專利名稱：碼分多址通信系統(tǒng)中的動態(tài)多徑檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多徑檢測技術(shù)，特別是指一種碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)中 的動態(tài)多徑檢測方法及一種多徑搜索器。
背景技術(shù)：
CDMA技術(shù)具有大容量、多用戶、軟容量以及具有抑制系統(tǒng)帶內(nèi)噪聲的優(yōu) 點，相對于傳統(tǒng)的頻分多址(FDMA)和時分多址(TDMA)技術(shù)具有明顯的 優(yōu)勢。正因如此，以CDMA技術(shù)為基礎(chǔ)的第三代(3G)移動通信系統(tǒng)成為當 前大力推進的主流無線移動通信商用系統(tǒng)。在釆用碼分多址的無線通信系統(tǒng)中，無線信號在空中傳播時一方面要受到 障礙物、電離層等的阻擋、折射、反射和散射的影響，另一方面有限帶寬的信 號在空中傳播時還會在頻域上發(fā)生偏移和擴展，因此，接收機收到的信號已經(jīng) 不是直達的一路信號，而是從不同方向經(jīng)不同路徑來的多路信號，該多路信號 中所傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)都一樣，但具有不同的延時，是相互獨立的發(fā)送信號復本 的疊加， 一般將這種從不同路徑來的同 一數(shù)據(jù)源信號稱為多徑信號。在直接序列碼分多址(DS-CDMA)系統(tǒng)中，由于數(shù)據(jù)符號被長的偽隨機 (PN)序列所擴展，因此每個碼片(chip)的持續(xù)時間很短，這樣，通過不同 路徑傳到接收機的信號，就能在碼片上被有效地分離。那么，如果能在碼片級 準確地跟蹤到各路信號，之后再對每路信號用具有多個接收分支(fmger)的瑞 克(RAKE)接收機來分別處理、合并，就可以將多徑混疊帶來的干擾轉(zhuǎn)化為 多徑經(jīng)RAKE合并后的分集增益。這里，所述跟蹤到各路信號的操作稱為多徑 搜索?？梢姡霚p少多徑混疊帶來的干擾，多徑搜索的主要作用就在于盡可 能準確、不遺漏地檢測到最主要的多徑分量，精確度至少應為1/2chip?，F(xiàn)有技術(shù)中，實現(xiàn)多徑搜索的多徑搜索器采用圖1所示的結(jié)構(gòu)，其工作原理具體是這樣初始搜索模塊100先將RAKE接收機中接收濾波器傳來的、以 幀為單位的數(shù)據(jù)在搜索窗的范圍內(nèi)對每個釆樣點進行相關(guān)值功率計算；計算得 到的樣點功率值由初始濾波檢測模塊102濾除絕大部分的非多徑位置上的樣點 噪聲功率值，然后把濾波檢測后的樣值功率傳到M幀非相干累加模塊104,對 連續(xù)M幀的樣點功率值進行非相干累加；經(jīng)過初始檢測濾波以及M幀非相干 累加后的樣點功率通常為多徑及其附近的功率樣點，已經(jīng)是很穩(wěn)定的功率值， 則再將這些值傳到多徑檢測模塊106中，就可以得到檢測后的多徑位置及其功 率，最后將多徑檢測模塊106的結(jié)果經(jīng)多徑輸出模塊108輸出到RAKE接收機 的多徑管理器中進行后續(xù)處理。目前，有關(guān)多徑搜索的技術(shù)種類繁多且千差萬別，然而從宏觀上看，CDMA 移動通信系統(tǒng)中多徑搜索的性能僅由兩個主要因素決定PN碼與數(shù)據(jù)做相關(guān)的 長度、連續(xù)做多徑搜索的次數(shù)。 一方面，相關(guān)長度越長，處理增益越大，解擴 信號的信噪比(SNR)就會越強，多徑檢測的概率就會越高；另一方面，在無 線移動信道下接收機解擴信號的方差與相關(guān)長度成正比，這就意味著，隨著相 關(guān)長度的增加，解擴信號SNR的增加將會越來越有限。但對于實際CDMA系 統(tǒng)的接收機，多徑搜索是系統(tǒng)資源包括運算量與耗電量消耗的主要方面，所以 要求多徑搜索相關(guān)運算的長度越短越好。因此，在實際應用中，相關(guān)長度往往 是 一個比較確定的值，比如在1024chip到2048chip之間。在相關(guān)長度確定后，多徑搜索器的性能主要由連續(xù)做搜索的次數(shù)決定。理 論分析表明在相關(guān)長度一定的條件下， 一次多徑搜索的虛警概率與漏警概率 存在一個上界，即虛警與漏警概率不能同時達到足夠小，而連續(xù)多次(M幀) 相關(guān)結(jié)果累加后得到的多徑檢測結(jié)果，能使虛警與漏警概率同時大大地減小。 這里， 一次多徑搜索通常為一幀，累加連續(xù)M幀相關(guān)結(jié)果稱為非相干累加。由 于多徑搜索要求至少每一幀都要給出準確的結(jié)果，因此通常的做法是把連續(xù) M幀做相關(guān)的結(jié)果存儲起來，然后把前面M-l幀的結(jié)果與當前幀的結(jié)果一起做 非相干累加，之后再對累加后的相關(guān)值進行多徑檢測。這樣做的好處是當前還是只做一幀的相關(guān)，只是通過讀取存儲器中的值來利用連續(xù)M幀的相關(guān)結(jié)果， 但整體消耗幾乎沒有增加，而且又能極大地提高多徑搜索性能，這種利用多幀 非相干累加來提高多徑搜索器性能的方法被現(xiàn)有技術(shù)廣泛釆用。雖然，M幀非相干累加處理能有效地提高多徑搜索的性能，但對于特定情 況它還存在隱患。由于現(xiàn)實無線信道的復雜性，動態(tài)信道會時常地存在，如生 滅信道和移動信道，在這種情況下，主要的多徑會在不同的時間內(nèi)發(fā)生移動或 消失，而新的多徑會在新的位置上出現(xiàn)。如果某條多徑在前面的M-1幀內(nèi)都以 較強的功率存在，而在當前幀的時間發(fā)生了移動或消失，那么，利用M幀非相 千累加處理的方法，在當前幀會把已經(jīng)不存在的多徑當作有效的路徑輸出，而 且正是由于用連續(xù)M幀做非相干累加處理，這種錯誤的輸出會發(fā)生至多M-l 次。
一旦虛警發(fā)生，將對整個系統(tǒng)的性能產(chǎn)生很大的影響 一方面，錯誤多徑被分配到RAKE接收機的fmger后，將會使該finger做大量無用的工作，白白 地耗掉很多系統(tǒng)資源；另一方面，由于錯誤的多徑擠占了相應的finger會導致 正確的多徑不能被及時地分配，這時合并后信號的SNR會急劇下降，從而使系 統(tǒng)性能惡化。因此，如何以較小的代價充分地保證多徑搜索的性能，又能極大的避免在 動態(tài)信道下虛警的發(fā)生，是多徑搜索中一個重要的問題。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種CDMA系統(tǒng)中的動態(tài)多徑檢測 方法，能在保證多徑搜索性能的同時，有效降低動態(tài)信道下虛警的發(fā)生。本發(fā)明的另一目的在于提供一種多徑搜索器，能有效減少動態(tài)信道下虛警 的概率。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的 一種碼分多址通信系統(tǒng)中的動態(tài)多徑檢測方法，包括以下步驟 A、對經(jīng)過多徑檢測得到的多徑位置進行動態(tài)多徑差分檢測，判斷相鄰幀 中的多徑位置信息是否發(fā)生變化，如果發(fā)生變化，則輸出經(jīng)過多徑差分檢測的所有多徑位置，執(zhí)行步驟B,否則，將當前幀多徑檢測后的多徑位置作為最終 多徑檢測結(jié)果，執(zhí)行步驟C;B、 對每個輸出的多徑位置進行多徑驗證，并對經(jīng)過驗證的多徑位置進行 相鄰多徑處理，將經(jīng)過相鄰多經(jīng)處理的多徑位置作為最終多徑檢測結(jié)果；C、 輸出最終多徑檢測結(jié)果。 其中，步驟A具體包括Al、分別存儲當前幀和前一幀中每幀最強L徑的多徑位置；所述當前幀和前一幀中的多徑位置以及最終輸出的多徑位置均采用數(shù)組方式存儲；A2、比較兩者是否相同，如果不同，則不重復地保存所有檢測出的多徑位置，并置多徑變化標記；如果相同，則保存檢測出的當前幀的多徑位置，并復位多徑變化標記；A3、輸出最終的多徑位置保存結(jié)果和多徑變化標記的值。 上述方案中，步驟B中對一個多徑位置進行多徑驗證的過程具體包括 Bll、接收待驗證的多徑位置，計算所述多徑位置處的多徑功率值，并計算所述多徑位置加上dis—win處的噪聲功率值；其中，dis一win為大于多徑延時窗的一個長度值；B12、計算所述多徑功率值與所述噪聲功率值之差作為去噪聲多徑功率值； B13、判斷去噪聲多徑功率值是否大于功率檢測門限與所述噪聲功率值之積，如果大于，則將當前驗證的多徑位置作為有效的多徑位置，否則，結(jié)東當前處理流程。其中，步驟B中所述多徑驗證進一步包括對待驗證的每條多徑執(zhí)行步驟 Bll至步驟B13，之后，輸出所有有效的多徑位置及其對應的去噪聲的多徑功 率值。其中，步驟B中所述的相鄰多徑處理進一步包括B21、按延時順序排列驗證后的多徑位置pos[i]及其對應功率pwr[i],其中 i=1...2L, L為RAKE接收機的接收分支數(shù)；B22、判斷pos[i+l]與pos[i]之差是否小于c^，如果是，則執(zhí)行步驟B23;否則，執(zhí)行步驟B29;其中，dw的值為N/2, N表示一個碼片對應的采樣延時點數(shù)5B23、判斷pos[i+2]與pos[i+l]之差是否小于dN，如果是，則執(zhí)行步驟B24; 否則，執(zhí)行步驟B28;B24、判斷是否(pwr[i]+pwr[i+2]) /2<T0*pwr[i+l]，如果是，則執(zhí)行步驟 B26;否則，執(zhí)行步驟B25;B25、判斷是否(pwr[i]+pwr[i+2] ) /2〉T^pwr[i+1]，如果是，則執(zhí)行步驟 B27;否則，執(zhí)行步驟B26;B26、將功率值pwr[i]、 pwr[i+2]置0后，執(zhí)行步驟B28;B27、將pwr[i+l]置0;B28、判斷pwr[i+l]是否大于pwr[i]，如果是，則將pwr[i]置0;否則，將 pwr[i+l]置0;B29、在pwr[i]>0時輸出pwr[i]及其對應的pos[i]。本發(fā)明還提供了一種多徑搜索器，包括初始搜索模塊、初始濾波檢測模塊、 M幀非相干累加模塊、多徑檢測模塊和多徑輸出模塊，關(guān)鍵是，在多徑檢測模 塊和多徑輸出模塊之間，該多徑搜索器還包括動態(tài)多徑處理模塊，用于對經(jīng)過 多徑檢測得到的多徑位置進行動態(tài)多徑檢測，確定信道是否發(fā)生變化；并在信 道發(fā)生變化時，對經(jīng)過動態(tài)多徑檢測得到的多徑位置進行多徑驗證和相鄰多徑 處理。其中，所述動態(tài)多徑處理模塊進一步包括動態(tài)多徑差分檢測模塊，用于 接收多徑檢測模塊輸出的多徑位置，進行信道差分檢測，并輸出經(jīng)過處理的多 徑位置和控制變量到輸出選擇模塊；輸出選擇模塊，根據(jù)收到的多徑位置和控 制變量確定信道是否發(fā)生變化，輸出選擇結(jié)果到多徑驗證模塊或所述多徑輸出 模塊；多徑驗證模塊，用于驗證輸出選擇模塊送來的各多徑位置的有效性，并 將通過檢測后的多徑位置輸出給相鄰多徑處理模塊；相鄰多徑處理模塊，對相 鄰多徑進行處理，并將處理后的有效多徑位置輸出至多徑輸出模塊。所述動態(tài)多徑差分檢測模塊進一步包括存儲單元，用于保存當前幀和前一幀經(jīng)過多徑檢測的最強L徑的多徑位置，保存所述動態(tài)多徑差分檢測模塊的 最終輸出結(jié)果，并設置多徑變化標記；比較單元，用于比較存儲的當前幀和前 一幀的最強L徑的多徑位置，確定多徑是否發(fā)生變化；輸出單元，用于輸出存 儲單元中保存的最終輸出結(jié)果。上述方案中，所述多徑驗證模塊進一步包括接收單元，用于待驗證的多 徑位置pos[i];計算多徑功率單元，用于計算pos[i]的多徑功率值及其去噪聲多 徑功率值；判斷比較單元，用于判斷多徑位置是否有效，以及是否驗證完所有 待驗證的多徑位置；信息輸出單元，用于輸出所有有效的多徑位置及其對應的 去噪聲多徑功率值。所述相鄰多徑處理模塊進一步包括排序單元，用于將經(jīng)過多徑驗證得到 的多徑位置及其對應的功率按延時先后順序排列；相鄰多徑檢測單元，用于在 相鄰多徑中檢測出真實徑的峰值，并將非真實徑的功率值置0;單條多徑確定 單元，用于在相鄰多徑位置中選出并保留1/2碼片內(nèi)一條多徑；延時信息處理 單元，緩存并輸出經(jīng)過相鄰多徑檢測的所有峰值中大于0的功率值及其對應的 多徑位置。本發(fā)明提供的CDMA系統(tǒng)中的動態(tài)多徑檢測方法及裝置，是針對現(xiàn)有技術(shù) 不能有效解決生滅、移動等動態(tài)信道條件下的多徑變化問題提出的優(yōu)化解決方 案，僅在檢測到最強的L徑發(fā)生變化時才會進行，因此，在多徑?jīng)]有發(fā)生變化 時不會增加系統(tǒng)的消耗，而在多徑發(fā)生變化時卻能以非常少的運算量來充分地 保證多徑的正確性，既避免了系統(tǒng)無謂的消耗，又有效防止了系統(tǒng)性能的損失， 從而有效地提高了系統(tǒng)的整體性能。本發(fā)明在信道發(fā)生變化的條件下，能用很小的運算量實現(xiàn)對動態(tài)多徑的準 確檢測，而且發(fā)明中的相鄰多徑處理環(huán)節(jié)還能糾正現(xiàn)有技術(shù)中多徑檢測時發(fā)生 的大部分錯誤，因此，本發(fā)明具有實用性好、實現(xiàn)復雜度小，對系統(tǒng)性能改善 明顯的顯著特點。本發(fā)明還提出了對變化多徑進行驗證、對相鄰多徑進行處理的方法，對多 徑檢測進行了優(yōu)化和增強。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中多徑搜索器的組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明動態(tài)多徑檢測方法的實現(xiàn)流程示意圖； 圖3為本發(fā)明動態(tài)多徑差分檢測的實現(xiàn)原理示意圖； 圖4為本發(fā)明變化多徑驗證的實現(xiàn)流程示意圖； 圖5為本發(fā)明相鄰多徑處理的實現(xiàn)流程示意圖； 圖6為CDMA系統(tǒng)接收機的組成結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明多徑搜索器的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明的核心思想是對于經(jīng)過多徑檢測輸出的多徑位置信息，進一步通 過比較相鄰幀中多徑檢測結(jié)果是否相同的方式，確定信道是否發(fā)生變化；在信 道發(fā)生變化的情況下，對多徑檢測輸出的多徑位置進行多徑驗證和相鄰多徑處 理后，再作為多徑檢測的多徑位置輸出，完成后續(xù)處理。本發(fā)明的動態(tài)多徑檢測方法如圖2所示，包括以下步驟步驟201~202:對經(jīng)過多徑檢測得到的多徑位置進行動態(tài)多徑差分檢測， 比較相鄰兩幀中多徑位置信息，判斷多徑位置信息是否發(fā)生變化，如果是，則 輸出經(jīng)過多徑差分檢測的所有多徑位置作為待驗證的多徑位置，執(zhí)行步驟203; 否則，將當前幀多徑檢測后的多徑位置作為最終多徑檢測結(jié)果，執(zhí)行步驟205。這里，所述進行動態(tài)多徑差分檢測實際就是順序?qū)γ績蓚€相鄰幀做比較、 判斷的步驟，具體對每兩個相鄰幀執(zhí)行的操作就是分別存儲當前幀和前一幀 的多徑檢測結(jié)果，即每幀最強L徑的多徑位置；然后，比較兩者是否相同，如 果不同，說明發(fā)生變化，則不重復地保存所有檢測出的多徑位置，并置多徑變 化標記；如果相同，說明未發(fā)生變化，則保存當前幀的多徑位置，即將最強L 徑的多徑位置作為多徑檢測結(jié)果，并復位多徑變化標記；最后，輸出最終的多 徑位置保存結(jié)果和多徑變化標記的值。其中，L的值為一固定常數(shù)，可取值為 RAKE接收機的多徑finger數(shù)。步驟203:對每個輸出的待驗證的多徑位置一一進行多徑驗證。 步驟204:對經(jīng)過驗證的多徑位置進行相鄰多徑處理，并將經(jīng)過相鄰多經(jīng) 處理的多徑位置作為最終多徑檢測結(jié)果。 步驟205:輸出最終多徑檢測結(jié)果。在實現(xiàn)本發(fā)明的方法之前，通常要先執(zhí)行以下兩個步驟，以得到經(jīng)過多徑 檢測的多徑位置步驟a:對多徑信號進行初始搜索和初始濾波檢測。具體操作就是對RAKE接收機中發(fā)來的、以幀為單位的數(shù)據(jù)在搜索窗的范圍內(nèi)對每個采樣點進行相關(guān) 值功率計算；并濾除計算得到的樣點功率值絕大部分的非多徑位置上的樣點噪聲功率值。步驟b:對經(jīng)過濾波檢測的樣點功率進行非相干累加和多徑檢測。具體操 作就是對經(jīng)過濾波檢測的連續(xù)M幀的樣點功率值進行非相干累加，再對經(jīng)過 非相干累加后的樣點功率值進行多徑檢測，得到經(jīng)多徑檢測后的多徑位置及其 功率。在圖2所示的處理過程中，步驟201和步驟202可采用數(shù)組方式存儲和保 存多徑位置，并設置一個變量作為多徑變化標記，通過置0或置1實現(xiàn)多徑變 化標記的復位或置位。具體動態(tài)多徑差分檢測的實現(xiàn)步驟如圖3所示，圖3中 用currentjos[]數(shù)組存儲當前幀的多徑檢測結(jié)果，passecLpos[]存儲前一幀的多 徑檢測結(jié)果，mrg』os[]數(shù)組保存最終的多徑位置，變量Is一varied作為多徑變化 標記，包括以下步驟步驟301 302:分別將當前幀經(jīng)過多徑檢測輸出的最強L徑的多徑位置存 儲到數(shù)組currentjos[]中，前一幀經(jīng)過多徑檢測輸出的最強L徑的多徑位置存 儲到數(shù)組passecLpos[]中。本發(fā)明中，以幀為單位連續(xù)輸出多徑位置。步驟303:比較數(shù)組currenUx)s[]與passed—j3os[]是否相同，如果相同，則 執(zhí)行步驟305;否則，執(zhí)行步驟304。步驟304:將currentjos[]與passed—j)os[]內(nèi)出現(xiàn)的所有多徑位置不重復地 存入到數(shù)組mrgjos[]中，并將Is—varied置1，執(zhí)行步驟306。步驟305:將current_pos[]中的值賦給數(shù)組mrg_pos[],且將Is—varied置0。 步驟306:輸出數(shù)組mrgjos[]及變量Is—varied的值。其中，mrgj os[]作為待驗證的多徑位置信息或最終多徑檢測結(jié)果，IS_Varried作為控制信號。在圖2所示的處理過程中，步驟203所述的多徑驗證方法如圖4所示，具體包括以下步驟步驟401:接收待驗證的多徑位置pos[i],其中i為指針變量，i=l,......2L，L為RAKE接收機的多徑finger數(shù)。這里，pos[]中的多徑位置就是圖3中步驟 306最終輸出的多徑位置。步驟402~403:計算多徑位置pos[i]處的多徑功率值pwr[i],并計算 (pos[i]+dis_win )處的噪聲功率值noise_pwr[i]。其中，dis一win通常為大于多徑延時窗的一個長度值，比如在3GPP頻分 雙工(FDD)系統(tǒng)中，假設最大延時擴展為20微秒，則對應為80chips的延時， 那么，在N倍過采樣下，dis_win可以在大于8(PN或小于-8(^N以外的范圍取 值，如土10(^N。本步驟中，計算(pos[i]+dis_win)處的噪聲功率值是為了確定 一個噪聲的基準功率，以便用來判斷多徑位置的有效性。步驟404:計算去噪聲的多徑功率值pwr[i]=pwr[i]-noise_pwr[i]。步驟405 406:判斷去噪聲的多徑功率值pwr[i]是否大于pwr一th與 noisej)wr[i]之積，即判斷此多徑位置是否有效，如果大于，則將當前驗證的多 徑位置作為有效的多徑位置，執(zhí)行步驟407;否則，將i加l,返回步驟401。這里，pwr一th是預先設定的功率檢測門限，pwr—th在范圍[4,100]內(nèi)取值。步驟407:判斷是否驗證完，即判斷是否"2L,如果是，則執(zhí)行步驟408; 否則，將i加1,返回步驟401。步驟408:輸出所有有效的多徑位置pos[i]及其對應的去噪聲的多徑功率值 pwr[i]。在圖2所示的處理過程中，步驟204所述的相鄰多徑處理方法如圖5所示， 具體包括以下步驟步驟501:按延時順序排列驗證后的多徑位置pos[i]及其對應功率pwr[i]。步驟502:判斷pos[i+l]與pos[i]之差是否小于dN,如果是，則執(zhí)行步驟503; 否則，執(zhí)行步驟511。其中，dw的值為N/2, N表示一個碼片對應的釆樣延時點數(shù)。步驟502的 判斷是為了選出并保留1/2chip內(nèi)的一條多徑。步驟503:判斷pos[i+2]與pos[i+l]之差是否小于4j,如果是，則執(zhí)行步驟 504;否則，執(zhí)行步驟508。步驟504:判斷是否(pwr[i]+pwr[i+2]) /2<T。*pwr[i+l]，如果是，則執(zhí)行 步驟506;否則，執(zhí)行步驟505。步驟505:判斷是否(pwr[i〗+pwr[i+2]) /2〉T,pwr[i+1]，如果是，則執(zhí)行 步驟507;否則，執(zhí)行步驟506。步驟506:將功率值pwr[i]、 pwr[i+2]置0，然后執(zhí)行步驟508。步驟507:將pwr[i+l]置0。步驟508-510:判斷pwr[i+l]是否大于pwr[i],如果是，則將pwr[i]置0;否則，將pwr[i+l]置0。步驟511:如果pwr[i]X),則將pwr[i]及其對應的pos[i]輸出。本發(fā)明中的相鄰多徑處理是采用另 一專利申請中所提出的短延時峰值檢測方法，去除相鄰多徑疊加的影響，檢測出真實徑的峰值。其中，TQ、 T^分別為兩個相鄰徑檢測門限，通常，To在范圍
內(nèi)取值，而T!則在范圍
內(nèi)取值。實現(xiàn)本發(fā)明動態(tài)多徑檢測所基于的CDMA接收機結(jié)構(gòu)如圖6所示，包括 射頻前端600、 N倍過采樣器602、接收濾波器604、多徑搜索器606、多徑跟 蹤器610、多徑管理器608以及RAKE接收處理器612。其中，射頻前端600 用以完成接收射頻部分的處理，即完成數(shù)據(jù)從電磁信號到基帶信號的轉(zhuǎn)換， 處理后的信號通過N倍過采樣器602再送到接收濾波器604。N倍過采樣器602 用于實現(xiàn)對基帶信號的N倍過采樣，其中N應不小于2。接收濾波器604用以 完成對N倍過采樣器602過釆樣后的信號進行接收匹配濾波，若發(fā)送端用的是 根升余弦(RRC)濾波器，那么接收端也會用RRC濾波器來接收，并且濾波后的信號等效于發(fā)送信號被升余弦濾波器濾波。多徑搜索器606用于粗略地搜索 各多徑信號的時延位置，并將搜索到的多徑時延位置送至多徑管理器，通常精度不低于l/2chip;多徑管理器608用來管理、協(xié)調(diào)、分配搜索到的多徑延時信 息，并將多徑延時位置提供給多徑跟蹤器610;多徑跟蹤器610用來跟蹤多徑 管理器608提供的多徑延時位置并進行精同步，將跟蹤到的各徑精確的多徑延 時信息提供給RAKE接收處理器612并反饋給多徑管理器608,其精度通常不 低于1/8chip; RAKE接收處理器612用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的解調(diào)與合并。由N倍過采樣器602過采樣后的信號經(jīng)過接收濾波器604匹配濾波后，分 成三路 一路經(jīng)多徑搜索器606、多徑管理器608處理后，可獲得粗略的多徑 位置信息； 一路在多徑管理器608的控制下，經(jīng)多徑跟蹤器610的處理后，可 獲得各徑延時信息的準確值，這里是將同一路基帶數(shù)據(jù)傳送給多徑搜索器606 和多徑跟蹤器610，作為輸入數(shù)據(jù)；另一路將經(jīng)接收濾波器604處理后的數(shù)據(jù) 傳到RAKE接收處理器612中，在多徑跟蹤器610輸出的延時信息地控制下完 成對基帶數(shù)據(jù)的解調(diào)，RAKE接收處理器612解調(diào)后的數(shù)據(jù)最后送到信道解碼 器中解碼，以恢復發(fā)送的數(shù)據(jù)。從圖2至圖5描述的動態(tài)多徑檢測方法可以看出，本發(fā)明實現(xiàn)動態(tài)多徑檢 測最關(guān)鍵的部分就是多徑搜索。為了實現(xiàn)本發(fā)明的多徑搜索，本發(fā)明提供了一 種多徑搜索器，其組成結(jié)構(gòu)如圖7所示，包括初始搜索模塊100、初始濾波檢 測模塊102、M幀非相干累加模塊104、多徑檢測模塊106和多徑輸出模塊108; 在多徑檢測模塊106和多徑輸出模塊108之間，該多徑搜索器還包括動態(tài)多徑 處理模塊70，用于對經(jīng)過多徑檢測得到的多徑位置進行動態(tài)多徑檢測，確定信 道是否發(fā)生變化；并在信道發(fā)生變化時，對經(jīng)過動態(tài)多徑檢測得到的多徑位置 進行多徑驗證和相鄰多徑處理。所述動態(tài)多徑處理模塊70進一步包括動態(tài)多徑差分檢測模塊700、輸出 選擇模塊702、多徑驗證模塊704以及相鄰多徑處理模塊706。其中，動態(tài)多徑差分檢測模塊700接收多徑檢測模塊106經(jīng)過多徑檢測后 輸出的多徑位置，進行信道差分檢測，并輸出經(jīng)過處理的多徑位置到輸出選擇模塊702的X端口，輸出控制變量到輸出選擇模塊702的CTL端口；輸出選 擇模塊702根據(jù)收到的多徑位置和控制變量確定信道是否發(fā)生變化，并通過自 身的A端口或B端口輸出選擇結(jié)果。通常，輸出選擇模塊702輸入、輸出端口 的真值表如表一所示駄CTLABX0XX1X—表 一表一中，符號"-"表示無輸出。如果動態(tài)多徑差分檢測模塊700判斷出信道沒有發(fā)生變化，那么，輸出到 輸出選擇模塊702中CTL端口的值為0，則多徑檢測模塊106檢測產(chǎn)生的多徑 從輸出選擇模塊702的B端口直接傳輸?shù)蕉鄰捷敵瞿K108輸出，這里多徑輸出模塊的功能與現(xiàn)有技術(shù)中多徑輸出模塊的功能完全相同。而當動態(tài)多徑差分 檢測模塊700判斷出動態(tài)多徑發(fā)生變化時，則動態(tài)多徑差分檢測模塊700把變 化前后連續(xù)兩幀的多徑位置合并，然后輸出到輸出選擇模塊702的X端口，同 時向輸出選擇模塊702的CTL端口傳出控制信號1。這樣，在動態(tài)多徑差分檢 測模塊700中合并后的多徑位置經(jīng)輸出選擇模塊702選擇后從A端口傳輸?shù)蕉?徑驗證模塊704中，多徑驗證模塊704對702模塊送來的多徑位置進行有效性 驗證，并將通過多徑驗證后的多徑位置輸出給相鄰多徑處理模塊706。經(jīng)多徑 驗證模塊704驗證后輸出的有效多徑位置在1個碼片內(nèi)可能會出現(xiàn)多個，因此， 相鄰多徑處理模塊706需要對相鄰多徑進行處理，相鄰多徑處理模塊706處理 后的有效多徑位置經(jīng)多徑輸出模塊108輸出到多徑管理器608中。在所述動態(tài)多徑處理模塊70中，所述動態(tài)多徑差分檢測模塊700從其實現(xiàn) 的邏輯功能來看，進一步包括存儲單元、比較單元以及輸出單元，其中，存 儲單元，用于保存當前幀和前一幀經(jīng)過多徑檢測的最強L徑的多徑位置，保存 動態(tài)多徑差分檢測模塊700的最終輸出結(jié)果，并設置多徑變化標記；比較單元,17用于比較存儲的當前幀和前一幀的最強L徑的多徑位置，確定多徑是否發(fā)生變 化；輸出單元，用于輸出存儲單元中保存的最終輸出結(jié)果。所述多徑驗證模塊704根據(jù)其實現(xiàn)的邏輯功能來看，進一步包括接收單元、計算多徑功率單元、判斷比較單元、信息輸出單元，其中，接收單元用于待驗證的多徑位置pos[i];計算多徑功率單元，用于計算pos[i]的多徑功率值及 其去噪聲的多徑功率值；判斷比較單元，用于判斷多徑位置是否有效，以及是 否驗證完所有待驗證的多徑位置；信息輸出單元，用于輸出所有有效的多徑位 置及其對應的去噪聲的多徑功率值。所述相鄰多徑處理模塊706根據(jù)其完成的邏輯功能來看，進一步包括排 序單元、單條多徑確定單元、相鄰多徑檢測單元、延時信息處理單元。其中， 排序單元用于將經(jīng)過多徑驗證得到的多徑位置及其對應的功率按延時先后順序 排列；相鄰多徑檢測單元，用于在相鄰多徑中檢測出真實徑的峰值，并將非真 實徑的功率值置O;單條多徑確定單元，用于在相鄰多徑位置中選出并保留1/2 碼片內(nèi)一條多徑；延時信息處理單元，緩存并輸出經(jīng)過相鄰多徑檢測的所有峰值中大于0的功率值及其對應的多徑位置。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1. 一種碼分多址通信系統(tǒng)中的動態(tài)多徑檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟A、對經(jīng)過多徑檢測得到的多徑位置進行動態(tài)多徑差分檢測，判斷相鄰幀中的多徑位置信息是否發(fā)生變化，如果發(fā)生變化，則輸出經(jīng)過多徑差分檢測的所有多徑位置，執(zhí)行步驟B，否則，將當前幀多徑檢測后的多徑位置作為最終多徑檢測結(jié)果，執(zhí)行步驟C；B、對每個輸出的多徑位置進行多徑驗證，并對經(jīng)過驗證的多徑位置進行相鄰多徑處理，將經(jīng)過相鄰多經(jīng)處理的多徑位置作為最終多徑檢測結(jié)果；C、輸出最終多徑檢測結(jié)果。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)多徑檢測方法，其特征在于，步驟A具體 包括Al、分別存儲當前幀和前一幀中每幀最強L徑的多徑位置；A2、比較兩者是否相同，如果不同，則不重復地保存所有檢測出的多徑位置，并置多徑變化標記；如果相同，則保存檢測出的當前幀的多徑位置，并復位多徑變化標記；A3、輸出最終的多徑位置保存結(jié)果和多徑變化標記的值。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的動態(tài)多徑檢測方法，其特征在于，所述當前幀和 前一幀中的多徑位置以及最終輸出的多徑位置均釆用數(shù)組方式存儲。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的動態(tài)多徑檢測方法，其特征在于，步 驟B中對一個多徑位置進行多徑驗證的過程具體包括Bll、接收待驗證的多徑位置，計算所述多徑位置處的多徑功率值，并計 算所述多徑位置加上dis—win處的噪聲功率值；其中，dis_win為大于多徑延時 窗的一個長度值；B12、計算所述多徑功率值與所述噪聲功率值之差作為去噪聲多徑功率值; B13、判斷去噪聲多徑功率值是否大于功率檢測門限與所述噪聲功率值之積，如果大于，則將當前驗證的多徑位置作為有效的多徑位置，否則，結(jié)束當 前處理流程。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的動態(tài)多徑檢測方法，其特征在于，步驟B中所述多徑驗證進一步包括對待驗證的每條多徑執(zhí)行步驟Bll至步驟B13，之后， 輸出所有有效的多徑位置及其對應的去噪聲的多徑功率值。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的動態(tài)多徑檢測方法，其特征在于，步驟B中所 述的相鄰多徑處理進一步包括B21、按延時順序排列驗證后的多徑位置pos[i]及其對應功率pwr[i]，其中 i=1...2L, L為RAKE接收機的接收分支數(shù)；B22、判斷pos[i+l]與pos[i]之差是否小于dN,如果是，則執(zhí)行步驟B23; 否則，執(zhí)行步驟B29;其中，dw的值為N/2, N表示一個碼片對應的采樣延時 點數(shù)；B23、判斷pos[i+2]與pos[i+l]之差是否小于dN，如果是，則執(zhí)行步驟B24; 否則，執(zhí)行步驟B28;B24、判斷是否(pwr[i]+pwr[i+2]) /2<T0*pwr[i+l]，如果是，則執(zhí)行步驟 B26;否則，執(zhí)行步驟B25;B25、判斷是否(pwr[i]+pwr[i+2] ) /2〉T^pwr[i+1]，如果是，則執(zhí)行步驟 B27;否則，執(zhí)行步驟B26;B26、將功率值pwr[i]、 pwr[i+2]置0后，執(zhí)行步驟B28;B27、將pwr[i+l]置0;B28、判斷pwr[i+l]是否大于pwr[i]，如果是，則將pwr[i]置0;否則，將 pwr[i+l]置0;B29、在pwr[i]>0時輸出pwr[i]及其對應的pos[i]。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的動態(tài)多徑檢測方法，其特征在于，步 驟B中所述的相鄰多徑處理進一步包括B21、按延時順序排列驗證后的多徑位置pos[i]及其對應功率pwr[i]，其中 i=1...2L， L為RAKE接收機的接收分支數(shù)；B22、判斷pos[i+l]與pos[i]之差是否小于dN，如果是，則執(zhí)行步驟B23; 否則，執(zhí)行步驟B29;其中，dw的值為N/2， N表示一個碼片對應的釆樣延時 點數(shù)；B23、判斷pos[i+2]與pos[i+l]之差是否小于dN,如果是，則執(zhí)行步驟B24; 否則，執(zhí)行步驟B28;B24、判斷是否(pwr[i]+pwr[i+2]) /2<T。*pwr[i+l]，如果是，則執(zhí)行步驟 B26;否則，執(zhí)行步驟B25;B25、判斷是否(pwr[i]+pwr[i+2] ) /2〉T,pwr[i+1]，如果是，則執(zhí)行步驟 B27;否則，執(zhí)行步驟B26;B26、將功率值pwr[i]、 pwr[i+2]置0后，執(zhí)行步驟B28;B27、將pwr[i+l]置0;B28、判斷pwr[i+l]是否大于pwr[i]，如果是，則將pwr[i]置0;否則，將 pwr[i+l]置0;B29、在pwr[i]>0時輸出pwr[i]及其對應的pos[i]。
8、 一種多徑搜索器，包括初始搜索模塊、初始濾波檢測模塊、M幀非相干 累加模塊、多徑檢測模塊和多徑輸出模塊，其特征在于，在多徑檢測模塊和多 徑輸出模塊之間，該多徑搜索器還包括動態(tài)多徑處理模塊，用于對經(jīng)過多徑檢 測得到的多徑位置進行動態(tài)多徑檢測，確定信道是否發(fā)生變化；并在信道發(fā)生 變化時，對經(jīng)過動態(tài)多徑檢測得到的多徑位置進行多徑驗證和相鄰多徑處理。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多徑搜索器，其特征在于，所述動態(tài)多徑處理模 塊進一步包括動態(tài)多徑差分檢測模塊，用于接收多徑檢測模塊輸出的多徑位置，進行信 道差分檢測，并輸出經(jīng)過處理的多徑位置和控制變量到輸出選擇模塊；輸出選擇模塊，根據(jù)收到的多徑位置和控制變量確定信道是否發(fā)生變化， 輸出選擇結(jié)果到多徑驗證模塊或所述多徑輸出模塊；多徑驗證模塊，用于驗證輸出選擇模塊送來的各多徑位置的有效性，并將通過檢測后的多徑位置輸出給相鄰多徑處理模塊；相鄰多徑處理模塊，對相鄰多徑進行處理，并將處理后的有效多徑位置輸 出至多徑輸出模塊。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的多徑搜索器，其特征在于，所述動態(tài)多徑差分檢測模塊進一步包括存儲單元，用于保存當前幀和前一幀經(jīng)過多徑檢測的最強L徑的多徑位置,保存所述動態(tài)多徑差分檢測模塊的最終輸出結(jié)果，并設置多徑變化標記；比較單元，用于比較存儲的當前幀和前一幀的最強L徑的多徑位置，確定多徑是否發(fā)生變化；輸出單元，用于輸出存儲單元中保存的最終輸出結(jié)果。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9或IO所述的多徑搜索器，其特征在于，所述多徑驗證模塊進一步包括接收單元，用于待驗證的多徑位置pos[i];計算多徑功率單元，用于計算pos[i]的多徑功率值及其去噪聲多徑功率值； 判斷比較單元，用于判斷多徑位置是否有效，以及是否驗證完所有待驗證 的多徑位置；信息輸出單元，用于輸出所有有效的多徑位置及其對應的去噪聲多徑功率值。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9或IO所述的多徑搜索器，其特征在于，所述相鄰多徑 處理模塊進一步包括排序單元，用于將經(jīng)過多徑驗證得到的多徑位置及其對應的功率按延時先 后順序排列；相鄰多徑檢測單元，用于在相鄰多徑中檢測出真實徑的峰值，并將非真實 徑的功率值置0;單條多徑確定單元，用于在相鄰多徑位置中選出并保留1/2碼片內(nèi)一條多徑；延時信息處理單元，緩存并輸出經(jīng)過相鄰多徑檢測的所有峰值中大于0的 功率值及其對應的多徑位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種碼分多址通信系統(tǒng)中的動態(tài)多徑檢測方法，該方法包括A.對經(jīng)過多徑檢測得到的多徑位置進行動態(tài)多徑差分檢測，判斷相鄰幀中的多徑位置信息是否發(fā)生變化，如果發(fā)生變化，則輸出經(jīng)過多徑差分檢測的所有多徑位置，執(zhí)行步驟B，否則，將當前幀多徑檢測后的多徑位置作為最終多徑檢測結(jié)果，執(zhí)行步驟C；B.對每個輸出的多徑位置進行多徑驗證，并對經(jīng)過驗證的多徑位置進行相鄰多徑處理，將經(jīng)過相鄰多經(jīng)處理的多徑位置作為最終多徑檢測結(jié)果；C.輸出最終多徑檢測結(jié)果。本發(fā)明還同時公開了一種多徑搜索器，采用本發(fā)明能在保證多徑搜索性能的同時，有效降低動態(tài)信道下虛警的發(fā)生。
文檔編號H04B1/707GK101257325SQ20071011127
公開日2008年9月3日 申請日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月9日
發(fā)明者徐朝倫, 李繼揚, 超 黎 申請人:曼沙爾有限公司