(yōu)估計(jì)，直至半頓結(jié)束；
[0011] S3 ;選取最大的局部最優(yōu)估計(jì)所對(duì)應(yīng)的局部估計(jì)參數(shù)作為全局最優(yōu)估計(jì)。
[0012] 可選的，在所述的LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法中，所述步驟Sl中，所述最小平 方差準(zhǔn)則的所采用的計(jì)算公式如下：
[0014] 其中，6為粗估OFDM符號(hào)的起始時(shí)間偏差，6 e [0, Nwm-I]，昨?yàn)橄鄳?yīng)CP類型的 CP長(zhǎng)度鞏ym為OFDM符號(hào)的長(zhǎng)度，Nwt為OFDM符號(hào)的時(shí)域長(zhǎng)度，Nwm = Nwt+昨巧1 [n]為n時(shí) 刻接收的時(shí)域基帶采樣值；Ns及！為昨及6的最優(yōu)估計(jì)。
[0015] 可選的，在所述的LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法中，執(zhí)行所述步驟Sl時(shí)，采用兩 個(gè)粗估滑動(dòng)窗口，所述粗估滑動(dòng)窗口的滑動(dòng)區(qū)間為一個(gè)OFDM符號(hào)長(zhǎng)度Nwm。
[0016] 可選的，在所述的LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法中，所述步驟Sl中，所述CP類 型包括常規(guī)CP和擴(kuò)展CP。
[0017] 可選的，在所述的LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法中，所述步驟S2中，所述計(jì)算局 部最優(yōu)估計(jì)所采用的計(jì)算公式如下：
[001引其中，L為目前計(jì)算的OFDM符號(hào)的標(biāo)化L e [0, P-U，P為半頓包含的OFDM符號(hào) 數(shù)化為^表巧+五><]\^,,,,,.^,. 乂7；；./。,為中點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)標(biāo)識(shí)；T 目前細(xì)估主同步信號(hào) 的起始時(shí)間偏差，^ P為滑動(dòng)指數(shù)，P e (0, 0. 5);化為目前主同步信號(hào) 」，. 的序列根指數(shù)，m E (25, 29, 34} ;Sm[n]為n時(shí)刻序列根指數(shù)為m時(shí)的ZC序列；Np,,為主同 步信號(hào)的FFT數(shù)；及:為化及T L的局部最優(yōu)估計(jì)。
[0020] 可選的，在所述的LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法中，所述步驟S3中，所述局部估 計(jì)參數(shù)為最大的局部最優(yōu)估計(jì)所計(jì)算的主同步信號(hào)的序列根指數(shù)的局部最優(yōu)估計(jì)、主同步 信號(hào)的起始時(shí)間偏差的局部最優(yōu)估計(jì)及OFDM的符號(hào)標(biāo)識(shí)。
[0021] 可選的，在所述的LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法中，所述步驟S3中，計(jì)算所述全 局最優(yōu)估計(jì)所采用的計(jì)算公式如下：
[002引其中，i為最大的局部最優(yōu)估計(jì)所計(jì)算的OFDM符號(hào)標(biāo)化i e [0，P-1]; 為最大的局部最優(yōu)估計(jì)所計(jì)算的細(xì)估主同步信號(hào)的起始時(shí)間偏差的局部最優(yōu)估計(jì)， Ti居一pN^i.pHg P e (0,0.5) ; A為最大的局部最優(yōu)估計(jì)所計(jì)算的主同步信號(hào)的序列 L ' 」， '嘶' 根指數(shù)的局部最優(yōu)估計(jì)，nil e {25, 29, 34}。
[0024] 可選的，在所述的LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法中，所述步驟S2中，小滑動(dòng)窗口 進(jìn)行局部?jī)?yōu)化搜索的起始時(shí)間點(diǎn)為：
[002引其中，L為(FDM信號(hào)的采樣時(shí)間間隔；IVp,,為主同步信號(hào)的采樣的時(shí)間間隔； 為主同步信號(hào)的小滑動(dòng)窗口的大小。
[0027] 可選的，在所述的LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法中，所述步驟S2中，所述小滑動(dòng) 窗口的局部滑動(dòng)區(qū)間為D
[0028] 本發(fā)明還提供一種LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)系統(tǒng)，所述LTE下行主同步信號(hào)的 檢測(cè)系統(tǒng)包括：
[0029] 粗估模塊，用于估計(jì)OFDM符號(hào)的CP類型及OFDM符號(hào)的起始時(shí)間偏差；
[0030] 細(xì)估模塊，用于根據(jù)所述粗估模塊的估計(jì)結(jié)果計(jì)算半頓內(nèi)的所有局部最優(yōu)估計(jì)；
[0031] 選擇模塊，用于根據(jù)所述細(xì)估模塊的計(jì)算結(jié)果確定全局最優(yōu)估計(jì)。
[0032] 在本發(fā)明所提供的LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法及其檢測(cè)系統(tǒng)中，先通過(guò)最小 平方差準(zhǔn)則估計(jì)OFDM符號(hào)的CP類型及OFDM符號(hào)的起始時(shí)間偏差，然后根據(jù)上一步驟所估 計(jì)的結(jié)果，每隔一個(gè)OFDM符號(hào)長(zhǎng)度進(jìn)行一次小滑動(dòng)窗口的局部?jī)?yōu)化搜索，直至半頓結(jié)束。 將現(xiàn)有技術(shù)中半頓時(shí)間內(nèi)每接收到一個(gè)時(shí)域采樣值就進(jìn)行一次主同步信號(hào)檢測(cè)計(jì)算的全 局最優(yōu)化搜索算法分解為多個(gè)局部?jī)?yōu)化搜索，極大的減少了主同步信號(hào)檢測(cè)的計(jì)算量，實(shí) 現(xiàn)了主同步信號(hào)的快速準(zhǔn)確的檢測(cè)，進(jìn)而提升了 LTE下行同步的性能。
【附圖說(shuō)明】
[0033] 圖1是基于LTEF孤的無(wú)線頓結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)有技術(shù)的全局最優(yōu)化搜索算法的示意 圖；
[0034] 圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中的LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法的流程圖；
[0035] 圖3是基于LTEFDD的無(wú)線頓結(jié)構(gòu)采用本發(fā)明的LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法 的W意圖；
[0036] 圖4是本發(fā)明的LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] W下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法及 其檢測(cè)系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清 楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用W方便、明晰地 輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0038] 請(qǐng)參考圖3,圖中24'為PSS (主同步信號(hào)），23'為SSS (輔同步信號(hào)），由于PSS24' 的準(zhǔn)確及快速檢測(cè)估計(jì)直接影響對(duì)SSS23'的檢測(cè)和估計(jì)，從而總體影響下行同步的性能。 接下來(lái)針對(duì)PSS24'的檢測(cè)及估計(jì)作詳細(xì)的闡述。
[0039] 請(qǐng)參考圖2,其為本發(fā)明一實(shí)施例中的LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法的流程圖， 如圖2所示，所述的LTE下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法具體包括W下步驟：
[0040] 首先，執(zhí)行步驟SI,通過(guò)最小平方差準(zhǔn)則估計(jì)OFDM符號(hào)的CP類型及OFDM符號(hào)的 起始時(shí)間偏差。
[0041] 進(jìn)一步的，所述最小平方差準(zhǔn)則的所采用的計(jì)算公式如下：
[0043] 其中，6為粗估OFDM符號(hào)的起始時(shí)間偏差，6 e [0, ，昨?yàn)橄鄳?yīng)CP類型的 CP長(zhǎng)度鞏ym為OFDM符號(hào)的長(zhǎng)度，Nwt為OFDM符號(hào)的時(shí)域長(zhǎng)度，Nwm = Nwt+昨巧1 [n]為n時(shí) 刻接收的時(shí)域基帶采樣值；Ng及I為昨及5的最優(yōu)估計(jì)。采用最小平方差準(zhǔn)則對(duì)CP類 型及粗估OFDM符號(hào)的起始時(shí)間偏差S，進(jìn)而減少了步驟Sl中頻偏對(duì)最終估計(jì)結(jié)果所造成 的影響，為后續(xù)進(jìn)一步估計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
[0044] 具體的，請(qǐng)參考圖3,執(zhí)行步驟Sl時(shí)，采用兩個(gè)粗估滑動(dòng)窗口，分別為wl、w2,粗估 滑動(dòng)窗口 Wl及w2的大小均為昨(昨?yàn)橄鄳?yīng)CP類型的CP長(zhǎng)度），送兩個(gè)滑動(dòng)窗口搜索的滑 動(dòng)區(qū)間為一個(gè)OFDM符號(hào)長(zhǎng)度Nwm,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)OFDM符號(hào)的CP類型及OFDM符號(hào)的起始時(shí)間 偏差的粗估計(jì)。其中，所述CP類型包括常規(guī)CPir和擴(kuò)展CP22'，CP類型主要是通過(guò)利用 時(shí)域(FDM信號(hào)的CP部分與相應(yīng)數(shù)據(jù)部分的重復(fù)性來(lái)估計(jì)的，對(duì)于CP類型的估計(jì)方式已經(jīng) 成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所通用的，送里就不具體闡述。本實(shí)施例中W擴(kuò)展CP22'為例對(duì)LTE 下行主同步信號(hào)的檢測(cè)方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0045] 接著，執(zhí)行步驟S2,根據(jù)步驟Sl所估計(jì)的結(jié)果，每隔一個(gè)OFDM符號(hào)長(zhǎng)度進(jìn)行一次 小滑動(dòng)窗口 20'的局部?jī)?yōu)化搜索，并計(jì)算局部最優(yōu)估計(jì)，直至半頓結(jié)束。
[0046] 本實(shí)施例中，所述小滑動(dòng)窗口 20'的局部滑動(dòng)區(qū)間為2^7^^(^ D所述根據(jù)步驟Sl所 估計(jì)的結(jié)果（即為粗估OFDM符號(hào)的起始時(shí)間偏差5的最優(yōu)估計(jì)I及相應(yīng)CP類型的CP長(zhǎng) 度昨的最優(yōu)估計(jì)貨0 )，計(jì)算局部最優(yōu)估計(jì)所采用的計(jì)算公式如下：
[004引其