專利名稱：基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種時(shí)分同步碼分多址通訊系統(tǒng)中，通過(guò)利用下行導(dǎo)頻信道信號(hào)而獲得傳播環(huán)境的有效路徑的相對(duì)時(shí)延的方法。
背景技術(shù)：
一般在無(wú)線通訊系統(tǒng)中，在無(wú)線環(huán)境下，尤其是在衰落信道下，信道的變化非常劇烈。為了使接收裝置能夠獲得較好的接收效果，發(fā)射端會(huì)根據(jù)有關(guān)協(xié)議發(fā)送訓(xùn)練序列，接收系統(tǒng)可以根據(jù)發(fā)送的訓(xùn)練序列對(duì)信道進(jìn)行信道估計(jì)，具體的訓(xùn)練序列的信息為相關(guān)的通訊協(xié)議的規(guī)范所規(guī)定。
發(fā)射裝置會(huì)發(fā)射不同類型的訓(xùn)練序列，在時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)中，存在下行導(dǎo)頻信號(hào)，這個(gè)信號(hào)以全向天線的方式對(duì)整個(gè)小區(qū)內(nèi)的信號(hào)有效，該訓(xùn)練序列的信號(hào)具有用于小區(qū)搜索，定時(shí)同步的獲取等功能。另外對(duì)于每一個(gè)目標(biāo)用戶也存在時(shí)隙訓(xùn)練序列，即發(fā)送端發(fā)射的與時(shí)隙相關(guān)的訓(xùn)練序列，該序列的信道估計(jì)可以用于進(jìn)行解調(diào)，測(cè)量等信道估計(jì)。
在接收系統(tǒng)中，很多系統(tǒng)模塊都需要準(zhǔn)確獲得有關(guān)的信道傳播環(huán)境的信息，這些都表現(xiàn)為有效路徑的相對(duì)時(shí)延，通過(guò)該有效路徑的相對(duì)時(shí)延信息，用于解調(diào)模塊和測(cè)量模塊等在特殊點(diǎn)上獲得有效到達(dá)的路徑的數(shù)據(jù)信息。有效路徑信息可以由位于信道時(shí)隙的訓(xùn)練序列得到，在時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)中，由于在同一個(gè)時(shí)隙中，存在比較強(qiáng)的多址干擾，會(huì)造成位于時(shí)隙的訓(xùn)練序列的信道估計(jì)的性能下降，而無(wú)法獲得準(zhǔn)確的信道情況，同時(shí)也不利于接收和測(cè)量等模塊的工作。
同時(shí)，在無(wú)線信道中存在嚴(yán)重的衰落和干擾，為了對(duì)抗無(wú)線信道的中存在的噪聲和衰落，在求出瞬時(shí)信道估計(jì)以后，需要對(duì)信道估計(jì)進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)處理，才能獲得較好的定時(shí)估計(jì)效果，得到對(duì)信道相對(duì)路徑相對(duì)準(zhǔn)確的估計(jì)。
最后，在時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)內(nèi)的接收窗的長(zhǎng)度是有限的，即接收系統(tǒng)中系統(tǒng)估計(jì)窗的長(zhǎng)度是有限的，當(dāng)時(shí)延擴(kuò)展比較嚴(yán)重的時(shí)候，尤其是當(dāng)時(shí)延擴(kuò)展大于系統(tǒng)能支持的最大的時(shí)延長(zhǎng)度的時(shí)候，也必須對(duì)所有的有效信息進(jìn)行取舍。
因此為了能獲得良好的接收效果必須選取干擾比較輕的訓(xùn)練序列，并對(duì)該訓(xùn)練訓(xùn)練得到的信道估計(jì)進(jìn)行特殊的數(shù)學(xué)處理，同時(shí)要兼顧系統(tǒng)有限長(zhǎng)的估計(jì)窗的特點(diǎn)，估計(jì)系統(tǒng)的傳播特征，即有效到達(dá)多經(jīng)的相對(duì)時(shí)延，以提高系統(tǒng)的整體接收性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，可提高系統(tǒng)的整體接收性能，節(jié)省計(jì)算量。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其包含以下步驟步驟1、利用導(dǎo)頻的訓(xùn)練序列對(duì)接收信道的信道情況進(jìn)行估計(jì)，并求出導(dǎo)頻信道的信道估計(jì)的模；步驟1.1、計(jì)算信道估計(jì)h(k)h(k)=Σi=0N-1e(k+i*R)×s(i)*;]]>其中N為訓(xùn)練序列的相關(guān)長(zhǎng)度；R為信道估計(jì)的過(guò)采樣倍數(shù)；k＝0，1，2...，K-1，K是事先設(shè)定的定時(shí)捕捉系統(tǒng)信道估計(jì)的捕捉長(zhǎng)度；s(i)為導(dǎo)頻產(chǎn)生的訓(xùn)練序列，s(i)*是對(duì)導(dǎo)頻訓(xùn)練序列s(i)的共軛，e(i)為接收信號(hào)；步驟1.2、計(jì)算信道估計(jì)的模p(k)p(k)=||h(k)||pp;]]>其中‖h(k)‖p是指對(duì)h(k)取p范數(shù)；p＝1時(shí)，對(duì)h(k)取模，p＝2時(shí)，對(duì)h(k)取功率。
步驟2、信道估計(jì)濾波；當(dāng)在信道估計(jì)濾波的過(guò)程中，不需要改變過(guò)采樣的倍數(shù)時(shí)，采用以下方法進(jìn)行信道估計(jì)濾波，得到qn+1(k)qn+1(k)=qn(k)×α+p(K-Δ+k)×(1-α),0≤k<Δqn(k)×α+p(k-Δ)×(1-α),Δ≤k≤K-1;]]>
其中，α為濾波器系數(shù)，即遺忘因子；Δ為序列的累積移位值，Δ＝mod(Δ0，K)，即Δ為Δ0/K的余數(shù)，Δ0為累積的調(diào)整量，即所有調(diào)整量的累加和，K為由通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)所決定的定時(shí)系統(tǒng)中，考慮了系統(tǒng)過(guò)采樣的定時(shí)信道估計(jì)窗的長(zhǎng)度。
當(dāng)在信道估計(jì)濾波的過(guò)程中，需要改變過(guò)采樣的倍數(shù)時(shí)，采用以下方法進(jìn)行信道估計(jì)濾波，得到qn+1(k)qn+1(H×k+i)=qn(H×k+i)×α+p(K-Δ+k)×(1-α),0≤k<Δqn(H×k+i)×α+p(k-Δ)×(1-α),Δ≤k≤K-1;]]>其中，α為濾波器系數(shù)，即遺忘因子；Δ為序列的累積移位值，Δ＝mod(Δ0，K)，即Δ為Δ0/K的余數(shù)，Δ0為累積的調(diào)整量，即所有調(diào)整量的累加和，K為由通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)所決定的定時(shí)系統(tǒng)中，考慮了系統(tǒng)過(guò)采樣的定時(shí)信道估計(jì)窗的長(zhǎng)度；i為采樣的相位，i＝0，1，…，H-1，H表示采樣倍速的變化。
步驟3、從經(jīng)過(guò)濾波的信道估計(jì)q中，搜索有效達(dá)到路徑，具體包含以下步驟步驟3.1、計(jì)算路徑搜索門限，該門限從時(shí)延譜平均噪聲和時(shí)延譜最大值得到，并在基于噪聲和最大值的兩個(gè)門限中選取較大值作為最終的有效到達(dá)路徑的判決門限Th，該判決門限用于路徑判斷；具體包含以下步驟步驟3.1.1、計(jì)算平均噪聲PNoise，利用最近一次的有效路徑的位置信息Φ，獲得噪聲路徑的位置，通過(guò)對(duì)有關(guān)噪聲路徑上的時(shí)延譜求平均得到；步驟3.1.2、計(jì)算噪聲門限ThNoise，通過(guò)將步驟3.1.1所述的平均噪聲PNoise偏移事先設(shè)定的倍數(shù)KNoise，即ThNoise＝PNoise*KNoise，式中，KNoise為事先設(shè)定的噪聲相對(duì)門限的偏移值；步驟3.1.3、計(jì)算最大值門限Thmax，在濾波后的時(shí)延譜中搜索最大值Pmax，由該最大值Pmax偏移事先設(shè)定的倍數(shù)，即ThMax＝PMax*KMax，式中，KMax為事先設(shè)定的最大值的相對(duì)門限的偏移值；步驟3.1.4、計(jì)算路徑判決門限Th，其為噪聲門限ThNoise和最大值門限Thmax中的大者，即Th＝max(ThNoise，Thmax)；步驟3.2、路徑判斷，判斷在濾波后的時(shí)延譜q中的路徑是否超過(guò)由步驟3.1得到的路徑判決門限Th，超過(guò)門限者，判定為有效達(dá)到路徑Φ；沒有超過(guò)路徑判決門限Th的值被認(rèn)為是噪聲路徑，該噪聲和其所對(duì)應(yīng)的位置信息，即為計(jì)算噪聲門限所對(duì)應(yīng)的噪聲位置信息。
步驟4、有效路徑范圍限制根據(jù)系統(tǒng)可以支持的有效路徑的范圍，對(duì)步驟3中的得到的有效路徑范圍Φ加以限制，進(jìn)一步得到有效路徑范圍Ψ，具體包括以下步驟步驟4.1、根據(jù)各個(gè)有效到達(dá)路徑的時(shí)延信息，計(jì)算此時(shí)的最大路徑時(shí)延擴(kuò)展TlenTlen＝Pt-P0，其中，P0為首條有效路徑到達(dá)的時(shí)間，Pt為最后一條有效路徑的到達(dá)時(shí)間；步驟4.2、根據(jù)接收系統(tǒng)的配置，計(jì)算當(dāng)前系統(tǒng)支持的估計(jì)窗長(zhǎng)度的最大值WW＝floor(LChe/KCell)，式中，LChe是系統(tǒng)的初級(jí)窗長(zhǎng)度，KCell是系統(tǒng)消息配置參數(shù)，函數(shù)floor(x)是指對(duì)x取整數(shù)部分；步驟4.3、當(dāng)系統(tǒng)的最大路徑時(shí)延擴(kuò)展大于系統(tǒng)支持的估計(jì)窗長(zhǎng)度的最大值，即Tlen＞W(wǎng)時(shí)，啟動(dòng)步驟4.4，否則運(yùn)行步驟4.7；步驟4.4、確定各個(gè)虛擬估計(jì)窗的位置，根據(jù)分離的有效到達(dá)路徑的位置和系統(tǒng)支持的估計(jì)窗長(zhǎng)度的最大值W，確定此時(shí)各個(gè)虛擬估計(jì)窗的可能的位置；根據(jù)如下方法確定各個(gè)虛擬估計(jì)窗的位置自第一條到達(dá)的有效到達(dá)路徑算起，向后長(zhǎng)W的窗為第一個(gè)虛擬估計(jì)窗；然后從前一個(gè)虛擬估計(jì)窗中所包含的第二條有效路徑算起，向后長(zhǎng)W的窗為第二個(gè)虛擬估計(jì)窗，依次類推，直到確定最后一個(gè)虛擬估計(jì)窗為止；當(dāng)新確定的一個(gè)虛擬估計(jì)窗中所包含的有效路徑已經(jīng)全部存在于前一個(gè)確定的虛擬估計(jì)窗中，則該新確定的虛擬估計(jì)窗無(wú)效，由此可確定，在此之前確定的虛擬估計(jì)窗為最后一個(gè)虛擬估計(jì)窗；步驟4.5、計(jì)算各個(gè)虛擬估計(jì)窗的權(quán)函數(shù)權(quán)值，方法如下w=Σi′p(i);]]>其中，p(i)為第i條有效到達(dá)路經(jīng)的能量，該方法也就是求出在所述虛擬估計(jì)窗中的所有有效路徑的功率和；步驟4.6、選取最大的權(quán)值所對(duì)應(yīng)的虛擬估計(jì)窗為最優(yōu)虛擬估計(jì)窗，其窗的起點(diǎn)記為τ；步驟4.7、輸出最優(yōu)虛擬估計(jì)窗的起始位置信息τ和路徑集合Ψ；
當(dāng)本步驟是直接從步驟4.3跳轉(zhuǎn)來(lái)時(shí)，即在Tlen≤W的情況下，輸出的起始位置τ為系統(tǒng)當(dāng)前的定時(shí)點(diǎn)，而最優(yōu)虛擬估計(jì)窗包含的有效路徑集合Ψ等同與系統(tǒng)有效路徑集合Φ；當(dāng)本步驟是從步驟4.6順序得到時(shí)，即在Tlen＞W(wǎng)的情況下，輸出最優(yōu)虛擬估計(jì)窗的起始位置τ，和該最優(yōu)虛擬估計(jì)窗的窗內(nèi)所包含的各個(gè)有效到達(dá)路徑形成的有效徑集合Ψ。
本發(fā)明提供的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，在計(jì)算濾波的信道估計(jì)后，求出準(zhǔn)確的分離路徑信息，從而獲得系統(tǒng)的有效路徑信息；如果當(dāng)前的有效路徑的時(shí)延范圍小于系統(tǒng)容許的最大估計(jì)窗長(zhǎng)度時(shí)，本方法將進(jìn)行取舍以得到最優(yōu)的有效徑路徑信息，由此可提高系統(tǒng)的整體接收性能，同時(shí)節(jié)省計(jì)算量。


圖1為本發(fā)明提供的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法的流程圖；圖2為本發(fā)明中所述的信道估計(jì)濾波步驟的示意圖；圖3為本發(fā)明中所述的搜索有效達(dá)到路徑步驟的示意圖；圖4為本發(fā)明中所述的各個(gè)虛擬估計(jì)窗的位置選取步驟的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下根據(jù)圖1～圖4，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施方式。
如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其包含以下步驟步驟1、利用導(dǎo)頻的訓(xùn)練序列對(duì)接收信道的信道情況進(jìn)行估計(jì)，并求出導(dǎo)頻信道的信道估計(jì)的模；設(shè)接收信號(hào)為e(i)，該接收信號(hào)是經(jīng)過(guò)接收濾波器的信號(hào)，設(shè)本地產(chǎn)生的訓(xùn)練序列為s(i)，該訓(xùn)練序列與發(fā)送裝置使用的訓(xùn)練序列的碼字一致，其由接收裝置內(nèi)部產(chǎn)生；步驟1.1、計(jì)算信道估計(jì)h(k)h(k)=Σi=0N-1e(k+i*R)×s(i)*;]]>
其中N為訓(xùn)練序列的相關(guān)長(zhǎng)度；R為信道估計(jì)的過(guò)采樣倍數(shù)；k＝0，1，2...，K-1，K是事先設(shè)定的定時(shí)捕捉系統(tǒng)信道估計(jì)的捕捉長(zhǎng)度；s(i)由協(xié)議規(guī)定計(jì)算得到，s(i)*是對(duì)本地訓(xùn)練序列s(i)的共軛，e(i)為接收信號(hào)；步驟1.2、計(jì)算信道估計(jì)的模p(k)p(k)=||h(k)||pp;]]>其中‖h(k)‖p是指對(duì)h(k)取p范數(shù)；p＝1時(shí)，對(duì)h(k)取模，p＝2時(shí)，對(duì)h(k)取功率。
步驟2、如圖2所示，為了對(duì)抗無(wú)線信道中存在的噪聲和衰落，在求出瞬時(shí)信道估計(jì)以后，需要對(duì)信道估計(jì)進(jìn)行濾波；當(dāng)在信道估計(jì)濾波的過(guò)程中，不需要改變過(guò)采樣的倍數(shù)時(shí)，采用以下方法進(jìn)行信道估計(jì)濾波，得到qn+1(k)qn+1(k)=qn(k)×α+p(K-Δ+k)×(1-α),0≤k<Δqn(k)×α+p(k-Δ)×(1-α),Δ≤k≤K-1;]]>其中，α為濾波器系數(shù)，即遺忘因子；Δ為序列的累積移位值，Δ＝mod(Δ0，K)，即Δ為Δ0/K的余數(shù)，Δ0為累積的調(diào)整量，即所有調(diào)整量的累加和，K為由通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)所決定的定時(shí)系統(tǒng)中，考慮了系統(tǒng)過(guò)采樣的定時(shí)信道估計(jì)窗的長(zhǎng)度。
當(dāng)在信道估計(jì)濾波的過(guò)程中，需要改變過(guò)采樣的倍數(shù)時(shí)，采用以下方法進(jìn)行信道估計(jì)濾波，得到qn+1(k)qn+1(H×k+i)=qn(H×k+i)×α+p(K-Δ+k)×(1-α),0≤k<Δqn(H×k+i)×α+p(k-Δ)×(1-α),Δ≤k≤K-1;]]>其中，α為濾波器系數(shù)，即遺忘因子；Δ為序列的累積移位值，Δ＝mod(Δ0，K)，即Δ為Δ0/K的余數(shù)，Δ0為累積的調(diào)整量，即所有調(diào)整量的累加和，K為由通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)所決定的定時(shí)系統(tǒng)中，考慮了系統(tǒng)過(guò)采樣的定時(shí)信道估計(jì)窗的長(zhǎng)度；i為采樣的相位，i＝0，1，…，H-1，H表示采樣倍速的變化，例如，當(dāng)采樣由2倍速變?yōu)?倍速時(shí)，i∈{0，1}，H＝2。
步驟3、如圖3所示，從經(jīng)過(guò)濾波的信道估計(jì)q中，搜索有效達(dá)到路徑，具體包含以下步驟步驟3.1、計(jì)算路徑搜索門限，該門限從時(shí)延譜平均噪聲和時(shí)延譜最大值得到，并在基于噪聲和最大值的兩個(gè)門限中選取較大值作為最終的有效到達(dá)路徑的判決門限Th，該判決門限用于路徑判斷；具體包含以下步驟步驟3.1.1、計(jì)算平均噪聲PNoise利用最近一次的有效路徑的位置信息Φ，獲得噪聲路徑的位置，通過(guò)對(duì)有關(guān)噪聲路徑上的時(shí)延譜求平均得到；步驟3.1.2、計(jì)算噪聲門限ThNoise，通過(guò)將步驟3.1.1所述的平均噪聲PNoise偏移事先設(shè)定的倍數(shù)KNoise，即ThNoise＝PNoise*KNoise，式中，KNoise為事先設(shè)定的噪聲相對(duì)門限的偏移值；步驟3.1.3、計(jì)算最大值門限Thmax在濾波后的時(shí)延譜中搜索最大值Pmax，由該最大值Pmax偏移事先設(shè)定的倍數(shù)，即ThMax＝PMax*KMax，式中，KMax為事先設(shè)定的最大值的相對(duì)門限的偏移值；步驟3.1.4、計(jì)算路徑判決門限Th，其為噪聲門限ThNoise和最大值門限Thmax中的大者，即Th＝max(ThNoise，Thmax)；步驟3.2、路徑判斷，判斷在濾波后的時(shí)延譜q中的路徑是否超過(guò)由步驟3.1得到的路徑判決門限Th，超過(guò)門限者，判定為有效達(dá)到路徑Φ；沒有超過(guò)路徑判決門限Th的值被認(rèn)為是噪聲路徑，該噪聲和其所對(duì)應(yīng)的位置信息，即為計(jì)算噪聲門限所對(duì)應(yīng)的噪聲位置信息。
步驟4、有效路徑范圍限制根據(jù)系統(tǒng)可以支持的有效路徑的范圍，對(duì)步驟3中的得到的有效路徑范圍Φ加以限制，進(jìn)一步得到有效路徑范圍Ψ，具體包括以下步驟步驟4.1、根據(jù)各個(gè)有效到達(dá)路徑的時(shí)延信息，計(jì)算此時(shí)的最大路徑時(shí)延擴(kuò)展TlenTlen＝Pt-P0，其中，P0為首條有效路徑到達(dá)的時(shí)間，Pt為最后一條有效路徑的到達(dá)時(shí)間；如圖4所示，P1為最早到達(dá)的有效路徑，P5為最晚到達(dá)的有效路徑，則最大時(shí)延擴(kuò)展即為P1和P5之間的距離Tlen；步驟4.2、根據(jù)接收系統(tǒng)的配置，計(jì)算當(dāng)前系統(tǒng)支持的估計(jì)窗長(zhǎng)度的最大值WW＝floor(LChe/KCell)，式中，LChe是系統(tǒng)的初級(jí)窗長(zhǎng)度，KCell是系統(tǒng)消息配置參數(shù)，函數(shù)floor(x)是指對(duì)x取整數(shù)部分；步驟4.3、當(dāng)系統(tǒng)的最大路徑時(shí)延擴(kuò)展大于系統(tǒng)支持的估計(jì)窗長(zhǎng)度的最大值，即Tlen＞W(wǎng)時(shí)，啟動(dòng)步驟4.4，否則運(yùn)行步驟4.7；步驟4.4、確定各個(gè)虛擬估計(jì)窗的位置，根據(jù)分離的有效到達(dá)路徑的位置和系統(tǒng)支持的估計(jì)窗長(zhǎng)度的最大值W，確定此時(shí)各個(gè)虛擬估計(jì)窗的可能的位置；根據(jù)如下方法確定各個(gè)虛擬估計(jì)窗的位置如圖4所示，自第一條到達(dá)的有效到達(dá)路徑P1算起，向后長(zhǎng)W的窗為第一個(gè)虛擬估計(jì)窗W1，該虛擬估計(jì)窗W1中包含了P1，P2和P3這3條有效路經(jīng)，而不包含P4和P5這2條有效路徑；然后從前一個(gè)虛擬估計(jì)窗W1中所包含的第二條有效路徑P2算起，向后長(zhǎng)W的窗為第二個(gè)虛擬估計(jì)窗W2，該虛擬估計(jì)窗W2包含了P2，P3，P4有效到達(dá)路徑，而不包含P1和P5的有效路徑；同理從W2的第二條有效路徑P3向后選取W長(zhǎng)的窗可以構(gòu)成第二個(gè)虛擬估計(jì)窗W3，W3中包含P3，P4，P5的有效路徑。
當(dāng)新確定的一個(gè)虛擬估計(jì)窗中所包含的有效路徑已經(jīng)全部存在于前一個(gè)確定的虛擬估計(jì)窗中，則該新確定的虛擬估計(jì)窗無(wú)效，由此可確定，在此之前確定的虛擬估計(jì)窗為最后一個(gè)虛擬估計(jì)窗；如圖4所示，自虛擬估計(jì)窗W3的第二條有效路徑P4向后選取W長(zhǎng)的虛擬估計(jì)窗則不再認(rèn)為是有效的虛擬估計(jì)窗，因?yàn)樵谟行窂絇5之后沒有新的有效路徑到達(dá)了，故W3是最后一個(gè)虛擬估計(jì)窗。
為了能夠合理的丟棄時(shí)延過(guò)長(zhǎng)的路徑，因此需要對(duì)所有可能的虛擬估計(jì)窗W1，W2，W3進(jìn)行選取，依據(jù)有關(guān)的系統(tǒng)是否使用智能天線或者當(dāng)前估計(jì)窗的最大長(zhǎng)度W和由有關(guān)路徑的功率和或者信噪比生成的權(quán)函數(shù)等因素進(jìn)行判斷，選取對(duì)系統(tǒng)性能最優(yōu)的估計(jì)窗。
步驟4.5、計(jì)算各個(gè)虛擬估計(jì)窗的權(quán)值，具體采用如下方法采用權(quán)函數(shù)求各個(gè)虛擬估計(jì)窗的功率和，即對(duì)落在該虛擬估計(jì)窗中的各個(gè)有效路徑的功率求和w(vir_n)=Σi′ϵ(vir_n)p(i);]]>1=Σk=1Nϵ(vir_k);]]>其中，p(i)為第i條有效到達(dá)路經(jīng)的能量，ε(vir_n)表示第n個(gè)估計(jì)窗的權(quán)值；步驟4.6、選取最大的權(quán)值所對(duì)應(yīng)的虛擬估計(jì)窗為最優(yōu)虛擬估計(jì)窗，其窗的起點(diǎn)記為τ；如圖4所示，估計(jì)窗W1的對(duì)應(yīng)虛擬首徑位置為Tvir1，估計(jì)窗W2的對(duì)應(yīng)虛擬首徑位置為Tvir2；
步驟4.7、輸出最優(yōu)虛擬估計(jì)窗的起始位置信息τ和路徑集合Ψ；當(dāng)本步驟是直接從步驟4.3跳轉(zhuǎn)來(lái)時(shí)，即在Tlen≤W的情況下，輸出的起始位置τ為系統(tǒng)當(dāng)前的定時(shí)點(diǎn)，而最優(yōu)虛擬估計(jì)窗包含的有效路徑集合Ψ等同與系統(tǒng)有效路徑集合Φ；當(dāng)本步驟是從步驟4.6順序得到時(shí)，即在Tlen＞W(wǎng)的情況下，輸出最優(yōu)虛擬估計(jì)窗的起始位置τ，和該最優(yōu)虛擬估計(jì)窗的窗內(nèi)所包含的各個(gè)有效到達(dá)路徑形成的有效徑集合Ψ。
本發(fā)明提供的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，在計(jì)算濾波的信道估計(jì)后，求出準(zhǔn)確的分離路徑信息，從而獲得系統(tǒng)的有效路徑信息；如果當(dāng)前的有效路徑的時(shí)延范圍小于系統(tǒng)容許的最大估計(jì)窗長(zhǎng)度時(shí)，本方法將進(jìn)行取舍以得到最優(yōu)的有效徑路徑信息，由此可提高系統(tǒng)的整體接收性能，同時(shí)節(jié)省計(jì)算量。
權(quán)利要求
1.一種基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其特征在于，包含以下步驟步驟1、利用導(dǎo)頻的訓(xùn)練序列對(duì)接收信道的信道情況進(jìn)行估計(jì)，并求出導(dǎo)頻信道的信道估計(jì)的模；步驟2、信道估計(jì)濾波；步驟3、從經(jīng)過(guò)濾波的信道估計(jì)q中，搜索有效達(dá)到路徑；步驟4、根據(jù)系統(tǒng)可以支持的有效路徑的范圍，對(duì)步驟3中的得到的有效路徑范圍加以限制。
2.如權(quán)利要求1所述的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其特征在于，所述的步驟1包含以下步驟步驟1.1、計(jì)算信道估計(jì)h(k)h(k)=Σi=0N-1e(k+i*R)×s(i)*;]]>其中N為訓(xùn)練序列的相關(guān)長(zhǎng)度；R為信道估計(jì)的過(guò)采樣倍數(shù)；k＝0，1，2...，K-1，K是事先設(shè)定的定時(shí)捕捉系統(tǒng)信道估計(jì)的捕捉長(zhǎng)度；s(i)為導(dǎo)頻產(chǎn)生的訓(xùn)練序列，s(i)*是對(duì)導(dǎo)頻訓(xùn)練序列s(i)的共軛，e(i)為接收信號(hào)；步驟1.2、計(jì)算信道估計(jì)的模p(k)p(k)=||h(k)||pp;]]>其中‖h(k)‖p是指對(duì)h(k)取p范數(shù)；p＝1時(shí)，對(duì)h(k)取模，p＝2時(shí)，對(duì)h(k)取功率。
3.如權(quán)利要求1所述的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其特征在于，所述的步驟2中，當(dāng)在信道估計(jì)濾波的過(guò)程中，不需要改變過(guò)采樣的倍數(shù)時(shí)，采用以下方法進(jìn)行信道估計(jì)濾波，得到qn+1(k)qn+1(k)=qn(k)×α+p(K-Δ+k)×(1-α),0≤k<Δqn(k)×α+p(k-Δ)×(1-α),Δ≤k≤K-1;]]>其中，α為濾波器系數(shù)，即遺忘因子；Δ為序列的累積移位值，Δ＝mod(Δ0，K)，即Δ為Δ0/K的余數(shù)，Δ0為累積的調(diào)整量，即所有調(diào)整量的累加和，K為由通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)所決定的定時(shí)系統(tǒng)中，考慮了系統(tǒng)過(guò)采樣的定時(shí)信道估計(jì)窗的長(zhǎng)度。
4.如權(quán)利要求1所述的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其特征在于，所述的步驟2中，當(dāng)在信道估計(jì)濾波的過(guò)程中，需要改變過(guò)采樣的倍數(shù)時(shí)，采用以下方法進(jìn)行信道估計(jì)濾波，得到qn+1(k)qn+1(H×k+i)=qn(H×k+i)×α+p(K-Δ+k)×(1-α),0≤k<Δqn(H×k+i)×α+p(k-Δ)×(1-α),Δ≤k≤K-1;]]>其中，α為濾波器系數(shù)，即遺忘因子；Δ為序列的累積移位值，Δ＝mod(Δ0，K)，即Δ為Δ0/K的余數(shù)，Δ0為累積的調(diào)整量，即所有調(diào)整量的累加和，K為由通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)所決定的定時(shí)系統(tǒng)中，考慮了系統(tǒng)過(guò)采樣的定時(shí)信道估計(jì)窗的長(zhǎng)度；i為采樣的相位，i＝0，1，…，H-1，H表示采樣倍速的變化。
5.如權(quán)利要求1所述的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其特征在于，所述的步驟3具體包含以下步驟步驟3.1、計(jì)算路徑搜索門限，該門限從時(shí)延譜平均噪聲和時(shí)延譜最大值得到，并在基于噪聲和最大值的兩個(gè)門限中選取較大值作為最終的有效到達(dá)路徑的判決門限Th；步驟3.2、路徑判斷，判斷在濾波后的時(shí)延譜q中的路徑是否超過(guò)由步驟3.1得到的路徑判決門限Th，超過(guò)門限者，判定為有效達(dá)到路徑Ф；沒有超過(guò)路徑判決門限Th的值被認(rèn)為是噪聲路徑，該噪聲和其所對(duì)應(yīng)的位置信息為計(jì)算噪聲門限所對(duì)應(yīng)的噪聲位置信息。
6.如權(quán)利要求5所述的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其特征在于，所述的步驟3.1具體包含以下步驟步驟3.1.1、計(jì)算平均噪聲PNoise，利用最近一次的有效路徑的位置信息Ф，獲得噪聲路徑的位置，通過(guò)對(duì)有關(guān)噪聲路徑上的時(shí)延譜求平均得到；步驟3.1.2、計(jì)算噪聲門限ThNoise，通過(guò)將步驟3.1.1所述的平均噪聲PNoise偏移事先設(shè)定的倍數(shù)KNoise，即ThNoise＝PNoise*KNoise，式中，KNoise為事先設(shè)定的噪聲相對(duì)門限的偏移值；步驟3.1.3、計(jì)算最大值門限Thmax，在濾波后的時(shí)延譜中搜索最大值Pmax，由該最大值Pmax偏移事先設(shè)定的倍數(shù)，即ThMax＝PMax*KMax，式中，KMax為事先設(shè)定的最大值的相對(duì)門限的偏移值；步驟3.1.4、計(jì)算路徑判決門限Th，其為噪聲門限ThNoise和最大值門限Thmax中的大者，即Th＝max(ThNoise，Thmax)。
7.如權(quán)利要求1所述的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其特征在于，所述的步驟4具體包含以下步驟步驟4.1、根據(jù)各個(gè)有效到達(dá)路徑的時(shí)延信息，計(jì)算此時(shí)的最大路徑時(shí)延擴(kuò)展Tlen；步驟4.2、根據(jù)接收系統(tǒng)的配置，計(jì)算當(dāng)前系統(tǒng)支持的估計(jì)窗長(zhǎng)度的最大值W；步驟4.3、當(dāng)系統(tǒng)的最大路徑時(shí)延擴(kuò)展大于系統(tǒng)支持的估計(jì)窗長(zhǎng)度的最大值，即Tlen＞W(wǎng)時(shí)，啟動(dòng)步驟4.4，否則運(yùn)行步驟4.7；步驟4.4、確定各個(gè)虛擬估計(jì)窗的位置，根據(jù)分離的有效到達(dá)路徑的位置和系統(tǒng)支持的估計(jì)窗長(zhǎng)度的最大值W，確定此時(shí)各個(gè)虛擬估計(jì)窗的可能的位置；步驟4.5、計(jì)算各個(gè)虛擬估計(jì)窗的權(quán)函數(shù)權(quán)值；步驟4.6、選取最大的權(quán)值所對(duì)應(yīng)的虛擬估計(jì)窗為最優(yōu)虛擬估計(jì)窗，其窗的起點(diǎn)記為τ；步驟4.7、輸出最優(yōu)虛擬估計(jì)窗的起始位置信息τ和路徑集合ψ。
8.如權(quán)利要求7所述的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其特征在于，所述的步驟4.1中，計(jì)算最大路徑時(shí)延擴(kuò)展Tlen的方法為Tlen＝P1-P0；其中，P0為首條有效路徑到達(dá)的時(shí)間，P1為最后一條有效路徑的到達(dá)時(shí)間。
9.如權(quán)利要求7所述的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其特征在于，所述的步驟4.2中，計(jì)算當(dāng)前系統(tǒng)支持的估計(jì)窗長(zhǎng)度的最大值W的方法為W＝floor(LChe/KCell)；式中，LChe是系統(tǒng)的初級(jí)窗長(zhǎng)度，KCell是系統(tǒng)消息配置參數(shù)，函數(shù)floor(x)是指對(duì)x取整數(shù)部分。(估計(jì)窗長(zhǎng)度的最大值W的計(jì)算方法，是按照之前“基于串行干擾消除的定時(shí)跟蹤系統(tǒng)的定時(shí)跟蹤和捕捉方法”這個(gè)發(fā)明專利中的描述，請(qǐng)發(fā)明人確認(rèn)是否止確，并給出正確的計(jì)算W的方法，謝謝！)
10.如權(quán)利要求7所述的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其特征在于，所述的步驟4.4中按如下方法確定各個(gè)虛擬估計(jì)窗的位置自第一條到達(dá)的有效到達(dá)路徑算起，向后長(zhǎng)W的窗為第一個(gè)虛擬估計(jì)窗；然后從前一個(gè)虛擬估計(jì)窗中所包含的第二條有效路徑算起，向后長(zhǎng)W的窗為第二個(gè)虛擬估計(jì)窗，依次類推，直到確定最后一個(gè)虛擬估計(jì)窗為止。
11.如權(quán)利要求10所述的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其特征在于，所述的步驟4.4中，當(dāng)新確定的一個(gè)虛擬估計(jì)窗中所包含的有效路徑已經(jīng)全部存在于前一個(gè)確定的虛擬估計(jì)窗中，則該新確定的虛擬估計(jì)窗無(wú)效，由此確定，在此之前確定的虛擬估計(jì)窗為最后一個(gè)虛擬估計(jì)窗。
12.如權(quán)利要求7所述的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其特征在于，所述的步驟4.5中，按照如下方法計(jì)算各個(gè)虛擬估計(jì)窗的權(quán)函數(shù)權(quán)值w=Σip(i);]]>其中，p(i)為第i條有效到達(dá)路經(jīng)的能量。
13.如權(quán)利要求7所述的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其特征在于，當(dāng)所述的步驟4.7是直接從步驟4.3跳轉(zhuǎn)來(lái)時(shí)，即在Tlen≤W的情況下，輸出的起始位置τ為系統(tǒng)當(dāng)前的定時(shí)點(diǎn)，而最優(yōu)虛擬估計(jì)窗包含的有效路徑集合ψ等同與系統(tǒng)有效路徑集合Ф。
14.如權(quán)利要求7所述的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，其特征在于，當(dāng)所述的步驟4.7是從步驟4.6順序得到時(shí)，即在Tlen＞W(wǎng)的情況下，輸出最優(yōu)虛擬估計(jì)窗的起始位置τ，和該最優(yōu)虛擬估計(jì)窗的窗內(nèi)所包含的各個(gè)有效到達(dá)路徑形成的有效徑集合ψ。
全文摘要
一種基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，包含以下步驟1.信道估計(jì)；2.信道估計(jì)濾波；3.搜索信道估計(jì)濾波后的有效路徑；4.有效路徑的范圍限制。本發(fā)明提供的基于下行導(dǎo)頻信道信號(hào)獲得有效路徑相對(duì)時(shí)延的方法，在計(jì)算濾波的信道估計(jì)后，求出準(zhǔn)確的分離路徑信息，從而獲得系統(tǒng)的有效路徑信息；當(dāng)有效路徑的時(shí)延范圍小于系統(tǒng)容許的最大估計(jì)窗長(zhǎng)度時(shí)，本方法將進(jìn)行取舍以得到最優(yōu)的有效徑路徑信息，由此可提高系統(tǒng)的整體接收性能，同時(shí)節(jié)省計(jì)算量。
文檔編號(hào)H04B1/10GK1996771SQ200610119318
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
發(fā)明者王炳立 申請(qǐng)人:凱明信息科技股份有限公司