專利名稱：碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碼分多址移動通信方法，特別涉及碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制。
背景技術(shù)：
第三代移動通信系統(tǒng)是能夠滿足國際電信聯(lián)盟提出的國際移動通信(International Mobile Telecommunication 2000，簡稱“IMT-2000”)/未來公眾陸地移動電話系統(tǒng)(Future Public Land Mobile Telephone Systems，簡稱“FPLMTS”)標準的新一代移動通信系統(tǒng)，要求具有很好的網(wǎng)絡(luò)兼容性，能夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍內(nèi)多個不同系統(tǒng)間的漫游，不僅要為移動用戶提供話音及低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且要提供廣泛的多媒體業(yè)務(wù)。根據(jù)這一標準，目前世界上已提出了寬帶碼分多址(Wide-band Code Division Multiple Access，簡稱“WCDMA”)、Cdma2000、時分同步碼分多址(Time Division SynchronousCode Division Multiple Access，簡稱“TD-SCDMA”)等第三代移動通信系統(tǒng)方案。雖然這些方案不甚相同，但是由于碼分多址移動通信系統(tǒng)具有高容量、高服務(wù)質(zhì)量和保密性好等優(yōu)點，全世界在第三代移動通信系統(tǒng)中采用碼分多址(Code Division Multiple Access，簡稱“CDMA”)技術(shù)已經(jīng)達成共識。
同步是通信系統(tǒng)中一個重要的實際問題。當采用同步解調(diào)或相干檢測時，接收端需要提供一個與發(fā)射端調(diào)制載波同頻同相的相干載波。這個相干載波的獲取就是載波同步。載波同步在移動通信系統(tǒng)中顯得尤為重要，因為移動通信環(huán)境中，存在各種干擾，比如多址干擾、多徑頻率擴散、多普勒頻移等，使得信道性能降低，信號質(zhì)量不如有線通信。這些問題同樣影響了載波同步的性能和實現(xiàn)復(fù)雜度，比如當接收機相對發(fā)射機處在一定速率的運動狀態(tài)時，接收到的信號會有多普勒頻移，頻偏量和相對速度成正比，如果頻偏超過一定的程度，將會造成通信質(zhì)量惡性下降，而且載波提取會變得不精確。上述問題同樣會出現(xiàn)在CDMA移動通信系統(tǒng)中。
因此，在CDMA移動通信系統(tǒng)中怎樣提高載波同步的性能，已成為CDMA的關(guān)鍵技術(shù)之一。CDMA系統(tǒng)中用戶終端設(shè)備(User Equipment，簡稱“UE”)和基站系統(tǒng)(Base Station，簡稱“BS”)之間的上行、下行信道都采用相干解調(diào)的檢測方法，這要求接收端的解調(diào)載波和發(fā)送端的調(diào)制載波同頻同相。由于體積和成本所限制，UE的本地晶振的長期穩(wěn)定性不可能做的很高。再加上UE的移動性產(chǎn)生的多普勒頻移，這都使得UE和BS之間存在調(diào)制載波和解調(diào)載波的相差和頻差。以至于在UE端載波同步成為必須的關(guān)鍵技術(shù)之一，直接影響接收信號的質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量。
特別在WCDMA移動通信系統(tǒng)中，按照標準，UE的晶振輸出抖動必須小于3ppm，UE的移動速度卻可以達到500km/h，由此推算UE的載波抖動可以使UE的解調(diào)載波和BS的調(diào)制載波之間產(chǎn)生高達6kHZ的頻偏，加上由于UE的移動性產(chǎn)生的多普勒頻移為1kHZ，頻偏可以達到7kHZ。目前采用的自動頻率控制(Automatic Frequency Control，簡稱“AFC”)技術(shù)，是用于跟蹤和捕獲從BS接收的信號中的載波頻率的，以達到發(fā)送和接收頻率一致。根據(jù)WCDMA標準，UE在使用AFC技術(shù)之后，其載波抖動應(yīng)小于0.1ppm，也即200HZ。這說明AFC技術(shù)在解決CDMA移動通信系統(tǒng)的載波同步問題中具有很大的優(yōu)越性。
只在UE端使用AFC技術(shù)，并不能解決BS的載波同步問題。雖然BS的晶振的穩(wěn)定性顯然要比UE高得多，但是UE的高速移動帶來的多普勒頻移，和UE在小區(qū)之間軟切換的時候與多個基站同時進行通信，卻只和其中一個基站實行載波同步，這都將導(dǎo)致UE和BS之間的頻偏最高可能達到400-600HZ。于是在BS中也需要采用AFC技術(shù)進行載波同步。
在CDMA系統(tǒng)中，AFC技術(shù)有兩種，區(qū)別在于頻偏的糾正是在多徑搜索之前或是多徑搜索之后進行。如果頻偏糾正在多徑搜索之前，多徑搜索過程中將不會受到頻偏的影響，可以提高多徑搜索的準確性；反之，在多徑搜索之后進行頻偏糾正可以減少頻偏糾正的復(fù)雜度，因為根據(jù)多徑信息可以直接在這些徑的相位點上進行頻偏估計和糾正?？紤]到系統(tǒng)性能的要求，一般采用在多徑搜索之前進行頻偏糾正的做法，本發(fā)明涉及的就是不知道多徑信息之前進行頻偏糾正的AFC方法。
目前采用的AFC估計方法包含以下步驟通過相關(guān)序列在輸入的一段信號上滑動相關(guān)，得到子復(fù)時延譜(Complex Delay Profile，簡稱“CDP”)；在所有相位點進行AFC估計，得到頻偏估計結(jié)果；對所有相位點進行糾偏得到完整的CDP，這里根據(jù)相位點的頻偏估計結(jié)果可以對該相位點進行糾偏，再將糾偏以后得到的子CDP疊加計算得到完整的CDP；計算功率時延譜(Power Delay Profile，簡稱“PDP”)，該PDP已經(jīng)是去掉頻偏的PDP，可以用于多徑搜索和判決，提高多徑搜索的性能。
當前采用的AFC技術(shù)是在所有相位點上進行頻偏估計的，而多徑信號并不是分布在所有相位點上，一般的說只是某些相隔遠的相位點上存在徑信號，這就導(dǎo)致了一些問題。當該相位點上存在徑信號時，由于接收信號的完全相關(guān)性，得到的頻偏估計結(jié)果比較準確；反之，當該相位點上不存在徑信號時，由于噪聲的影響，使得計算得到的CDP不能準確反映頻偏，反而會出現(xiàn)錯誤糾偏的情況，嚴重影響多徑搜索的性能。
在實際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題某些相位點上的頻偏估計不準確將導(dǎo)致AFC技術(shù)不合理，影響多徑搜索和判決的準確性，降低系統(tǒng)的多徑處理性能。
造成這種情況的一個主要原因在于，對所有相位點都進行了AFC頻偏估計和糾正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，使得頻偏估計的精度得到提高，從而改善多徑搜索和判決的性能。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，包含以下步驟將相關(guān)信號序列和輸入信號序列進行滑動相關(guān)，計算子復(fù)時延譜；根據(jù)所述子復(fù)時延譜，分段計算相干累加值序列和功率時延譜；根據(jù)所述功率時延譜粗搜索若干個候選徑位置的相位點；根據(jù)所述相干累加值和所述候選徑位置處相位點的數(shù)值，計算候選徑位置對應(yīng)的相位點的頻偏估計值。
其中，所述計算子復(fù)時延譜的步驟為將長度為Nc的相關(guān)信號序列c(n)，n＝1，2，3，...，Nc，在長度為Nx的輸入信號序列x(n)，n＝1，2，3，...，Nx上滑動Ny的長度，然后將相關(guān)值分成I段進行疊加，每段長度為Na=NcI,]]>得到I個長度為Ny的子復(fù)時延譜，用yk(i)表示，其計算公式如下yk(i)=Σn=1+(i-1)NaiNac(n)x(n+k),i=1,2,3,...,I,k=1,2,3,...,Ny,]]>其中∑·為求和運算。
所述分段計算相干累加值序列的公式為
zk(j)=Σi=1+(j-1)MjMyk(i),k=1,2,3,...,Ny,j=1,2,3,...,IM;]]>計算功率時延譜的公式為Pk=||Σj=1IMzk(j)||2,k=1,2,3,...,Ny;]]>其中，zk(j)為第k相位點上的第j個累加值，yk(i)為第i個子復(fù)時延譜在第k相位點上的值，Ny為滑動長度，I分段計算相干累加值的段數(shù)，M為每次累加的樣點數(shù)，Pk為功率時延譜值，∑·為求和運算，‖·‖為取模運算。
所述粗搜索的方法包含步驟A將所有相位點置為有效，置搜索序號初值；B從有效的相位點中搜索出功率時延譜最大值的相位點作為候選徑位置的相位點，將該相位點的左右各3個點，即相鄰6個點置為無效，并將搜索序號增一；C根據(jù)搜索序號判斷是否搜索完畢，如果是，即搜索序號超過要搜索的相位點數(shù)，則結(jié)束本次搜索；否則，返回步驟B繼續(xù)搜索。
所述候選徑位置相位點頻偏計算方法為，將相隔時延的相干累加值進行乘法運算并累加，計算公式為fkl=1NdAtan(Σj=1IM-Ndzkl*(j)zkl(j+Nd)),l=1,2,...,L.]]>其中，l表示候選徑的序號，kl為第l個候選徑所處的相位點數(shù)值，fkl為第kl個相位點上也即第l個候選徑的頻偏估計值，Nd為時延值可以取1，2，3，...， 中的任一值，Atan表示反正切函數(shù)，I為分段計算相干累加值的段數(shù)，M為每次累加的樣點數(shù)，zkl(j)為第kl個相位點上也即候選徑位置的第j個累加值，L為候選徑個數(shù)，z*表示z的共軛復(fù)數(shù)，∑·為求和運算。
所述候選徑位置相位點頻偏計算方法為，將相隔時延的相干累加值進行乘法運算并累加，再將候選徑位置的相位點的左右三個值相干疊加，公式為fkl=1NdAtan(Σm=-N1N2Σj=1IM-Ndzkl+m*(j)zkl+m(j+Nd)),l=1,2,...,L.]]>其中，kl為第l個候選徑所處的相位點數(shù)值，fkl為第kl個相位點上也即候選徑位置的頻偏估計值，Nd為時延值可以取1，2，3，...， 中的任一值，Atan表示反正切函數(shù)，I為分段計算相干累加值的段數(shù)，M為每次累加的樣點數(shù)，N1、N2各取1，2，3中的任意值，zk(j)為第k個相位點上的第j個累加值，L為候選徑的個數(shù)，z*表示z的共軛復(fù)數(shù)，∑·為求和運算。
所述候選徑位置相位點頻偏計算方法為，將相隔時延的相干累加值進行乘法運算并累加，并將所有候選徑位置相位點的值取平均作為頻偏估計值，公式為fkl=f=1NdAtan(Σl=1LΣj=1IM-Ndzkl*(j)zkl(j+Nd)),l=1,2,...,L.]]>其中，kl為第l個候選徑所處的相位點數(shù)值，fkl為第kl個相位點上也即候選徑位置的頻偏估計值，f為求得的平均值即所有候選徑位置的頻偏估計值，Nd為時延值可以取1，2，3，...， 中的任一值，Atan表示反正切函數(shù)，I為分段計算相干累加值的段數(shù)，M為每次累加的樣點數(shù)，zkl(j)為第kl個相位點上也即候選徑位置的第j個累加值，L為候選徑的個數(shù)，z*表示z的共軛復(fù)數(shù)，∑·為求和運算。
所述候選徑位置相位點頻偏計算方法為，將相隔時延的相干累加值做相乘累加，再將候選徑位置的相位點的左右三個值相干疊加，最后將所有候選徑位置相位點的值取平均作為頻偏估計值，公式為fkl=f=1NdAtan(Σl=1LΣm=-N1N2Σj=1IM-Ndzkl+m*(j)zkl+m(j+Nd)),l=1,2,...,L.]]>其中，kl為第l個候選徑所處的相位點數(shù)值，fkl為第kl個相位點上也即候選徑位置的頻偏估計值，f為候選徑位置的相位點的頻偏估計值的平均值，Nd為時延值可以取1，2，3，...， 中的任一值，Atan表示反正切函數(shù)，I為分段計算相干累加值的段數(shù)，M為每次累加的樣點數(shù)，N1、N2各取1，2，3中的任意值，zk(j)為第k個相位點上的第j個累加值，L為候選徑個數(shù)，z*表示z的共軛復(fù)數(shù)，∑·為求和運算。
所述方法被應(yīng)用于計算非候選徑位置的相位點時，根據(jù)候選徑位置的相位點的頻偏估計，計算非候選徑位置的相位點的頻偏估計值。
應(yīng)用于計算非候選徑位置的相位點的頻偏估計值的方法是直接用所有候選徑位置的相位值的頻偏估計值的平均值來表示。
應(yīng)用于計算非候選徑位置的相位點的頻偏估計值的方法是，直接取與該非候選徑位置相位點相鄰最近的也即相位點間隔最小的候選徑位置的相位點處的頻偏估計值。
所述方法被應(yīng)用于計算頻偏糾正以后的功率時延譜時，根據(jù)計算所得所述相位點的頻偏估計值，計算頻偏糾正以后的功率時延譜，用于多徑搜索和判決。
計算頻偏糾正以后的功率時延譜的公式為P′k=Σi=1IMf||Σn=1+(i-1)MfiMfyk(n)e-jnfkM||2,k=1,2,3,...,Ny,]]>其中，P′k為頻偏糾正后的功率時延譜值，yk(n)為第n個子復(fù)時延譜在第k相位點上的值，Ny為滑動長度，I分段計算相干累加值的段數(shù)，Mf為同一相位點的樣點個數(shù)，M為每次累加的樣點數(shù)，e為自然常數(shù)，j=-1]]>表示虛數(shù)單位，∑·為求和運算，‖·‖為取模運算。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，使用三級去樣點的粗搜索方法搜索若干個候選徑位置的相位點，并對這些相位點使用相鄰點疊加的方法做頻偏估計，而非候選徑位置的相位點的頻偏估計則根據(jù)候選徑位置相位點的頻偏估計獲得，同時使用頻偏估計值計算PDP，并應(yīng)用于多徑搜索和判決。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即使得非徑信號和噪聲不影響頻偏估計，并且徑信號相鄰點的疊加提高了信噪比，從而提高頻偏估計的精確度，糾偏后的PDP應(yīng)用于多徑搜索和判決，使得系統(tǒng)多徑處理性能得到提高。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動頻率控制方法流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的粗搜索方法流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。
本發(fā)明給出一種碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，采用粗搜索的方法從所有相位點上確定若干個候選徑信號相位點，并在這些相位點上進行AFC頻偏估計和糾正，使得非徑信號相位點不會影響估計的準確性。
首先從數(shù)學(xué)上對問題進行建模，然后闡述本發(fā)明的具體流程。
設(shè)相關(guān)信號的離散序列可以表示成c(n)，n＝1，2，3，...，Nc，其中n表示序列的序號，Nc為相關(guān)信號的序列長度；而輸入信號的離散序列用x(n)表示，n＝1，2，3，...，Nx，其中n表示序列的序號，Nx為輸入信號的序列長度。
將相關(guān)信號序列在輸入信號序列上滑動Ny的長度，則可以得到Ny個相位點。同時將每個相位點的相關(guān)值分成I段進行疊加，每段長度為Na=NcI,]]>這樣可以得到I個長度為Ny的子CDP，用yk(i)表示。其計算公式如下式一yk(i)=Σn=1+(i-1)NaiNac(n)x(n+k),i=1,2,3,...,I,k=1,2,3,...,Ny.]]>將同一相位點的樣點進行相干累加，為了保存中間結(jié)果，這里分兩次進行累加，這樣也可以減少存儲空間和計算復(fù)雜度。第一次，每M個樣點累加，得到 個結(jié)果，zk(j)=Σi=1+(j-1)MjMyk(i),k=1,2,3,...,Ny,j=1,2,3,...,IM;]]>第二次，將第一次得到的結(jié)果累加，得到z′k=Σj=1IMzk(j).]]>根據(jù)每個相位點的相關(guān)累加值可以計算得到PDP值為
式二Pk=||z′k||2=||Σj=1IMzk(j)||2,k=1,2,3,...,Ny]]>其中‖·‖表示取模操作。
考慮到多徑信號只會在各相位點上分散的分布，所以這里采用三級去樣點的方法在所有相位點上進行粗搜索，從Ny個相位點上確定L個相位點作為候選徑信號位置，具體的粗搜索過程如下搜索步驟一，將所有Ny個相位點設(shè)置為有效，即k∈V，其中V表示有效相位點序號的集合；置搜索點序號初值l＝1，其中搜索點序號l表征本輪搜索到的是第l個徑信號相位點，l＝1，2，3，...，L，接下去共進行L輪搜索；搜索步驟二，從有效的相位點中搜索出PDP最大值的相位點，最大值表示為Pkl=maxk∈V{Pk},]]>kl即本輪(第l輪)搜索到的PDP最大值對應(yīng)的相位點序號，max{·}表示求最大值；將該相位值相鄰的左右各3個相位值設(shè)置為無效，即置kl-3，kl-2，kl-1，kl+1，kl+2，kl+3均 V，這樣可以保證兩個候選徑信號的相位值分布間隔大于3；同時點序號遞增l＝l+1；這里因為在實際應(yīng)用中，往往由于頻偏的擴散導(dǎo)致徑信號的相位點值影響相鄰的相位點，而使得相鄰相位點的值可能大于其他徑信號的相位點，如果不去除相鄰相位點的影響，將會導(dǎo)致真實徑信號被遮蔽的假象，影響AFC的性能；搜索步驟三，判斷是否已完成搜索即l＞L，如果是則結(jié)束搜索，否則轉(zhuǎn)搜索步驟二，繼續(xù)搜索。
搜索得到的候選徑信號相位點的序號保存在kl，l＝1，2，3，...，L中。
可以計算候選徑位置相位點的頻偏如下
式三，fkl=1NdAtan(Σj=1IM-Ndzkl*(j)zkl(j+Nd)),l=1,2,...,L.]]>其中，Nd為時延值，可以根據(jù)實際需要取以下任意值Nd∈{1,2,3,...,IM-1};]]>Atan表示反正切函數(shù)，z*表示z的共軛復(fù)數(shù)，。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述計算頻偏的公式，根據(jù)實際應(yīng)用的需要，求和范圍和方式可以適當改變，而不影響本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。計算頻偏的公式，也可以是以下幾種式五，fkl=1NdAtan(Σm=-N1N2Σj=1IM-Ndzkl+m*(j)zkl+m(j+Nd)),l=1,2,...,L.]]>N1∈{1，2，3}，N2∈{1，2，3}；式六fkl=f=1NdAtan(Σl=1LΣj=1IM-Ndzkl*(j)zkl(j+Nd)),l=1,2,...,L.,]]>式七fkl=f=1NdAtan(Σl=1LΣm=-N1N2Σj=1IM-Ndzkl+m*(j)zkl+m(j+Nd)),l=1,2,...,L.]]>N1∈{1，2，3}，N2∈{1，2，3}；其中，式五和式七是將候選徑位置的相位點的左右三個值相干疊加，以提高信噪比，因為考慮到在實際情況中，候選徑位置的相位點會影響相鄰的幾個相位點，所以相鄰點的值也會附帶候選徑信號信息，所以將其疊加能提高徑信號能量，降低噪聲帶來的影響，從而提高頻偏估計的性能。
另外，式六和式七將得到的候選徑位置的頻偏估計值取平均，用平均值代替候選徑的頻偏估計值，這樣減少多徑信號隨機性，雖然可以保證最低的估計精度，但頻偏糾正性能沒有式三和式五那樣好。
這樣，我們就已經(jīng)得出候選徑位置的頻偏估計值，可以應(yīng)用于CDMA移動通信系統(tǒng)的AFC中。
在本發(fā)明的一個較佳實施例中，對非候選徑位置的相位值也進行了估計，其他相位點的頻偏可以用候選徑位置的相位值的頻偏估計值的平均值來表示，這樣使得沒有徑信號的相位點的頻偏估計值是根據(jù)徑信號得出的，屏蔽了原來帶有噪聲的相位點的影響，在提高信噪比的同時并減少頻偏估計的相位點的數(shù)目，其計算公式如下fk′=1LΣl=1Lfkl,k′≠kl,l=1,2,...,L.]]>對于式五和式七計算所得的候選徑位置的相位點頻偏值，式八也可表示為fk′＝f，k′≠kl，l＝1，2，3，...，L。
或者可以根據(jù)就近原則，取序號相鄰最近的候選徑位置的相位值的頻偏估計值，用公式表示如下式九fk′＝fk′l，k′l滿足 其中min|·|表示取絕對值最小。
在本發(fā)明的一個較佳實施例中，還計算了頻偏糾正以后的PDP先對每個相位點進行頻偏糾正，然后對同一相位點的樣點進行相干累加，最后對累加結(jié)果取模的平方后再進行非相關(guān)累加，計算公式如下式十P′k=Σi=1IMf||Σn=1+(i-1)MfiMfyk(n)e-jnfkM||2,k=1,2,3,...,Ny,]]>其中，P′k表示頻偏糾正以后的PDP值，Mf為同一相位點的樣點個數(shù)，fk為前面得到的頻偏估計值，特別指出這里的j=-1]]>表示虛數(shù)單位。
再將計算得到的頻偏糾正后的PDP值應(yīng)用到多徑搜索和判決中，將會大大提高多徑搜索性能。
結(jié)合上面所述，可以歸納出本發(fā)明的AFC方法，圖1示出了AFC方法的流程。
步驟11，將相關(guān)信號序列和輸入信號序列進行滑動相關(guān)，得到子CDP，計算公式即式一，計算得到的子CDP可以用于計算PDP和相干累加值接著進入步驟12，分段計算相干累加值序列和PDP，PDP表達式即式二，其中相干累加分段進行，得到一定長度的相干序列，可以降低復(fù)雜度；接著進入步驟13，根據(jù)PDP粗搜索若干個候選徑位置的相位點，用于對候選徑位置的相位點進行頻偏估計，其中粗搜索的方法在下文給出；接著進入步驟14，計算候選徑位置的相位點的頻偏估計值，計算公式可以是式三、式五、式六、式七中的任一個；接著進入步驟15，計算其他相位點的頻偏估計值，由于非候選徑位置的相位點頻偏估計是根據(jù)候選徑信號來確定的，可以避免非候選徑位置帶來的噪聲的影響，計算公式可以是式八、式九中的任一個；接著進入步驟16，計算頻偏糾正以后的PDP，可以用于多徑搜索和判決，計算公式即式十。
下面詳細描述步驟13中對于所有相位點進行粗搜索的方法，即三級去樣點的方法，圖2示出了該方法的流程步驟21，將所有相位點置為有效，置搜索序號初值；接著進入步驟22，從有效的相位點中搜索出PDP最大值的相位點作為候選徑位置的相位點，將該相位點的左右各3個點，即相鄰6個點置為無效，并將搜索序號增一；這里把搜索到的候選徑位置的相位點的相鄰點去掉，使得兩個候選徑位置不會太靠近，也是考慮到實際中候選徑信號往往有一定的寬度而會造成錯判，也因此稱為三級去樣點方法；接著進入步驟23，根據(jù)搜索序號判斷是否搜索完畢，如果是，即搜索序號超過要搜索的相位點數(shù)，則結(jié)束本次搜索；否則，返回步驟22繼續(xù)搜索。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述實施例中有關(guān)參數(shù)及計算方法可以在本發(fā)明的揭示范圍內(nèi)修改。例如分段序列長度值M、搜索候選徑數(shù)目L、非候選徑位置相位點的頻偏估計方法等。
上面對本發(fā)明的實施例的描述使得本技術(shù)領(lǐng)域中的任何技術(shù)人員都能使用本發(fā)明。對這些實施例做種種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的，這里所描述的總的原理可以應(yīng)用于其他實施例而不需創(chuàng)造才能。因此本發(fā)明不受限于這里所舉出的實施例，并且具有與這里所披露的原理和新穎特性相符合的最大范圍。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，其特征在于，包含以下步驟將相關(guān)信號序列和輸入信號序列進行滑動相關(guān)，計算子復(fù)時延譜；根據(jù)所述子復(fù)時延譜，分段計算相干累加值序列和功率時延譜；根據(jù)所述功率時延譜粗搜索若干個候選徑位置的相位點；根據(jù)所述相干累加值和所述候選徑位置處相位點的數(shù)值，計算候選徑位置對應(yīng)的相位點的頻偏估計值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，其特征在于，所述計算子復(fù)時延譜的步驟為將長度為Nc的相關(guān)信號序列c(n)，n＝1，2，3，...，Nc，在長度為Nx的輸入信號序列x(n)，n＝1，2，3，...，Nx上滑動Ny的長度，然后將相關(guān)值分成I段進行疊加，每段長度為Na=NcI,]]>得到I個長度為Ny的子復(fù)時延譜，用yk(i)表示，其計算公式如下yk(i)=Σn=1+(i-1)NaiNac(n)x(n+k),i=1,2,3,...,I,k=1,2,3,...,Ny,]]>其中∑·為求和運算。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，其特征在于，所述分段計算相干累加值序列的公式為zk(j)=Σi=1+(j-1)MjMyk(i),k=1,2,3,...,Ny,j=1,2,3,...,IM;]]>計算功率時延譜的公式為Pk=||Σj=1IMzk(j)||2,k=1,2,3,...,Ny;]]>其中，zk(j)為第k相位點上的第j個累加值，yk(i)為第i個子復(fù)時延譜在第k相位點上的值，Ny為滑動長度，I分段計算相干累加值的段數(shù)，M為每次累加的樣點數(shù)，Pk為功率時延譜值，∑·為求和運算，‖·‖為取模運算。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，其特征在于，所述粗搜索的方法包含步驟A將所有相位點置為有效，置搜索序號初值；B從有效的相位點中搜索出功率時延譜最大值的相位點作為候選徑位置的相位點，將該相位點的左右各3個點，即相鄰6個點置為無效，并將搜索序號增一；C根據(jù)搜索序號判斷是否搜索完畢，如果是，即搜索序號超過要搜索的相位點數(shù)，則結(jié)束本次搜索；否則，返回步驟B繼續(xù)搜索。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，其特征在于，所述候選徑位置相位點頻偏計算方法為，將相隔時延的相干累加值進行乘法運算并累加，計算公式為fkl=1NdAtan(Σj=1IM-Ndzkl*(j)zkl(j+Nd)),l=1,2,...,L.]]>其中，l表示候選徑的序號，kl為第l個候選徑所處的相位點數(shù)值，fkl為第kl個相位點上也即第l個候選徑的頻偏估計值，Nd為時延值可以取1,2,3,...,IM-1]]>中的任一值，Atan表示反正切函數(shù)，I為分段計算相干累加值的段數(shù)，M為每次累加的樣點數(shù)，zkl(j)為第kl個相位點上也即候選徑位置的第j個累加值，L為候選徑個數(shù)，z*表示z的共軛復(fù)數(shù)，∑·為求和運算。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，其特征在于，所述候選徑位置相位點頻偏計算方法為，將相隔時延的相干累加值進行乘法運算并累加，再將候選徑位置的相位點的左右三個值相干疊加，公式為fkl=1NdAtan(Σm=-N1N2Σj=1IM-Ndzkl+m*(j)zkl+m(j+Nd)),l=1,2,...,L.]]>其中，kl為第l個候選徑所處的相位點數(shù)值，fkl為第kl個相位點上也即候選徑位置的頻偏估計值，Nd為時延值可以取1,2,3,...,IM-1]]>中的任一值，Atan表示反正切函數(shù)，I為分段計算相干累加值的段數(shù)，M為每次累加的樣點數(shù)，N1、N2各取1，2，3中的任意值，zk(j)為第k個相位點上的第j個累加值，L為候選徑的個數(shù)，z*表示z的共軛復(fù)數(shù)，∑·為求和運算。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，其特征在于，所述候選徑位置相位點頻偏計算方法為，將相隔時延的相干累加值進行乘法運算并累加，并將所有候選徑位置相位點的值取平均作為頻偏估計值，公式為fkl=f=1NdAtan(Σl=1LΣj=1IM-Ndzkl*(j)zkl(j+Nd)),l=1,2,...,L.]]>其中，kl為第l個候選徑所處的相位點數(shù)值，fkl為第kl個相位點上也即候選徑位置的頻偏估計值，f為求得的平均值即所有候選徑位置的頻偏估計值，Nd為時延值可以取1,2,3,...,IM-1]]>中的任一值，Atan表示反正切函數(shù)，I為分段計算相干累加值的段數(shù)，M為每次累加的樣點數(shù)，zkl(j)為第kl個相位點上也即候選徑位置的第j個累加值，L為候選徑的個數(shù)，z*表示z的共軛復(fù)數(shù)，∑·為求和運算。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，其特征在于，所述候選徑位置相位點頻偏計算方法為，將相隔時延的相干累加值做相乘累加，再將候選徑位置的相位點的左右三個值相干疊加，最后將所有候選徑位置相位點的值取平均作為頻偏估計值，公式為fkl=f=1NdAtan(Σl=1LΣm=-N1N2Σj=1IM-Ndzkl+m*(j)zkl+m(j+Nd)),l=1,2,...,L.]]>其中，kl為第l個候選徑所處的相位點數(shù)值，fkl為第kl個相位點上也即候選徑位置的頻偏估計值，f為候選徑位置的相位點的頻偏估計值的平均值，Nd為時延值可以取1,2,3,...,IM-1]]>中的任一值，Atan表示反正切函數(shù)，I為分段計算相干累加值的段數(shù)，M為每次累加的樣點數(shù)，N1、N2各取1，2，3中的任意值，zk(j)為第k個相位點上的第j個累加值，L為候選徑個數(shù)，z*表示z的共軛復(fù)數(shù)，∑·為求和運算。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，其特征在于，所述方法被應(yīng)用于計算非候選徑位置的相位點時，根據(jù)候選徑位置的相位點的頻偏估計，計算非候選徑位置的相位點的頻偏估計值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，其特征在于，應(yīng)用于計算非候選徑位置的相位點的頻偏估計值的方法是直接用所有候選徑位置的相位值的頻偏估計值的平均值來表示。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，其特征在于，應(yīng)用于計算非候選徑位置的相位點的頻偏估計值的方法是，直接取與該非候選徑位置相位點相鄰最近的也即相位點間隔最小的候選徑位置的相位點處的頻偏估計值。
12.據(jù)權(quán)利要求9所述碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，其特征在于，所述方法被應(yīng)用于計算頻偏糾正以后的功率時延譜時，根據(jù)計算所得所述相位點的頻偏估計值，計算頻偏糾正以后的功率時延譜，用于多徑搜索和判決。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，其特征在于，計算頻偏糾正以后的功率時延譜的公式為P′k=Σi=1IMf||Σn=1+(i-1)MfiMfyk(n)e-jnfkM||2,k=1,2,3,...,Ny,]]>其中，P′k為頻偏糾正后的功率時延譜值，yk(n)為第n個子復(fù)時延譜在第k相位點上的值，Ny為滑動長度，I分段計算相干累加值的段數(shù)，Mf為同一相位點的樣點個數(shù)，M為每次累加的樣點數(shù)，e為自然常數(shù)，j=-1]]>表示虛數(shù)單位，∑·為求和運算，‖·‖為取模運算。
全文摘要
本發(fā)明涉及碼分多址移動通信方法，公開了一種碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法，使得頻偏估計的精度得到提高，從而改善多徑搜索和判決的性能。這種碼分多址移動通信系統(tǒng)中的自動頻率控制方法包含以下步驟將相關(guān)信號序列和輸入信號序列進行滑動相關(guān)，計算子復(fù)時延譜；根據(jù)所述子復(fù)時延譜，分段計算相干累加值序列和功率時延譜；根據(jù)所述功率時延譜粗搜索若干個候選徑位置的相位點；根據(jù)所述相干累加值和所述候選徑的相位點，計算候選徑位置的相位點的頻偏估計值。
文檔編號H04J13/02GK1619994SQ200310116729
公開日2005年5月25日 申請日期2003年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月19日
發(fā)明者魏立梅 申請人:華為技術(shù)有限公司