專利名稱：一種用于寬帶碼分多址(wcdma)系統(tǒng)的上行鏈路多徑跟蹤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的多徑跟蹤方法，特別涉及一種用于寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)的上行鏈路多徑跟蹤方法。
背景技術(shù)：
陸地移動(dòng)信道中無(wú)線電波傳播的特點(diǎn)是多反射、衍射和信號(hào)能量的衰減。這是由一些空間中必然會(huì)存在的障礙(如建筑物、山包等)造成的，產(chǎn)生了被稱為多徑傳播的結(jié)果，換句話說(shuō)，從發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)經(jīng)過(guò)多條不同的傳輸路徑到達(dá)接收機(jī)，接收機(jī)將以不同的延時(shí)接收到衰落程度和相位不等的多條路徑的傳輸信號(hào)。如果能夠?qū)⑦@些多徑信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喜?，則可改善接收信號(hào)的信噪比。
WCDMA是一個(gè)寬帶直擴(kuò)碼分多址系統(tǒng)，通過(guò)將用戶數(shù)據(jù)與CDMA擴(kuò)頻碼相乘從而將用戶信息擴(kuò)展到很寬的帶寬上去。WCDMA支持兩種基本的運(yùn)行模式頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)。在FDD模式下，上行鏈路(移動(dòng)臺(tái)至基站的連接)和下行鏈路(基站至移動(dòng)臺(tái)的連接)分別使用兩個(gè)獨(dú)立的5MHz載波，在TDD模式下則只使用一個(gè)5MHz的載波。
圖1為WCDMA上行鏈路基帶接收系統(tǒng)的框圖。如圖1所示，經(jīng)過(guò)前端解調(diào)處理后的基帶I支路和Q支路信號(hào)被輸入多徑搜索單元11，由其確定屬于同一用戶的每個(gè)路徑信號(hào)的能量、相對(duì)時(shí)間位置或相位以及噪聲功率。指峰(finger)管理單元12根據(jù)多徑搜索單元11輸出的多徑信號(hào)位置，為瑞克(RAKE)接收單元13內(nèi)的多徑跟蹤模塊1～4分配跟蹤的路徑位置。RAKE接收單元13包含多個(gè)多徑跟蹤模塊1～4和最大比例合并單元(MRC)14，多徑跟蹤模塊1～4對(duì)指峰管理單元12分配的路徑位置進(jìn)行跟蹤，進(jìn)一步確定該路徑的精確位置，并將該路徑位置上經(jīng)過(guò)信道估計(jì)后的相干解擴(kuò)信號(hào)輸出至MRC單元14，由其進(jìn)行最大比例合并后輸出具有很大信噪比的數(shù)據(jù)信號(hào)。信號(hào)干擾比(SIR)單元15根據(jù)基帶I支路和Q支路信號(hào)以及指峰管理單元12的輸出確定信號(hào)的SIR。
在上述圖1所示的基帶接收系統(tǒng)中，實(shí)際上采用了兩級(jí)同步方式，即首先進(jìn)行多徑搜索，獲得大范圍內(nèi)的各條路徑信號(hào)，然后進(jìn)行多徑跟蹤處理，對(duì)多徑搜索處理獲得的每條路徑的粗略位置進(jìn)行調(diào)整以確定精確的位置。以下借助圖2對(duì)圖1中的多徑跟蹤模塊1～4作進(jìn)一步的描述。
如圖2所示，每個(gè)多徑跟蹤模塊包括重采樣單元21、解擾單元22a～22c、非相干解擴(kuò)單元23a～23c、無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器(IIR)24a和24b、比較器25、信道估計(jì)單元26以及相干解擴(kuò)單元27。
該多徑跟蹤模塊按照?qǐng)D3所示的流程進(jìn)行多徑跟蹤。在步驟31中，重采樣單元21對(duì)兩倍于碼片速率的基帶I支路和Q支路信號(hào)作內(nèi)插處理以獲得16倍碼片速率的信號(hào)，而在步驟32中，重采樣單元21對(duì)內(nèi)插處理后獲得的16倍碼片速率信號(hào)在三個(gè)位置采樣以獲得早路、中路和遲路三路信號(hào)，初始的采樣位置取決于指峰管理單元12的輸出，這三路信號(hào)的采樣位置在時(shí)間或相位上依次相差1/4個(gè)碼片。在步驟33中，解擾單元22a～22c分別對(duì)中路、早路和遲路信號(hào)進(jìn)行解擾，而非相干解擴(kuò)單元23a～23c用DPCCH信道的擴(kuò)頻碼分別對(duì)解擾處理后的中路、早路和遲路信號(hào)的實(shí)虛部進(jìn)行解擴(kuò)并計(jì)算得到每一路信號(hào)的符號(hào)能量(即一個(gè)符號(hào)間隔內(nèi)的能量値)。在步驟34中，無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器24a對(duì)中路的信號(hào)能量進(jìn)行IIR濾波處理獲得參考値，無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器24b對(duì)早路與遲路的符號(hào)能量之差進(jìn)行IIR濾波處理獲得誤差値。在步驟35中，比較器25將誤差値與參考値進(jìn)行比較，根據(jù)下列規(guī)則確定跟蹤位置的調(diào)整方向如果|R|≤V，則表明中路采樣位置為實(shí)際路徑位置，因此不作調(diào)整；如果R＞V，則表明中路采樣位置滯后于實(shí)際路徑位置，因此指示下次三個(gè)采樣位置在時(shí)間上前移1/16個(gè)碼片；如果R＜-V，則表明中路采樣位置提前于實(shí)際路徑位置，因此指示下次三個(gè)使采樣位置在時(shí)間上后移1/16個(gè)碼片。
這里，R為誤差値與參考値之比，V為預(yù)先設(shè)定的大于0的門(mén)限値。
當(dāng)兩條路徑的間隔較小時(shí)(例如小于1.5個(gè)碼片間隔)，徑間存在一定的干擾，即其中一條路徑的早路、中路和遲路采樣位置上的符號(hào)能量包含了另一條路徑的貢獻(xiàn)。由于未考慮到這種徑間干擾，這種方法將導(dǎo)致間隔較小的兩條路徑的采樣相位逐漸趨近于同一點(diǎn)，最終使得接收端損失一條接收路徑，降低了系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)的上行鏈路多徑跟蹤方法，其可以在跟蹤間隔較小路徑的過(guò)程中避免出現(xiàn)徑損失。
本發(fā)明的上述目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種用于寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)的上行鏈路多徑跟蹤方法，其根據(jù)被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置的信號(hào)能量對(duì)該路徑的采樣相位進(jìn)行調(diào)整，其中，如果一條被跟蹤的路徑與其它路徑的間隔小于設(shè)定値，則將按照下列步驟修正的數(shù)值作為所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置的信號(hào)能量(1)確定所述其它路徑在所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置處的能量；以及(2)將所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置的符號(hào)能量分別減去步驟(1)確定的早路、中路和遲路位置處的能量。
在上述用于寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)的上行鏈路多徑跟蹤方法中，所述步驟(1)按照下列方式確定每條所述其它路徑在所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置處的能量(1a)確定該條所述其它路徑中路位置的信號(hào)能量及其在所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置處的權(quán)重因子；以及(1b)將該條所述其它路徑的中路位置的信號(hào)能量分別與其在所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置處的權(quán)重因子相乘。
所述權(quán)重因子為該條所述其它路徑的中路位置符號(hào)能量在時(shí)間上的歸一化分布函數(shù)在所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置處的取值。
所述權(quán)重因子以下述方式確定(a)以該條所述其它路徑的中路位置為中心，確定其左右兩側(cè)一定范圍內(nèi)若干等間隔采樣位置上的時(shí)隙能量；(b)對(duì)所述若干等間隔采樣位置上的時(shí)隙能量作多時(shí)隙平滑濾波處理；以及(c)對(duì)所述若干等間隔采樣位置上平滑濾波處理后的時(shí)隙能量進(jìn)行歸一化處理以得到該條所述其它路徑的信號(hào)能量在每個(gè)等間隔采樣位置上的權(quán)重因子。
在上述用于寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)的上行鏈路多徑跟蹤方法中，以下列方式根據(jù)被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置的信號(hào)能量對(duì)該路徑的采樣相位進(jìn)行調(diào)整(3)分別對(duì)被跟蹤單徑的中路位置符號(hào)能量以及早路與遲路位置的信號(hào)能量之差進(jìn)行無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波；(4)將步驟(3)處理后的早路與遲路位置信號(hào)能量之差和中路位置信號(hào)能量相除，如果比值的絕對(duì)值小于或等于預(yù)先設(shè)定的閾值，則對(duì)被跟蹤路徑的采樣位置不作調(diào)整，如果比值大于預(yù)先設(shè)定的閾值，則使被跟蹤路徑的采樣位置在時(shí)間上前移，如果比值小于預(yù)先設(shè)定的閾值，則使被跟蹤路徑的采樣位置在時(shí)間上后移。
在上述用于寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)的上行鏈路多徑跟蹤方法中，所述設(shè)定値為碼片間隔的1.5倍。
由上可見(jiàn)，在本發(fā)明的多徑跟蹤方法中，當(dāng)兩條路徑的間隔較小時(shí)，通過(guò)將被跟蹤路徑的早路、中路和遲路采樣位置上的信號(hào)能量扣除鄰近路徑的貢獻(xiàn)來(lái)修正被跟蹤路徑的早路、中路和遲路采樣位置上的信號(hào)能量，從而可以始終保證兩條路徑的存在，避免了接收路徑的損失。


通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1為WCDMA上行鏈路基帶接收系統(tǒng)的框圖。
圖2為圖1所示W(wǎng)CDMA上行鏈路基帶接收系統(tǒng)中多徑跟蹤模塊的示意框圖。
圖3為現(xiàn)有技術(shù)WCDMA上行鏈路多徑跟蹤過(guò)程的流程圖。
圖4為WCDMA上行鏈路中專用物理信道的幀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為按照本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例的多徑跟蹤過(guò)程的流程圖。
圖6為圖5所示較佳實(shí)施例中內(nèi)插步驟的輸入輸出關(guān)系示意圖。
圖7為圖5所示較佳實(shí)施例中所用內(nèi)插算法的結(jié)構(gòu)圖。
圖8a和8b示出了利用本發(fā)明多徑跟蹤方法與利用其它現(xiàn)有技術(shù)多徑跟蹤方法獲得的誤碼率的比較結(jié)果。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明多徑跟蹤方法的基本思想是當(dāng)兩條路徑間隔較小時(shí)，通過(guò)從被跟蹤路徑的能量中扣除鄰近路徑的貢獻(xiàn)來(lái)修正被跟蹤路徑的能量，由此達(dá)到消除徑間能量干擾的目的。
以下借助附圖描述本發(fā)明的較佳實(shí)施例。在WCDMA系統(tǒng)中上行鏈路共有三種物理信道專用物理信道、物理隨機(jī)接入信道、公共分組信道，由于多徑跟蹤一般是對(duì)專用物理信道進(jìn)行的，所以在本實(shí)施例中以專用物理信道為例描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
在WCDMA上行鏈路中，專用物理數(shù)據(jù)信道(DPDCH)和專用物理控制信道(DPCCH)在一個(gè)無(wú)線幀內(nèi)采用實(shí)/虛部的編碼復(fù)用，其幀結(jié)構(gòu)如圖4所示。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，假定每個(gè)用戶只有一個(gè)DPDCH。令N表示激活用戶數(shù)，Ln表示第n個(gè)用戶(1≤n≤N)的多徑數(shù)，第n個(gè)用戶DPDCH和DPCCH的數(shù)據(jù)比特流(取值±1)分別為{dn,i(I)}={···,dn,0(I),dn,1(I),···}---(1)]]>{dn,i(Q)}={···,dn,0(Q),dn,1(Q),···}---(2)]]>第n個(gè)用戶DPDCH、DPCCH的擴(kuò)頻序列(取值±1)分別為{cn,i(I)}={···,cn,0(I),cn,1(I),···]---(3)]]>{cn,i(Q)}={···,cn,0(Q),cn,1(Q),···}---(4)]]>其中cn,i(I)=cn,i+Mn(I)(I),cn,i(Q)=cn,i+M(Q)(Q),]]>Mn(I)和M(Q)分別表示第n個(gè)用戶DPDCH、DPCCH的擴(kuò)頻因子。需要注意的是，不同用戶的DPDCH的擴(kuò)頻因子Mn(I)可以不同，但所有用戶的DPCCH的擴(kuò)頻因子M(Q)均相同。令dn(I)(t)、dn(Q)(t)分別表示第n個(gè)用戶DPDCH、DPCCH的窄帶調(diào)制信號(hào)波形，cn(I)(t)、cn(Q)(t)分別表示第n個(gè)用戶DPDCH、DPCCH的擴(kuò)頻波形，則有dn(I)(t)=Σi=-∞∞dn,i(I)PTdn(I)(t-iTdn(I))---(5)]]>dn(Q)(t)=Σi=-∞∞dn,i(Q)PTd(Q)(t-iTd(Q))---(6)]]>cn(I)(t)=Σi=-∞∞cn,i(I)PTc(t-iTc)---(7)]]>cn(Q)(t)=Σi=-∞∞cn,i(Q)PTc(t-iTc)---(8)]]>其中PT(t)表示寬度為T(mén)的單位脈沖信號(hào) Tdn(I)、Td(Q)分別表示第n個(gè)用戶DPDCH、DPCCH的數(shù)據(jù)比特周期，Tc為碼片周期，且有Mn(I)·Tc=Tdn(I)---(10)]]>M(Q)·Tc＝Td(Q)(11)令ξn，l(t)＝xn，l(t)+jyn，l(t)、τn，l分別表示第n個(gè)用戶信號(hào)第l條路徑的復(fù)數(shù)值信道沖擊響應(yīng)和傳輸時(shí)延，假定DPDCH和DPCCH的發(fā)射功率相同，則接收的基帶信號(hào)經(jīng)解擾之后可表示為r(t)=Σn=1NΣl=1Ln2Pnξn,l(t)·[cn(I)(t-τn,l)dn(I)(t-τn,l)]]>+jcn(Q)(t-τn,l)dn(Q)(t-τn,l)]+n(t)---(12)]]>
其中Pn表示第n個(gè)用戶DPDCH/DPCCH的發(fā)射功率。若不考慮加性高斯白噪聲n(t)的影響，則上式可表示為r(t)=rR(t)+jrI(t)]]>=Σn=1NΣl=1Ln2Pn[(xn,l(t)cn(I)(t-τn,l)dn(I)(t-τn,l)-yn,l(t)cn(Q)(t-τn,l)dn(Q)(t-τn,l))]]>+j(xn,l(t)cn(Q)(t-τn,l)dn(Q)(t-τn,l)+yn,l(t)cn(I)(t-τn,l)dn(I)(t-τn,l))]---(13)]]>在本實(shí)施例中，按照?qǐng)D5所示的流程進(jìn)行多徑跟蹤。在步驟51中，與前述現(xiàn)有技術(shù)一樣，兩倍于碼片速率的基帶I支路和Q支路信號(hào)經(jīng)過(guò)內(nèi)插處理后獲得16倍碼片速率的信號(hào)。
如圖6所示，經(jīng)過(guò)內(nèi)插處理之后，一個(gè)碼片間隔(圖6橫軸上的區(qū)間(i-2，i)至)被劃分為16個(gè)采樣位置，其中位置i-2、i-1和i上的信號(hào)值x(i-2)、x(i-1)和x(i)為兩倍于碼片速率的輸入信號(hào)値，i-2與i-1之間以及i-1與i之間各劃分為8個(gè)等間隔，這些間隔之間邊界上的信號(hào)值為內(nèi)插値。
內(nèi)插算法的算法結(jié)構(gòu)如圖7所示，以i-2與i-1之間的區(qū)間為例，某一間隔邊界上的信號(hào)値y(u)為y(u)＝(a·u/8+b)·u/8+c(0≤u/8≤1)(14)其中，a=12x(i)-12x(i-1)-12x(i-2)+12x(i-3)---(15)]]>b=-12x(i)+32x(i-1)-12x(i-2)-12x(i-3)---(16)]]>c＝x(i-2) (17)由式(14)可知，u表示區(qū)間(i-2，i-1)內(nèi)間隔邊界的序號(hào)，例如u＝0對(duì)應(yīng)位置i-2，u＝1對(duì)應(yīng)自位置i-2開(kāi)始的第一個(gè)間隔邊界的位置，u＝2對(duì)應(yīng)自位置i-2開(kāi)始的第二個(gè)間隔邊界的位置，……，依此類推，u＝8對(duì)應(yīng)位置i-1。由于兩倍碼片輸入的接收信號(hào)為復(fù)信號(hào)，因此重采樣單元應(yīng)分別對(duì)復(fù)信號(hào)的實(shí)部和虛部做內(nèi)插運(yùn)算。
值得指出的是，還可以采用其它內(nèi)插算法結(jié)構(gòu)，它們與本發(fā)明的前述基本思想沒(méi)有關(guān)聯(lián)，因此具體的內(nèi)插算法結(jié)構(gòu)不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明精神和保護(hù)范圍的限制。
在步驟52中，與前述現(xiàn)有技術(shù)一樣，重采樣單元對(duì)內(nèi)插處理后獲得的16倍碼片速率信號(hào)在三個(gè)位置進(jìn)行采樣以獲得早路、中路和遲路三路信號(hào)，假設(shè)初始中路的采樣位置位于區(qū)間(i-2，i-1)內(nèi)與序號(hào)u對(duì)應(yīng)的邊界位置上，則早路和遲路采樣位置分別位于區(qū)間(i-2，i-1)內(nèi)與序號(hào)u+4和u-4對(duì)應(yīng)的邊界位置上，這三路信號(hào)位置在時(shí)間或相位上依次相差1/4個(gè)碼片。
在步驟53中，解擾單元分別對(duì)中路、早路和遲路信號(hào)進(jìn)行解擾后獲得的早路、中路和遲路三路信號(hào)分別為rearly(t)＝rR，early(t)+jrI，early(t)rontime(t)＝rR，ontime(t)+jrI，ontime(t)rlate(t)＝rR，late(t)+jrI，late(t)非相干解擴(kuò)單元用cn(I)(t)和cn(Q)(t)分別對(duì)上述每路信號(hào)的I路(實(shí)部)信號(hào)和Q路(虛部)信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)。對(duì)于每路信號(hào)，令zn，l(I)(h，m)、zn，l(Q)(h，m)表示第l條路徑的第h個(gè)時(shí)隙內(nèi)第m個(gè)符號(hào)位置的匹配濾波器輸出，則有zn,l(I)(h,m)=1Td(Q)∫hTslot+(m-1)Td(Q)+τn,lhTslot+mTd(Q)+τn,lrR(t)cn(Q)(t-τn,l)dt---(18)]]>zn,l(Q)(h,m)=1Td(Q)∫hTslot+(m-1)Td(q)+τn,lhTslot+mTd(q)+τn,lrI(t)cn(Q)(t-τn,l)dt---(19)]]>其中Tslot為時(shí)隙寬度。
根據(jù)式(18)和(19)，由此可得到第l條路徑的第h個(gè)時(shí)隙內(nèi)第m個(gè)符號(hào)的早路、中路和遲路位置能量Wn,l(h,m)=|zn,l(I)(h,m)|2+|zn,l(Q)(h,m)|2---(20)]]>兩條路徑跟蹤時(shí)的相互干擾直接與它們之間的間隔的大小有關(guān)，當(dāng)大于或等于一定值時(shí)，相互干擾較小，因此可以獨(dú)立地對(duì)各條路徑的采樣相位進(jìn)行跟蹤，但是當(dāng)小于該值時(shí)，相互干擾較大，因此在跟蹤之前需要消除它們之間的相互干擾。
在步驟54中，判斷兩條路徑之間的間隔是否小于設(shè)定値。假設(shè)d(h)為第h個(gè)時(shí)隙內(nèi)兩條路徑的間隔，其可由下式計(jì)算得到 式中path1和path2分別為第一個(gè)時(shí)隙(h＝0)內(nèi)路徑1和2的徑延時(shí)(單位為碼片，并且path2＞path1)，Δui(h)是第i條徑(i＝1或2)第h個(gè)時(shí)隙(h＞0)相對(duì)第h-1個(gè)時(shí)隙的采樣相位變化量，其單位為1/16個(gè)碼片。
如果d(h)大于或等于設(shè)定値，則表明相互干擾較小，因此轉(zhuǎn)入步驟56，獨(dú)立地對(duì)路徑1和2的采樣相位進(jìn)行跟蹤。如果d(h)小于設(shè)定値，則表明相互干擾較大，因此轉(zhuǎn)入步驟55，對(duì)第1和2條路徑的第h個(gè)時(shí)隙內(nèi)第m個(gè)符號(hào)的早路、中路和遲路位置能量進(jìn)行修正以消除它們之間的相互干擾。比較好的是，該設(shè)定値為碼片間隔的1.5倍。
在步驟55，對(duì)第1和2條路徑的第h個(gè)時(shí)隙內(nèi)第m個(gè)符號(hào)的早路、中路和遲路位置能量進(jìn)行修正，假設(shè)以Wn，l，early(h，m)、Wn，l，ontime(h，m)和Wn，l，late(h，m)表示第n個(gè)用戶的第l條徑(l＝1或2)的早路、中路和遲路位置在第h個(gè)時(shí)隙的第m個(gè)符號(hào)的能量，則修正算法如下W′n，1，early(h，m)＝Wn，1，early(h，m)-Wn，2，ontime(h，m)×a[64-d(h)-4] (23-1)W′n，1，ontime(h，m)＝Wn，1，ontime(h，m)-Wn，2，ontime(h，m)×a[64-d(h)] (23-2)W′n，1，late(h，m)＝Wn，1，late(h，m)-Wn，2，ontime(h，m)×a[64-d(h)+4](23-3)W′n，2，early(h，m)＝Wn，1，early(h，m)-Wn，1，ontime(h，m)×a[64+d(h)-4] (23-4)
W′n，2，ontime(h，m)＝Wn，2，ontime(h，m)-Wn，1，ontime(h，m)×a[64+d(h)] (23-5)W′n，2，late(h，m)＝Wn，2，late(h，m)-Wn，1，ontime(h，m)×a[64+d(h)+4](23-6)其中系數(shù)a[n]為其中一條路徑的中路位置的符號(hào)能量在另一條路徑的早路、中路和遲路位置處的權(quán)重因子，其代表了該條路徑能量的歸一化分布形式。權(quán)重因子可按照下述方式確定以該條路徑的中路位置為中心，考察其左右兩側(cè)一定范圍內(nèi)內(nèi)若干等間隔采樣位置上的能量值的相對(duì)值，在本實(shí)施例中，該范圍為左右2個(gè)碼片，采樣位置數(shù)量為64個(gè)，兩個(gè)相鄰采樣位置之間的間隔為1/16個(gè)碼片。具體而言，對(duì)于上述每個(gè)采樣位置，都分離出一路碼片級(jí)數(shù)據(jù)，對(duì)每路碼片級(jí)數(shù)據(jù)解擾和用DPCCH擴(kuò)頻碼解擴(kuò)，由此計(jì)算出符號(hào)能量和時(shí)隙能量，然后將時(shí)隙能量進(jìn)行多時(shí)隙平滑濾波處理，最后將這一組時(shí)隙能量進(jìn)行歸一化處理即得到該條所述其它路徑的信號(hào)能量在每個(gè)等間隔采樣位置上的權(quán)重因子a[n]。
值得指出的是，這里將一條路徑的中路位置的符號(hào)能量與其在另一條路徑的早路、中路和遲路位置處的權(quán)重因子的乘積視為該路徑在另一路徑的早路、中路和遲路位置處的符號(hào)能量，但是這種近似形式不是唯一的，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，其它能夠比較精確地表示該路徑在另一路徑的早路、中路和遲路位置處的符號(hào)能量的近似方式都是公知的，因此此處不再贅述。
接著，在步驟56中，由無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器按照下式對(duì)經(jīng)過(guò)步驟55修正的第h個(gè)時(shí)隙第m個(gè)符號(hào)的中路符號(hào)能量W′n，l，ontime(h，m)和早路與遲路的符號(hào)能量之差ΔWn，l(h，m)(即ΔWn，l(h，m)＝W′n，l，early(h，m)-W′n，l，late(h，m))分別進(jìn)行IIR濾波處理以獲得參考值和誤差値y(n)＝x(n)+0.99y(n-1)(24)這里的x(n)為輸入值，y(n)和y(n-1)分別為當(dāng)前和前一濾波輸出值。值得指出的是，無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的形式和參數(shù)并不僅僅局限于式(24)限定的一種，實(shí)際上還可采用其它的形式，這對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，因此此處不作進(jìn)一步的展開(kāi)。
隨后，在步驟57中，由比較器將步驟56中的誤差値與參考値進(jìn)行比較，根據(jù)下列規(guī)則確定下一時(shí)隙內(nèi)同一符號(hào)的采樣相位的調(diào)整方向
如果|R|≤VT，則表明中路采樣位置為實(shí)際路徑位置，因此不作調(diào)整；如果R＞VT，則表明中路采樣位置滯后于實(shí)際路徑位置，因此指示下一時(shí)隙同一符號(hào)的三個(gè)采樣位置在時(shí)間上前移1/16個(gè)碼片，即，使式(14)中的u＝u+1；如果R＜-VT，則表明中路采樣位置提前于實(shí)際路徑位置，因此指示下一時(shí)隙同一符號(hào)的三個(gè)使采樣位置在時(shí)間上后移1/16個(gè)碼片，即，使式(14)中的u＝u-1。
這里，R為誤差値與參考値之比，VT為預(yù)先設(shè)定的大于0的門(mén)限値。
以下借助圖8a和8b描述本發(fā)明多徑跟蹤方法與現(xiàn)有技術(shù)多徑跟蹤方法的仿真結(jié)果比較。仿真環(huán)境參數(shù)如下信道白噪聲+瑞利衰落衰落(fading)特性2徑，各徑相對(duì)功率分別為0dB、0dB，徑延時(shí)分別為260ns、520ns移動(dòng)臺(tái)速度120公里/小時(shí)背景白噪聲功率(dBm)8×10-9信道衰減(dB)100-116dB跟蹤門(mén)限值0.15、0.20、0.25、0.3、0.35、0.4圖8a為仿真結(jié)果的三維示意圖，圖中的縱軸表示誤碼率，橫軸分別表示信道衰減(單位為分貝(db))和門(mén)限值，“*”代表采用現(xiàn)有技術(shù)多徑跟蹤方法的仿真結(jié)果，而“+”代表采用本發(fā)明多徑跟蹤方法的仿真結(jié)果。
圖8b為仿真結(jié)果的二維示意圖，門(mén)限值為0.2，圖中的縱軸表示誤碼率，橫軸表示信道衰減(單位為分貝(db))，“*”代表采用現(xiàn)有技術(shù)多徑跟蹤方法的仿真結(jié)果，“o”代表理想采樣相位下的仿真結(jié)果，“+”代表采用本發(fā)明多徑跟蹤方法的仿真結(jié)果。
圖8a和8b的仿真結(jié)果表明，采用本發(fā)明的多徑跟蹤方法可使系統(tǒng)的誤碼率明顯降低，特別是當(dāng)跟蹤門(mén)限較小和信道衰減較低時(shí)，系統(tǒng)的性能有較大的提高。此外，由圖8b可見(jiàn)，采用本發(fā)明的多徑跟蹤方法得到的系統(tǒng)誤碼率已經(jīng)非常接近理想采樣相位下的系統(tǒng)誤碼率，因而可以推斷當(dāng)兩條徑的間隔小于一個(gè)碼片時(shí)，本發(fā)明的多徑跟蹤方法將有效克服現(xiàn)有技術(shù)多徑跟蹤方法中徑損失的缺點(diǎn)，保證了系統(tǒng)的性能。
權(quán)利要求
1.一種用于寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)的上行鏈路多徑跟蹤方法，其根據(jù)被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置的信號(hào)能量對(duì)該路徑的采樣相位進(jìn)行調(diào)整，其特征在于，如果一條被跟蹤的路徑與其它路徑的間隔小于設(shè)定値，則將按照下列步驟修正的數(shù)值作為所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置的信號(hào)能量(1)確定所述其它路徑在所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置處的能量；以及(2)將所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置的符號(hào)能量分別減去步驟(1)確定的早路、中路和遲路位置處的能量。
2.如權(quán)利要求1所述的用于寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)的上行鏈路多徑跟蹤方法，其特征在于，所述步驟(1)按照下列方式確定每條所述其它路徑在所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置處的能量(1a)確定該條所述其它路徑中路位置的信號(hào)能量及其在所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置處的權(quán)重因子；以及(1b)將該條所述其它路徑的中路位置的符號(hào)能量分別與其在所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置處的權(quán)重因子相乘。
3.如權(quán)利要求2所述的用于寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)的上行鏈路多徑跟蹤方法，其特征在于，所述權(quán)重因子為該條所述其它路徑的中路位置信號(hào)能量在時(shí)間上的歸一化分布函數(shù)在所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置處的取值。
4.如權(quán)利要求3所述的用于寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)的上行鏈路多徑跟蹤方法，其特征在于，所述權(quán)重因子以下述方式確定(a)以該條所述其它路徑的中路位置為中心，確定其左右兩側(cè)一定范圍內(nèi)若干等間隔采樣位置上的時(shí)隙能量；(b)對(duì)所述若干等間隔采樣位置上的時(shí)隙能量作多時(shí)隙平滑濾波處理；以及(c)對(duì)所述若干等間隔采樣位置上平滑濾波處理后的時(shí)隙能量進(jìn)行歸一化處理以得到該條所述其它路徑的信號(hào)能量在每個(gè)等間隔采樣位置上的權(quán)重因子。
5.如權(quán)利要求1～4中任意一項(xiàng)所述的用于寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)的上行鏈路多徑跟蹤方法，其特征在于，以下列方式根據(jù)被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置的信號(hào)能量對(duì)該路徑的采樣相位進(jìn)行調(diào)整(3)分別對(duì)被跟蹤單徑的中路位置符號(hào)能量以及早路與遲路位置的信號(hào)能量之差進(jìn)行無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波；(4)將步驟(3)處理后的早路與遲路位置符號(hào)能量之差和中路位置信號(hào)能量相除，如果比值的絕對(duì)值小于或等于預(yù)先設(shè)定的閾值，則對(duì)被跟蹤路徑的采樣位置不作調(diào)整，如果比值大于預(yù)先設(shè)定的閾值，則使被跟蹤路徑的采樣位置在時(shí)間上前移，如果比值小于預(yù)先設(shè)定的閾值，則使被跟蹤路徑的采樣位置在時(shí)間上后移。
6.如權(quán)利要求5所述的用于寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)的上行鏈路多徑跟蹤方法，其特征在于，所述設(shè)定値為碼片間隔的1.5倍。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)的上行鏈路多徑跟蹤方法，其根據(jù)被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置的信號(hào)能量對(duì)該路徑的采樣相位進(jìn)行調(diào)整，如果一條被跟蹤的路徑與其它路徑的間隔小于設(shè)定值，則將按照下列步驟修正的數(shù)值作為所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置的信號(hào)能量(1)確定所述其它路徑在所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置處的能量；以及(2)將所述被跟蹤路徑的早路、中路和遲路位置的信號(hào)能量分別減去步驟(1)確定的早路、中路和遲路位置處的能量。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1461118SQ0311671
公開(kāi)日2003年12月10日 申請(qǐng)日期2003年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者蔡國(guó)權(quán), 丁保延, 曹振國(guó) 申請(qǐng)人:上海華龍信息技術(shù)開(kāi)發(fā)中心