專利名稱：一種在多徑搜索中使用自適應(yīng)門限的方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種在多徑搜索中使用自適應(yīng)門限的方法，確切地說，涉及一種在CDMA2000、WCDMA等技術(shù)的擴(kuò)頻通信領(lǐng)域的多徑搜索中，使用自適應(yīng)門限，以提高檢測效率，降低虛警概率的方法；屬于擴(kuò)頻通信技術(shù)領(lǐng)域。
在多徑搜索中，接收序列與本地序列相關(guān)以后，要與一個(gè)門限進(jìn)行比較，以獲取同步。目前使用的設(shè)備基本上使用的都是固定門限。這種方法存在以下幾個(gè)問題(1)在移動通訊中，接收機(jī)接收的信號能量與距離的N次方成反比，即s(t)∝1LN,]]>N一般取3或4。因此接收信號的能量是不斷變化的。(2)同時(shí)，接收信號的能量還受到衰落信道的影響，所以能量也是不斷變化的。由于上述原因，接收信號的能量隨時(shí)間、地點(diǎn)不斷變化，因此采用固定門限不可避免地會提高虛警概率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在多徑搜索中使用自適應(yīng)門限的方法，該方法是將恒虛警率(CFAR，Constant False Alarm Rate)中的一種方法——篩選平均法用于多徑搜索中計(jì)算門限；與固定門限的算法相比，該方法能夠提高檢測概率和降低虛警概率。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種在多徑搜索中使用自適應(yīng)門限的方法，其特征在于該方法是在多徑搜索中采用基于篩選平均的恒虛警率(CFAR，Constant False Alarm Rate)方法來計(jì)算門限，以使該門限能夠隨接收機(jī)接收信號的能量變化而作相應(yīng)的自適應(yīng)調(diào)整，從而提高檢測概率和降低虛警概率。
所述的采用基于篩選平均的恒虛警率(CFAR，Constant False Alarm Rate)方法來計(jì)算門限的方法，包括有以下操作步驟(1)將輸入信號與本地偽隨機(jī)(PN，Pseudo Noise)碼進(jìn)行相關(guān)，并計(jì)算每個(gè)相關(guān)值能量的大小；(2)從上述所有的相關(guān)能量值中選出其中N個(gè)最大的能量值作為被檢測單元；(3)對去除N個(gè)最大能量值之后剩下的所有能量值計(jì)算其能量和，再求其平均值，并將該平均值作為噪聲功率；(4)將該噪聲功率乘以一個(gè)設(shè)定的門限因子所得到的值作為該次多徑搜索的噪聲門限；(5)將上述的被檢測單元與該噪聲門限進(jìn)行比較，如果比較的結(jié)果是前者大于門限，就將該被檢測單元作為多徑信息向外輸出；否則，認(rèn)為該被檢測單元信息無效而進(jìn)入第(6)操作步驟；(6)判斷已經(jīng)被檢測單元的個(gè)數(shù)是否已為N個(gè)，如果未達(dá)到N個(gè)，則返回第(5)操作步驟，繼續(xù)進(jìn)行被檢測單元與該噪聲門限的比較；如果已達(dá)到N個(gè)，則返回第(1)操作步驟，進(jìn)行下一組接收數(shù)據(jù)的比較判斷。
所述的從所有的相關(guān)能量值中選出N個(gè)最大能量值中的N的數(shù)值大小是由是由多徑衰落環(huán)境的最大多徑時(shí)延和偽隨機(jī)碼的時(shí)間分辨率所決定的。
本發(fā)明的特點(diǎn)是將自適應(yīng)門限用于WCDMA系統(tǒng)的多徑搜索算法中，并利用恒虛警率(CFAR，Constant False Alarm Rate)中的一種方法——篩選平均法用于多徑搜索中計(jì)算門限，使該多徑搜索的噪聲門限能夠隨著接收機(jī)接收信號的能量變化而作相應(yīng)的自適應(yīng)調(diào)整；與固定門限的算法相比，在多徑衰落信道條件下，本發(fā)明的方法能夠提高檢測概率和降低虛警概率。
圖2是在WCDMA系統(tǒng)中多徑搜索方法的信號處理流程及本發(fā)明的方法在該信號處理流程中的應(yīng)用位置圖。
參見

圖1，該采用恒虛警率中的篩選平均法來計(jì)算門限的方法包括有以下操作步驟(1)將輸入信號與本地偽隨機(jī)(PN，Pseudo Noise)碼進(jìn)行相關(guān)，并計(jì)算每個(gè)相關(guān)值能量的大??；(2)從上述所有的相關(guān)能量值中選出其中N個(gè)最大的能量值作為被檢測單元；該N個(gè)最大能量值中的N的數(shù)值大小是由多徑衰落環(huán)境的最大多徑時(shí)延和偽隨機(jī)碼的時(shí)間分辨率所決定的。
(3)對去除N個(gè)最大能量值之后剩下的所有能量值計(jì)算其能量和，再求其平均值，并將該平均值作為噪聲功率；
(4)將該噪聲功率乘以一個(gè)設(shè)定的門限因子所得到的值作為該次多徑搜索的噪聲門限；(5)將上述的被檢測單元與該噪聲門限進(jìn)行比較，如果比較的結(jié)果是前者大于門限，就將該被檢測單元作為多徑信息向外輸出；否則，認(rèn)為該被檢測單元信息無效而進(jìn)入第(6)操作步驟；(6)判斷已經(jīng)被檢測單元的個(gè)數(shù)是否已為N個(gè)，如果未達(dá)到N個(gè)，則返回第(5)操作步驟，繼續(xù)進(jìn)行被檢測單元與該噪聲門限的比較；如果已達(dá)到N個(gè)，則返回第(1)操作步驟，進(jìn)行下一組接收數(shù)據(jù)的比較判斷。
本發(fā)明的方法已經(jīng)運(yùn)用于WCDMA系統(tǒng)中多徑搜索的信息處理過程中進(jìn)行實(shí)施試驗(yàn)，參見圖2所示的該信號處理過程的一實(shí)施例流程圖；同時(shí)該圖也說明了本發(fā)明的方法在該信號處理流程中的應(yīng)用位置。
首先，天線將接收到的信號送到射頻和基帶模塊處理模塊進(jìn)行處理，變?yōu)?倍采樣的基帶信號，再經(jīng)過降采樣處理，變?yōu)?倍采樣信號，送入多徑搜索的相關(guān)器。同時(shí)，本地偽隨機(jī)(PN)碼產(chǎn)生器產(chǎn)生的PN碼序列也送入該多徑搜索相關(guān)器。接收信號與本地偽隨機(jī)碼信號相關(guān)后，共得到180個(gè)相位點(diǎn)的相關(guān)值。然后，分別求180個(gè)點(diǎn)的平方和(即能量)，接著將這180個(gè)能量值送入篩選平均檢測器。在該篩選平均檢測器中從上述180個(gè)能量值中選出4個(gè)最大徑作為被檢測單元，然后將這4個(gè)最大值剔除，并對剔除最大值后的數(shù)據(jù)求平均作為噪聲功率。其具體運(yùn)算的公式如下Z‾=Σi=1180z(i)-Σi=14zmax(i)180-4]]>其中zmax(i)是被檢測單元，i的取值范圍是1到4，180為相關(guān)值的個(gè)數(shù)，Z為噪聲功率。
最后比較上述挑選出來的4個(gè)最大值與噪聲門限的大小，具體做法見下列公式Zmax><H0H1Z‾·T]]>
其中T為門限因子，一般取1或2。H0判決如果被檢測單元大于門限值，則該被檢測單元為真徑，將作為多徑搜索信息而輸出；H1判決如果被檢測單元小于或等于門限值，則該被檢測單元為假徑，放棄該信息而繼續(xù)進(jìn)行下一次檢測。
本發(fā)明已經(jīng)在申請人研制的COSSAP仿真鏈路上進(jìn)行了實(shí)施試驗(yàn)。試驗(yàn)的結(jié)果證明，與固定噪聲門限的多徑搜索算法相比，提高檢測概率達(dá)5％，實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的。
權(quán)利要求
1.一種在多徑搜索中使用自適應(yīng)門限的方法，其特征在于該方法是在多徑搜索中采用基于篩選平均的恒虛警率(CFAR，Constant False Alarm Rate)方法來計(jì)算門限。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在多徑搜索中使用自適應(yīng)門限的方法，其特征在于所述的采用基于篩選平均的恒虛警率(CFAR，Constant False Alarm Rate)方法來計(jì)算門限的方法，包括有以下具體操作步驟(1)將輸入信號與本地偽隨機(jī)(PN，Pseudo Noise)碼進(jìn)行相關(guān)，并計(jì)算每個(gè)相關(guān)值能量的大?。?2)從上述所有的相關(guān)能量值中選出其中N個(gè)最大的能量值作為被檢測單元；(3)對去除N個(gè)最大能量值之后剩下的所有能量值計(jì)算其能量和，再求其平均值，并將該平均值作為噪聲功率；(4)將該噪聲功率乘以一個(gè)設(shè)定的門限因子所得到的值作為該次多徑搜索的噪聲門限；(5)將上述的被檢測單元與該噪聲門限進(jìn)行比較，如果比較的結(jié)果是前者大于門限，就將該被檢測單元作為多徑信息向外輸出；否則，認(rèn)為該被檢測單元信息無效而進(jìn)入第(6)操作步驟；(6)判斷已經(jīng)被檢測單元的個(gè)數(shù)是否已為N個(gè)，如果未達(dá)到N個(gè)，則返回第(5)操作步驟，繼續(xù)進(jìn)行被檢測單元與該噪聲門限的比較；如果已達(dá)到N個(gè)，則返回第(1)操作步驟，進(jìn)行下一組接收數(shù)據(jù)的比較判斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在多徑搜索中使用自適應(yīng)門限的方法，其特征在于所述的從所有的相關(guān)能量值中選出N個(gè)最大能量值中的N的數(shù)值大小是由多徑衰落環(huán)境的最大多徑時(shí)延和偽隨機(jī)碼的時(shí)間分辨率所決定的。
全文摘要
一種在多徑搜索中使用自適應(yīng)門限的方法，該方法是在多徑搜索中采用基于篩選平均的恒虛警率(CFAR，Constant False Alarm Rate)方法來計(jì)算門限，以使該門限能夠隨接收機(jī)接收信號的能量變化而作相應(yīng)的自適應(yīng)調(diào)整，與固定門限的算法相比，該方法能夠提高檢測概率和降低虛警概率。本發(fā)明的方法已經(jīng)運(yùn)用于WCDMA系統(tǒng)中多徑搜索的信息處理過程中進(jìn)行實(shí)施試驗(yàn)，取得了預(yù)期效果。
文檔編號H04B1/707GK1437343SQ02103918
公開日2003年8月20日 申請日期2002年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月7日
發(fā)明者邵娟 申請人:華為技術(shù)有限公司