專利名稱：一種進(jìn)行主同步信號(hào)檢測(cè)的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LTE技術(shù)，特別涉及一種進(jìn)行主同步信號(hào)檢測(cè)的方法及裝置。

背景技術(shù)：
在無(wú)線通信系統(tǒng)中，終端在小區(qū)搜索階段的重要任務(wù)之一是獲得小區(qū)的ID以及幀定時(shí)信息，這些信息通常由系統(tǒng)中具有導(dǎo)頻性質(zhì)的信號(hào)所攜帶。
LTE(長(zhǎng)期演進(jìn))系統(tǒng)中，小區(qū)的ID(以下記為NID)由NID(1)和NID(2)兩部分組成，即

其中 NID(1)由輔同步信號(hào)(SSS，Secondary Synchronization Signal)所攜帶，

每一個(gè)NID(1)對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的已知序列。
NID(2)由主同步信號(hào)(PSS，Primary Synchronization Signal)所攜帶，

每一個(gè)NID(2)對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的已知序列。
PSS是一個(gè)頻域的Zadoff-Chu序列，按照公式(1)生成 (1)式中，i表示NID(2)的序號(hào)；u是Zadoff-Chu序列的序號(hào)，u的取值與NID(2)的取值之間的關(guān)系如表1所示 表1 PSS位于特定OFDM(正交頻分復(fù)用)符號(hào)的中間62個(gè)子載波上，具體來(lái)說(shuō)是分布在直流子載波兩邊各31個(gè)子載波上，如圖1所示。圖1中，直流子載波以及位于所示62個(gè)子載波兩側(cè)的各5個(gè)空閑子載波不發(fā)送任何信號(hào)?？臻e子載波的作用是為PSS和普通數(shù)據(jù)信號(hào)之間提供一個(gè)保護(hù)間隔。
現(xiàn)有進(jìn)行PSS檢測(cè)的方法是首先，利用低通濾波器從接收數(shù)據(jù)中將包含PSS的較窄的頻帶濾出來(lái)，然后，在時(shí)域上將如前所述三個(gè)可能的PSS與濾出來(lái)的接收數(shù)據(jù)分別進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，最后，將相關(guān)程度最高的PSS確定為系統(tǒng)當(dāng)前所采用的PSS。
上述現(xiàn)有進(jìn)行PSS檢測(cè)的方法往往需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的窄帶低通濾波器，并需要較多的運(yùn)算量。
并且，雖然在理論上，作為PSS的Zadoff-Chu序列是一種自相關(guān)特性和互相關(guān)特性都非常好的序列，但是，由于實(shí)際應(yīng)用中終端在小區(qū)搜索的開(kāi)始階段往往存在較大的頻偏，這種頻偏會(huì)導(dǎo)致在PSS檢測(cè)過(guò)程中嚴(yán)重破壞PSS的自相關(guān)及互相關(guān)特性。因此，在存在大頻偏的情況下，現(xiàn)有PSS檢測(cè)方法的檢測(cè)性能將迅速惡化。


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進(jìn)行主同步信號(hào)檢測(cè)的方法和裝置，以避免設(shè)計(jì)復(fù)雜的窄帶低通濾波器，從而降低運(yùn)算量，并有效提高PSS檢測(cè)的抗頻偏性能。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種進(jìn)行主同步信號(hào)檢測(cè)的裝置，包括快速傅立葉變換FFT變換器、主同步信號(hào)PSS抽取器、變量計(jì)算器和最值檢測(cè)器，其中 所述FFT變換器，用于根據(jù)正交頻分復(fù)用OFDM符號(hào)定時(shí)信息對(duì)接收到的K個(gè)OFDM符號(hào)進(jìn)行FFT變換，得到所述K個(gè)OFDM符號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻域信號(hào)； 所述PSS抽取器，用于分別從所述K個(gè)OFDM符號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻域信號(hào)中抽取M個(gè)數(shù)據(jù)，得到K個(gè)抽取序列，所述抽取的M個(gè)數(shù)據(jù)的位置涵蓋PSS信號(hào)在OFDM符號(hào)頻域中所對(duì)應(yīng)的位置； 所述變量計(jì)算器，用于根據(jù)所述K個(gè)抽取序列和3個(gè)已知的PSS信號(hào)計(jì)算表征所述3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于OFDM符號(hào)的各個(gè)位置的概率大小的變量； 所述最值計(jì)算器，用于確定所述變量中的最大值，將所述最大值對(duì)應(yīng)的位置確定為主同步信號(hào)所在的位置，將所述最大值對(duì)應(yīng)的PSS信號(hào)的標(biāo)識(shí)確定為主同步信號(hào)的標(biāo)識(shí)。
所述變量計(jì)算器中進(jìn)一步包括特定頻偏的PSS序列生成器、功率分組器和峰值計(jì)算器，其中 所述特定頻偏的PSS序列生成器，用于根據(jù)3個(gè)已知的PSS序列生成帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)； 所述功率分組器，用于將所述每一個(gè)帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)中的各個(gè)點(diǎn)按照功率大小分組，并記錄每一組中各個(gè)點(diǎn)在PSS序列中的位置； 所述峰值計(jì)算器，用于根據(jù)所述帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)、所述功率分組器記錄的每一組中各個(gè)點(diǎn)在PSS序列中的位置以及所述K個(gè)抽取序列，計(jì)算表征所述3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于所述K個(gè)抽取序列的各個(gè)位置的概率大小的變量。
所述特定頻偏的PSS序列生成器，用于對(duì)所述已知的3個(gè)PSS信號(hào)補(bǔ)0，使補(bǔ)0之后的PSS信號(hào)的長(zhǎng)度等于M，并用于將補(bǔ)0之后的PSS信號(hào)變換到時(shí)域得到時(shí)域PSS信號(hào)，還用于分別在每一個(gè)時(shí)域PSS信號(hào)上加上Q個(gè)預(yù)先設(shè)置的頻偏，以及用于將加上頻偏之后的時(shí)域PSS信號(hào)變換到頻域，得到對(duì)應(yīng)于每一個(gè)已知PSS信號(hào)的Q個(gè)帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)。
所述峰值計(jì)算器中進(jìn)一步包括序列共軛相乘器和峰值加強(qiáng)器，其中 所述序列共軛相乘器，用于將所述K個(gè)抽取序列分別與所述帶有頻偏的PSS序列進(jìn)行共軛相乘； 所述峰值加強(qiáng)器，用于將所述共軛相乘得到的序列按照功率分組器記錄的信息分組，在每一組內(nèi)，將鄰近的一對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行共軛相乘并累加，并用于對(duì)K個(gè)抽取序列所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的累加結(jié)果再次進(jìn)行累加得到所述變量。
所述峰值加強(qiáng)器，進(jìn)一步用于將對(duì)應(yīng)于同一個(gè)已知的PSS信號(hào)的Q個(gè)共軛相乘的累加結(jié)果進(jìn)行累加，并將得到的累加結(jié)果作為所述變量。
所述峰值加強(qiáng)器，進(jìn)一步用于將對(duì)應(yīng)于同一個(gè)已知的PSS信號(hào)的Q個(gè)共軛相乘的累加結(jié)果中的最大值作為所述變量。
所述峰值計(jì)算器中進(jìn)一步包括 多幀累加器，用于將針對(duì)多幀計(jì)算得到的所述變量進(jìn)行合并累加，并將所述合并累加的結(jié)果作為所述表征所述3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于所述K個(gè)抽取序列的各個(gè)位置的概率大小的變量。
本發(fā)明還提供了一種進(jìn)行主同步信號(hào)檢測(cè)的方法，包括 A、根據(jù)正交頻分復(fù)用OFDM符號(hào)定時(shí)信息對(duì)接收到的K個(gè)OFDM符號(hào)進(jìn)行快速傅立葉FFT變換，得到所述K個(gè)OFDM符號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻域信號(hào)； B、分別從所述K個(gè)OFDM符號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻域信號(hào)中抽取M個(gè)數(shù)據(jù)，得到K個(gè)抽取序列，所述抽取的M個(gè)數(shù)據(jù)的位置涵蓋PSS信號(hào)在OFDM符號(hào)頻域中所對(duì)應(yīng)的位置； C、根據(jù)所述K個(gè)抽取序列和3個(gè)已知的PSS信號(hào)計(jì)算表征所述3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于OFDM符號(hào)的各個(gè)位置的概率大小的變量； D、確定所述變量中的最大值，將所述最大值對(duì)應(yīng)的位置確定為主同步信號(hào)所在的位置，將所述最大值對(duì)應(yīng)的PSS信號(hào)的標(biāo)識(shí)確定為主同步信號(hào)的標(biāo)識(shí)。
所述C包括 C1、根據(jù)3個(gè)已知的PSS序列生成帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)； C2、將所述每一個(gè)帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)中的各個(gè)點(diǎn)按照功率大小分組，并記錄每一組中各個(gè)點(diǎn)在PSS序列中的位置； C3、根據(jù)所述帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)、所述功率分組器記錄的每一組中各個(gè)點(diǎn)在PSS序列中的位置以及所述K個(gè)抽取序列，計(jì)算表征所述3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于所述K個(gè)抽取序列的各個(gè)位置的概率大小的變量。
所述C1包括 C11、對(duì)所述已知的3個(gè)PSS信號(hào)補(bǔ)0，使補(bǔ)0之后的PSS信號(hào)的長(zhǎng)度等于M； C12、將補(bǔ)0之后的PSS信號(hào)變換到時(shí)域得到時(shí)域PSS信號(hào)； C13、分別在每一個(gè)時(shí)域PSS信號(hào)上加上Q個(gè)預(yù)先設(shè)置的頻偏； C14、將加上頻偏之后的時(shí)域PSS信號(hào)變換到頻域，得到對(duì)應(yīng)于每一個(gè)已知PSS信號(hào)的Q個(gè)帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)。
所述C3包括 C31、將所述K個(gè)抽取序列分別與所述帶有頻偏的PSS序列進(jìn)行共軛相乘； C32、將所述共軛相乘得到的序列按照功率分組器記錄的信息分組，在每一組內(nèi)，將鄰近的一對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行共軛相乘并累加，對(duì)K個(gè)抽取序列所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的累加結(jié)果再次進(jìn)行累加得到所述變量。
所述對(duì)K個(gè)抽取序列所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的累加結(jié)果再次進(jìn)行累加得到所述變量為 將對(duì)應(yīng)于同一個(gè)已知的PSS信號(hào)的Q個(gè)共軛相乘的累加結(jié)果進(jìn)行累加，并將得到的累加結(jié)果作為所述變量。
所述對(duì)K個(gè)抽取序列所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的累加結(jié)果再次進(jìn)行累加得到所述變量為 將對(duì)應(yīng)于同一個(gè)已知的PSS信號(hào)的Q個(gè)共軛相乘的累加結(jié)果中的最大值作為所述變量。
在所述C32之后進(jìn)一步包括 C33、將針對(duì)多幀計(jì)算得到的所述變量進(jìn)行合并累加，并將所述合并累加的結(jié)果作為所述表征所述3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于所述K個(gè)抽取序列的各個(gè)位置的概率大小的變量。
由上述技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明提供的應(yīng)用于LTE系統(tǒng)終端在小區(qū)搜索階段進(jìn)行主同步信號(hào)檢測(cè)的方法與裝置，通過(guò)將OFDM符號(hào)變換到頻域，并從頻域OFDM符號(hào)中抽取主同步信號(hào)所在位置的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)所抽取的數(shù)據(jù)和3個(gè)已知的PSS信號(hào)計(jì)算表征這3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于OFDM符號(hào)的各個(gè)位置的概率大小的變量，最后根據(jù)變量中的最大值確定主同步信號(hào)所在的位置和主同步信號(hào)的標(biāo)識(shí)，從而在頻域?qū)崿F(xiàn)了主同步信號(hào)的檢測(cè)。本發(fā)明不僅可以避免常規(guī)實(shí)現(xiàn)方案中復(fù)雜的窄帶低通濾波器設(shè)計(jì)，降低計(jì)算量，而且可以大大提高系統(tǒng)的抗頻偏能力，提高小區(qū)搜索過(guò)程的成功概率。



圖1為主同步信號(hào)在特定OFDM符號(hào)中的頻域分布示意圖； 圖2為本發(fā)明進(jìn)行主同步信號(hào)檢測(cè)的裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明進(jìn)行主同步信號(hào)檢測(cè)的裝置中一較佳峰值計(jì)算器的組成結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施例方式 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明的主要思想是根據(jù)OFDM符號(hào)定時(shí)將接收到的每一個(gè)OFDM符號(hào)變換到頻域，將每一個(gè)頻域OFDM符號(hào)中可能包含PSS的子載波抽取出來(lái)，利用所抽取出來(lái)的子載波計(jì)算表征PSS位置及其ID可能性大小的變量w(i，k′)(i是PSS的ID，k′是OFDM符號(hào)的位置)，最后從變量w(i，k′)當(dāng)中選出一個(gè)最大值，該最大值對(duì)應(yīng)的OFDM符號(hào)的位置k′即為PSS的位置，該最的值對(duì)應(yīng)的IDi即為PSS的ID。
本發(fā)明的實(shí)施以小區(qū)初始搜索過(guò)程中OFDM符號(hào)定時(shí)已確知為前提，也就是說(shuō)本發(fā)明假設(shè)在小區(qū)初始搜索過(guò)程中已經(jīng)確定了OFDM符號(hào)的起始位置，即已確定了OFDM符號(hào)定時(shí)。
圖2為本發(fā)明進(jìn)行主同步信號(hào)檢測(cè)的裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括FFT變換器210、PSS抽取器220、變量計(jì)算器230和最值檢測(cè)器240。下面對(duì)本發(fā)明裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
(一)FFT變換器 FFT變換器210，用于根據(jù)OFDM符號(hào)定時(shí)信息對(duì)接收到的K個(gè)OFDM符號(hào)進(jìn)行FFT變換，得到這K個(gè)OFDM符號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻域信號(hào)。具體為按照式(1)進(jìn)行變換 S(k)＝FFT(R(k))，0≤k＜K-1 (1) 式(1)中，

表示接收到的第k個(gè)OFDM符號(hào)的時(shí)域數(shù)據(jù)；

表示將R(k)做FFT變換之后得到的頻域數(shù)據(jù)； NFFT表示對(duì)每個(gè)符號(hào)做FFT變換所需的采樣點(diǎn)數(shù)，該值與LTE的系統(tǒng)帶寬有關(guān)，如果終端無(wú)法獲知當(dāng)前系統(tǒng)的帶寬信息，可以采用NFFT的最大值，即2048。
(二)PSS抽取器 PSS抽取器220，用于從S(k)中抽取M個(gè)數(shù)據(jù)，得到K個(gè)抽取序列，所抽取的M個(gè)數(shù)據(jù)的位置為PSS信號(hào)在OFDM符號(hào)頻域中所對(duì)應(yīng)的位置，因此，顯然M應(yīng)大于或等于62，這樣可以確保所有的PSS信號(hào)被完全抽取出來(lái)。具體可以按照式(2)進(jìn)行抽取 為后文表述方便，令

那么式(3)所示關(guān)系成立 這里，M＝M1+M2+1，M1，M2≥31。作為一種實(shí)施例，可以取M1＝32，M2＝31，則M＝64。
(三)變量計(jì)算器 變量計(jì)算器230，用于根據(jù)每個(gè)OFDM符號(hào)中可能包含PSS子載波的數(shù)據(jù)和已知的3個(gè)候選的PSS序列來(lái)計(jì)算出一個(gè)表征PSS處于某個(gè)特定OFDM符號(hào)位置及其屬于某個(gè)特定ID的可能性大小的變量。本發(fā)明在圖2中給出一種較優(yōu)的變量計(jì)算器方案，該方案具有較強(qiáng)的抗頻偏能力。
參見(jiàn)圖2，該變量計(jì)算器230包含三部分特定頻偏的PSS序列生成器231，功率分組器232和峰值計(jì)算器233。本較佳變量計(jì)算器的工作原理是首先由特定頻偏的PSS序列生成器計(jì)算出一系列帶有頻偏的頻域PSS序列，然后由功率分組器將每一個(gè)序列中的點(diǎn)按照功率大小進(jìn)行分組，最后由峰值計(jì)算器根據(jù)帶有頻偏的頻域PSS序列和功率分組的信息，計(jì)算變量w(i，k′)。具體地 特定頻偏的PSS序列生成器231，用于生成一系列具有頻偏的頻域PSS信號(hào)，其過(guò)程為首先將頻域PSS信號(hào)填補(bǔ)一定數(shù)目的0，使之長(zhǎng)度等于M，然后將補(bǔ)0之后的頻率PSS信號(hào)變換到時(shí)域，再在時(shí)域PSS信號(hào)上加上Q個(gè)頻偏，最后再變換到頻域得到Q個(gè)帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)。這個(gè)過(guò)程可以按照上述4步分別完成，也可通過(guò)一個(gè)公式直接求得。
作為一個(gè)實(shí)施例，特定頻偏的PSS序列生成器231的功能描述如下。
首先，根據(jù)PSS信號(hào)在頻域位置上的映射關(guān)系，通過(guò)補(bǔ)0重新構(gòu)造PSS序列，使其長(zhǎng)度為M。

然后，對(duì)補(bǔ)0之后的PSS序列進(jìn)行FFT變換，得到對(duì)應(yīng)的時(shí)域PSS信號(hào)，如式(4)所示 T(i)＝FFT(F(i))，i＝0，1，2 再次，對(duì)時(shí)域PSS信號(hào)T(i)進(jìn)行加頻偏操作，如式(5)所示 為后文表述方便，令 式(6)中，δq是數(shù)字域上的頻偏值，δq可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要進(jìn)行設(shè)置。由于LTE系統(tǒng)中的子載波間隔是15KHz，因此，當(dāng)δq為1時(shí)表示目前所加頻偏是15KHz。作為一種實(shí)施例δq可以選取如下Q＝9個(gè)值，[-1，-7.5，-0.5，-0.25，0，0.25，0.5，0.75，1]，這樣該實(shí)施例可以覆蓋[-15K，15K]的頻偏范圍。
最后，將所得到的帶有頻偏的時(shí)域PSS信號(hào)重新變換到頻域得到帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)，如式(7)所示 為后文表述方便，令 需要注意的是，如果δq的取值范圍中有兩個(gè)值相差為整數(shù)Z，那么根據(jù)傅立葉變換的性質(zhì)，求出其中一個(gè)

后，另一個(gè)可以通過(guò)對(duì)該序列進(jìn)行循環(huán)左移或右移Z位獲得。如上述的δq的取值，其實(shí)只需計(jì)算δq＝0，0.25，0.5，0.75這四個(gè)值即可，其他均可由這三個(gè)的加頻偏后的序列通過(guò)移位獲得。對(duì)于δq＝0，即為不加頻偏的原序列F(i)，通過(guò)對(duì)它移位可以獲得δq＝-1，1所對(duì)應(yīng)的序列。
由上述描述可知，一旦參數(shù)δq的取值確定，帶有頻偏的PSS序列也就確定了，因此，特定頻偏的PSS序列生成器不需要每次都計(jì)算，只需計(jì)算一次，將結(jié)果保存即可，除非對(duì)δq的取值作出調(diào)整。
功率分組器232，用于將每個(gè)帶有頻偏的PSS序列中的M個(gè)點(diǎn)按照功率大小分成D組，并記錄每一組中各個(gè)點(diǎn)在PSS序列中的位置。作為一個(gè)實(shí)施例可按照如下方式實(shí)現(xiàn)
n＝0，1，…M-1，i＝0，1，2，q＝0，1，…Q-1 上式中，α0，α1…αD-2為用于劃分功率等級(jí)的D-1個(gè)門限值。作為實(shí)施例可將功率分為兩類，通過(guò)門限α0＝0.5來(lái)劃分。
峰值計(jì)算器233，用于根據(jù)帶有頻偏的PSS序列、功率分組器所記錄的信息以及K個(gè)抽取序列，計(jì)算出表征每個(gè)PSS ID可能性的峰值信息，并通過(guò)多幀數(shù)據(jù)進(jìn)行累加抵制信道衰落，提高可靠性。
圖3為本發(fā)明進(jìn)行主同步信號(hào)檢測(cè)的裝置中一較佳峰值計(jì)算器的組成結(jié)構(gòu)示意圖。參見(jiàn)圖3，該峰值計(jì)算器中包括序列共軛相乘器310、峰值加強(qiáng)器320和多幀累加器330。
序列共軛相乘器310，用于將提取出的PSS信號(hào)(即K個(gè)抽取序列)與帶有頻偏的PSS序列進(jìn)行共軛相乘。
n＝0，1，…M-1，i＝0，1，2，q＝0，1，…Q-1，k＝0，1…K 峰值加強(qiáng)器320，用于將序列hn(i，q，k)按照功率分組器輸出的信息分成D組，在每一組內(nèi)，將相鄰較近的一對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行共軛相乘并累加；然后將多組數(shù)據(jù)的累加結(jié)果再次進(jìn)行累加將結(jié)果記為u(i，q，k)。本發(fā)明所采取的這種處理方式可以克服因符號(hào)定時(shí)不準(zhǔn)確引起的峰值弱化情況，此為本發(fā)明一個(gè)非常重要的處理方式。最后對(duì)u(i，q，k)進(jìn)行處理得到一個(gè)用于PSS檢測(cè)的峰值。作為實(shí)施例，這里給出兩種計(jì)算峰值的方法。
第一種方法將對(duì)應(yīng)于一個(gè)PSS ID的Q個(gè)u(i，q，k)的功率值進(jìn)行累加得到一個(gè)功率值z(mì)(i，k) i＝0，1，2，k＝0，1…K-1 第二種方法在對(duì)應(yīng)于一個(gè)PSS ID的Q個(gè)u(i，q，k)的功率值中，選出最大的一個(gè)作為峰值。
i＝0，1，2，k＝0，1…K-1，q∈
多幀累加器330，用于將多幀的峰值結(jié)果按照一定方式進(jìn)行合并累加，用于抵制信道的衰落，提高檢測(cè)結(jié)果的可信度。設(shè)PSS信號(hào)出現(xiàn)的周期是每F個(gè)OFDM符號(hào)出現(xiàn)一次PSS信號(hào)，那么多幀累加器可表示為 這里，mod(x，y)表示對(duì)x求模y的運(yùn)算。
根據(jù)上述對(duì)變量計(jì)算器的描述，由于本發(fā)明預(yù)先根據(jù)3個(gè)已知PSS序列生成了一系列帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)，并將這些帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)中的各個(gè)點(diǎn)按照功率大小進(jìn)行了分組，從而為后續(xù)計(jì)算表征3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于K個(gè)抽取序列的各個(gè)位置的概率大小的變量提供了參考依據(jù)，因此，該方案具有較強(qiáng)的抗頻偏能力。
(四)最值檢測(cè)器 最值檢測(cè)器240，用于在多個(gè)變量w(i，k′)中選出可能性最大的值，該值所對(duì)應(yīng)的i即為PSS信號(hào)的ID，該值所對(duì)應(yīng)的k即為PSS信號(hào)的ID所在的位置。在本發(fā)明所給出的實(shí)施例中，變量w(i，k′)的值越大，表示其對(duì)應(yīng)的位置信息和ID信息為正確值的可能性越大，因此，在本發(fā)明所提供的實(shí)施例中，最值檢測(cè)器就是一個(gè)最大值檢測(cè)器。
對(duì)應(yīng)于圖2所示裝置，本發(fā)明還提供了一種進(jìn)行主同步信號(hào)檢測(cè)的方法，該方法包括以下步驟A～D A、根據(jù)正交頻分復(fù)用OFDM符號(hào)定時(shí)信息對(duì)接收到的K個(gè)OFDM符號(hào)進(jìn)行快速傅立葉FFT變換，得到所述K個(gè)OFDM符號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻域信號(hào)； B、分別從所述K個(gè)OFDM符號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻域信號(hào)中抽取M個(gè)數(shù)據(jù)，得到K個(gè)抽取序列，所述抽取的M個(gè)數(shù)據(jù)的位置涵蓋PSS信號(hào)在OFDM符號(hào)頻域中所對(duì)應(yīng)的位置； C、根據(jù)所述K個(gè)抽取序列和3個(gè)已知的PSS信號(hào)計(jì)算表征所述3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于OFDM符號(hào)的各個(gè)位置的概率大小的變量； D、確定所述變量中的最大值，將所述最大值對(duì)應(yīng)的位置確定為主同步信號(hào)所在的位置，將所述最大值對(duì)應(yīng)的PSS信號(hào)的標(biāo)識(shí)確定為主同步信號(hào)的標(biāo)識(shí)。
上述方法中的步驟C可以分為以下步驟C1～C3進(jìn)行 C1、根據(jù)3個(gè)已知的PSS序列生成帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)； C2、將所述每一個(gè)帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)中的各個(gè)點(diǎn)按照功率大小分組，并記錄每一組中各個(gè)點(diǎn)在PSS序列中的位置； C3、根據(jù)所述帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)、所述功率分組器記錄的每一組中各個(gè)點(diǎn)在PSS序列中的位置以及所述K個(gè)抽取序列，計(jì)算表征所述3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于所述K個(gè)抽取序列的各個(gè)位置的概率大小的變量。
其中，上述步驟C1可以進(jìn)一步包括 C11、對(duì)所述已知的3個(gè)PSS信號(hào)補(bǔ)0，使補(bǔ)0之后的PSS信號(hào)的長(zhǎng)度等于M； C12、將補(bǔ)0之后的PSS信號(hào)變換到時(shí)域得到時(shí)域PSS信號(hào)； C13、分別在每一個(gè)時(shí)域PSS信號(hào)上加上Q個(gè)預(yù)先設(shè)置的頻偏； C14、將加上頻偏之后的時(shí)域PSS信號(hào)變換到頻域，得到對(duì)應(yīng)于每一個(gè)已知PSS信號(hào)的Q個(gè)帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)。
上述步驟C3可以進(jìn)一步包括 C31、將所述K個(gè)抽取序列分別與所述帶有頻偏的PSS序列進(jìn)行共軛相乘； C32、將所述共軛相乘得到的序列按照功率分組器記錄的信息分組，在每一組內(nèi)，將鄰近的一對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行共軛相乘并累加，對(duì)K個(gè)抽取序列所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的累加結(jié)果再次進(jìn)行累加得到所述變量。
其中，所述對(duì)K個(gè)抽取序列所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的累加結(jié)果再次進(jìn)行累加得到所述變量可以是將對(duì)應(yīng)于同一個(gè)已知的PSS信號(hào)的Q個(gè)共軛相乘的累加結(jié)果進(jìn)行累加，并將得到的累加結(jié)果作為所述變量；也可以是將對(duì)應(yīng)于同一個(gè)已知的PSS信號(hào)的Q個(gè)共軛相乘的累加結(jié)果中的最大值作為所述變量。
在上述步驟C32之后可以進(jìn)一步包括C33、將針對(duì)多幀計(jì)算得到的所述變量進(jìn)行合并累加，并將所述合并累加的結(jié)果作為所述表征所述3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于所述K個(gè)抽取序列的各個(gè)位置的概率大小的變量。
由上述實(shí)施例可見(jiàn)，本發(fā)明提供的一種應(yīng)用于LTE系統(tǒng)終端在小區(qū)搜索階段進(jìn)行主同步信號(hào)位置及其ID的檢測(cè)方法與裝置，通過(guò)將OFDM符號(hào)變換到頻域，并從頻域OFDM符號(hào)中抽取主同步信號(hào)所在位置的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)所抽取的數(shù)據(jù)和3個(gè)已知的PSS信號(hào)計(jì)算表征這3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于OFDM符號(hào)的各個(gè)位置的概率大小的變量，最后根據(jù)變量中的最大值確定主同步信號(hào)所在的位置和主同步信號(hào)的標(biāo)識(shí)，從而在頻域?qū)崿F(xiàn)了主同步信號(hào)的檢測(cè)。本發(fā)明不僅可以避免常規(guī)實(shí)現(xiàn)方案中復(fù)雜的窄帶低通濾波器設(shè)計(jì)，降低計(jì)算量，而且可以大大提高系統(tǒng)的抗頻偏能力，提高小區(qū)搜索過(guò)程的成功概率。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種進(jìn)行主同步信號(hào)檢測(cè)的裝置，其特征在于，包括快速傅立葉變換FFT變換器、主同步信號(hào)PSS抽取器、變量計(jì)算器和最值檢測(cè)器，其中
所述FFT變換器，用于根據(jù)正交頻分復(fù)用OFDM符號(hào)定時(shí)信息對(duì)接收到的K個(gè)OFDM符號(hào)進(jìn)行FFT變換，得到所述K個(gè)OFDM符號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻域信號(hào)；
所述PSS抽取器，用于分別從所述K個(gè)OFDM符號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻域信號(hào)中抽取M個(gè)數(shù)據(jù)，得到K個(gè)抽取序列，所述抽取的M個(gè)數(shù)據(jù)的位置涵蓋PSS信號(hào)在OFDM符號(hào)頻域中所對(duì)應(yīng)的位置；
所述變量計(jì)算器，用于根據(jù)所述K個(gè)抽取序列和3個(gè)已知的PSS信號(hào)計(jì)算表征所述3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于OFDM符號(hào)的各個(gè)位置的概率大小的變量；
所述最值計(jì)算器，用于確定所述變量中的最大值，將所述最大值對(duì)應(yīng)的位置確定為主同步信號(hào)所在的位置，將所述最大值對(duì)應(yīng)的PSS信號(hào)的標(biāo)識(shí)確定為主同步信號(hào)的標(biāo)識(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述變量計(jì)算器中進(jìn)一步包括特定頻偏的PSS序列生成器、功率分組器和峰值計(jì)算器，其中
所述特定頻偏的PSS序列生成器，用于根據(jù)3個(gè)已知的PSS序列生成帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)；
所述功率分組器，用于將所述每一個(gè)帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)中的各個(gè)點(diǎn)按照功率大小分組，并記錄每一組中各個(gè)點(diǎn)在PSS序列中的位置；
所述峰值計(jì)算器，用于根據(jù)所述帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)、所述功率分組器記錄的每一組中各個(gè)點(diǎn)在PSS序列中的位置以及所述K個(gè)抽取序列，計(jì)算表征所述3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于所述K個(gè)抽取序列的各個(gè)位置的概率大小的變量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于
所述特定頻偏的PSS序列生成器，用于對(duì)所述已知的3個(gè)PSS信號(hào)補(bǔ)0，使補(bǔ)0之后的PSS信號(hào)的長(zhǎng)度等于M，并用于將補(bǔ)0之后的PSS信號(hào)變換到時(shí)域得到時(shí)域PSS信號(hào)，還用于分別在每一個(gè)時(shí)域PSS信號(hào)上加上Q個(gè)預(yù)先設(shè)置的頻偏，以及用于將加上頻偏之后的時(shí)域PSS信號(hào)變換到頻域，得到對(duì)應(yīng)于每一個(gè)已知PSS信號(hào)的Q個(gè)帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述峰值計(jì)算器中進(jìn)一步包括序列共軛相乘器和峰值加強(qiáng)器，其中
所述序列共軛相乘器，用于將所述K個(gè)抽取序列分別與所述帶有頻偏的PSS序列進(jìn)行共軛相乘；
所述峰值加強(qiáng)器，用于將所述共軛相乘得到的序列按照功率分組器記錄的信息分組，在每一組內(nèi)，將鄰近的一對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行共軛相乘并累加，并用于對(duì)K個(gè)抽取序列所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的累加結(jié)果再次進(jìn)行累加得到所述變量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于
所述峰值加強(qiáng)器，進(jìn)一步用于將對(duì)應(yīng)于同一個(gè)已知的PSS信號(hào)的Q個(gè)共軛相乘的累加結(jié)果進(jìn)行累加，并將得到的累加結(jié)果作為所述變量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于
所述峰值加強(qiáng)器，進(jìn)一步用于將對(duì)應(yīng)于同一個(gè)已知的PSS信號(hào)的Q個(gè)共軛相乘的累加結(jié)果中的最大值作為所述變量。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述峰值計(jì)算器中進(jìn)一步包括
多幀累加器，用于將針對(duì)多幀計(jì)算得到的所述變量進(jìn)行合并累加，并將所述合并累加的結(jié)果作為所述表征所述3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于所述K個(gè)抽取序列的各個(gè)位置的概率大小的變量。
8.一種進(jìn)行主同步信號(hào)檢測(cè)的方法，其特征在于，包括
A、根據(jù)正交頻分復(fù)用OFDM符號(hào)定時(shí)信息對(duì)接收到的K個(gè)OFDM符號(hào)進(jìn)行快速傅立葉FFT變換，得到所述K個(gè)OFDM符號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻域信號(hào)；
B、分別從所述K個(gè)OFDM符號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻域信號(hào)中抽取M個(gè)數(shù)據(jù)，得到K個(gè)抽取序列，所述抽取的M個(gè)數(shù)據(jù)的位置涵蓋PSS信號(hào)在OFDM符號(hào)頻域中所對(duì)應(yīng)的位置；
C、根據(jù)所述K個(gè)抽取序列和3個(gè)已知的PSS信號(hào)計(jì)算表征所述3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于OFDM符號(hào)的各個(gè)位置的概率大小的變量；
D、確定所述變量中的最大值，將所述最大值對(duì)應(yīng)的位置確定為主同步信號(hào)所在的位置，將所述最大值對(duì)應(yīng)的PSS信號(hào)的標(biāo)識(shí)確定為主同步信號(hào)的標(biāo)識(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述C包括
C1、根據(jù)3個(gè)已知的PSS序列生成帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)；
C2、將所述每一個(gè)帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)中的各個(gè)點(diǎn)按照功率大小分組，并記錄每一組中各個(gè)點(diǎn)在PSS序列中的位置；
C3、根據(jù)所述帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)、所述功率分組器記錄的每一組中各個(gè)點(diǎn)在PSS序列中的位置以及所述K個(gè)抽取序列，計(jì)算表征所述3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于所述K個(gè)抽取序列的各個(gè)位置的概率大小的變量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述C1包括
C11、對(duì)所述已知的3個(gè)PSS信號(hào)補(bǔ)0，使補(bǔ)0之后的PSS信號(hào)的長(zhǎng)度等于M；
C12、將補(bǔ)0之后的PSS信號(hào)變換到時(shí)域得到時(shí)域PSS信號(hào)；
C13、分別在每一個(gè)時(shí)域PSS信號(hào)上加上Q個(gè)預(yù)先設(shè)置的頻偏；
C14、將加上頻偏之后的時(shí)域PSS信號(hào)變換到頻域，得到對(duì)應(yīng)于每一個(gè)已知PSS信號(hào)的Q個(gè)帶有頻偏的頻域PSS信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述C3包括
C31、將所述K個(gè)抽取序列分別與所述帶有頻偏的PSS序列進(jìn)行共軛相乘；
C32、將所述共軛相乘得到的序列按照功率分組器記錄的信息分組，在每一組內(nèi)，將鄰近的一對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行共軛相乘并累加，對(duì)K個(gè)抽取序列所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的累加結(jié)果再次進(jìn)行累加得到所述變量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述對(duì)K個(gè)抽取序列所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的累加結(jié)果再次進(jìn)行累加得到所述變量為
將對(duì)應(yīng)于同一個(gè)已知的PSS信號(hào)的Q個(gè)共軛相乘的累加結(jié)果進(jìn)行累加，并將得到的累加結(jié)果作為所述變量。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述對(duì)K個(gè)抽取序列所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的累加結(jié)果再次進(jìn)行累加得到所述變量為
將對(duì)應(yīng)于同一個(gè)已知的PSS信號(hào)的Q個(gè)共軛相乘的累加結(jié)果中的最大值作為所述變量。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述C32之后進(jìn)一步包括
C33、將針對(duì)多幀計(jì)算得到的所述變量進(jìn)行合并累加，并將所述合并累加的結(jié)果作為所述表征所述3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于所述K個(gè)抽取序列的各個(gè)位置的概率大小的變量。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種進(jìn)行主同步信號(hào)檢測(cè)的裝置，該裝置包括FFT變換器、PSS抽取器、變量計(jì)算器和最值檢測(cè)器；其中，變量計(jì)算器用于根據(jù)從K個(gè)OFDM符號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻域信號(hào)中抽取的K個(gè)抽取序列和3個(gè)已知的PSS信號(hào)計(jì)算表征這3個(gè)已知的PSS信號(hào)處于OFDM符號(hào)的各個(gè)位置的概率大小的變量；最值檢測(cè)器用于確定所述變量中的最大值，將最大值對(duì)應(yīng)的位置確定為主同步信號(hào)所在的位置，將最大值對(duì)應(yīng)的PSS信號(hào)的標(biāo)識(shí)確定為主同步信號(hào)的標(biāo)識(shí)。本發(fā)明還公開(kāi)了一種進(jìn)行主同步信號(hào)檢測(cè)的方法。應(yīng)用本發(fā)明能夠在頻域?qū)崿F(xiàn)主同步信號(hào)的檢測(cè)，避免復(fù)雜的窄帶低通濾波器設(shè)計(jì)，降低計(jì)算量，并提高系統(tǒng)的抗頻偏能力，提高小區(qū)搜索過(guò)程的成功概率。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101719889SQ20091024152
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
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