專(zhuān)利名稱(chēng)：一種lte系統(tǒng)中主同步信號(hào)檢測(cè)與序列生成方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信中的數(shù)字信號(hào)處理及信號(hào)檢測(cè)與估計(jì)領(lǐng)域，具體涉及LTE系 統(tǒng)中主同步信號(hào)檢測(cè)與序列生成方法及裝置。
背景技術(shù)：
為了應(yīng)對(duì)寬帶技術(shù)的挑戰(zhàn)，同時(shí)也為了滿(mǎn)足新型業(yè)務(wù)的需求，第三代合作伙伴計(jì) 劃(3GPP)在十幾年的后3G(Beyond 3G)技術(shù)研究基礎(chǔ)上提出了長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)計(jì)劃的標(biāo) 準(zhǔn)工作，也即是LTE技術(shù)。LTE在空中接口方面采用頻分多址(0FDM/FDMA)替代了碼分多 址(CDMA)作為多址技術(shù)，并大量采用了多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)和自適應(yīng)技術(shù)來(lái)提高系 統(tǒng)吞吐量和系統(tǒng)性能；在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，LTE取消了 UMTS標(biāo)準(zhǔn)中長(zhǎng)期采用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制 器(RNC)節(jié)點(diǎn)，代之以全新的扁平化架構(gòu)。相信3GPP標(biāo)準(zhǔn)借助于LTE技術(shù)會(huì)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi) 保持對(duì)其他無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。小區(qū)初始搜索過(guò)程是無(wú)線蜂窩系統(tǒng)中用戶(hù)終端(UE)與基站建立通信鏈路的關(guān) 鍵物理過(guò)程，其主要目的就是讓用戶(hù)終端捕獲所在小區(qū)的時(shí)間和頻率同步，同時(shí)識(shí)別本小 區(qū)的標(biāo)識(shí)號(hào)以及本小區(qū)廣播的一些基本信息。LTE系統(tǒng)中小區(qū)初始搜索的基本步驟包括 1)UE在接收頻帶的中心頻段進(jìn)行小區(qū)搜索，根據(jù)同步信道(SCH)獲得定時(shí)和小區(qū)標(biāo)識(shí)號(hào) 信息；2)基于SCH與基站保持的定時(shí)信息對(duì)廣播信道(BCH)信息進(jìn)行檢測(cè)從而獲得小區(qū) 其他配置信息；:3)UE再根據(jù)獲得的廣播控制信息在分配的頻段上接收和傳輸數(shù)據(jù)。對(duì)于 SCH信號(hào)檢測(cè)，LTE系統(tǒng)采用分級(jí)同步搜索機(jī)制，即分為主同步信道(P-SCH)和輔同步信道 (S-SCH)。主同步信道中的同步信號(hào)在頻域內(nèi)采用3種&(1#€-0111 (ZC)序列，主要是用來(lái)進(jìn) 行小區(qū)組內(nèi)標(biāo)識(shí)號(hào)或者扇區(qū)號(hào)識(shí)別、頻率同步以及5ms定時(shí)同步。主同步信號(hào)同時(shí)也作為 輔同步信道進(jìn)行相干檢測(cè)時(shí)信道估計(jì)的導(dǎo)頻序列；而輔同步信道中的同步信號(hào)是采用兩個(gè) 短二進(jìn)制序列相互交織映射而成，其主要功能是小區(qū)組標(biāo)識(shí)號(hào)檢測(cè)和幀定時(shí)同步。UE通過(guò) 對(duì)同步信道的檢測(cè)獲得小區(qū)號(hào)，從而可以得到系統(tǒng)中參考信號(hào)，再利用參考信號(hào)對(duì)廣播信 道進(jìn)行相干檢測(cè)、解碼從而最終得到小區(qū)的廣播信息。P-SCH和S-SCH采用時(shí)分復(fù)用(TDM) 的方式，每IOms無(wú)線幀發(fā)送兩次。對(duì)于P-SCH，前后兩次發(fā)送相同的序列以實(shí)現(xiàn)5ms定時(shí)； 對(duì)于S-SCH，前后兩次發(fā)送不同的序列以實(shí)現(xiàn)IOms無(wú)線幀定時(shí)同步。同步信道占據(jù)了除直 流子載波外中央的62個(gè)子載波，兩側(cè)分別有5個(gè)虛子載波作為保護(hù)邊帶。廣播信息通過(guò)編 碼、速率匹配、加擾和調(diào)制后映射到每一無(wú)線幀的第一個(gè)子幀上。廣播信號(hào)的發(fā)送周期為 40ms，物理信道占據(jù)了除直流子載波外的72個(gè)子載波，其系統(tǒng)帶寬為1.08MHz。由于同步信 道和廣播信道位于頻域中心的72子載波上，這使得UE在小區(qū)初始搜索時(shí)無(wú)需要有系統(tǒng)帶 寬的先驗(yàn)信息。LTE系統(tǒng)中主同步信道的頻域信號(hào)序列即主同步序列為ZC序列，表示為
權(quán)利要求
1.一種LTE系統(tǒng)中主同步信號(hào)檢測(cè)的方法，其特征在于，包括 直接從時(shí)域上產(chǎn)生等幅的本地主同步信號(hào)序列作為匹配濾波器；對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行前端處理，將經(jīng)過(guò)前端處理后的接收信號(hào)與本地主同步信號(hào)序列進(jìn)行 匹配濾波，對(duì)匹配濾波后得到的信號(hào)序列的輸出幅度進(jìn)行判決，得到主同步信號(hào)序列檢測(cè)結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述前端處理包括模數(shù)轉(zhuǎn)換、自動(dòng)增益控制、低通濾波和速率變換；經(jīng)過(guò)前端處理后的 接收信號(hào)的采樣率為0. 96MHz。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述本地主同步信號(hào)序列采用下式產(chǎn)生31 +6>(m) . (- xm_1)(-腳 _1+1) ,、 -j2n- - jitu-xu(n) = e 63 e63 ，" = 0,1,…,62;其中，u = 25,29,34 時(shí)，θ (U) = 4. 75，-27. 25,27. 25，if1 = 28,50,13，所述 if1 表示 u mod Nzc的乘法逆元，Nzc = 63。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生本地主同步信號(hào)序列后，將所述本地主同步信號(hào)序列分為M路 第i路的本地同步信號(hào)序列為< (n)ej2^n/63 ,其中，η = 0，1，· · ·，62，ξ i為預(yù)設(shè)的第i路的歸一化頻偏因子。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)匹配濾波后得到的各路信號(hào)序列的輸出幅度進(jìn)行判決得到主同步信號(hào)檢測(cè)結(jié) 果的步驟包括對(duì)匹配濾波器輸出的幅度進(jìn)行判決，選擇滿(mǎn)足預(yù)定幅度峰值條件的序列所對(duì)應(yīng)的序列 號(hào)作為發(fā)送信號(hào)的主同步信號(hào)序列的序列索引；根據(jù)所述滿(mǎn)足預(yù)定幅度峰值條件的序列的 歸一化頻偏因子計(jì)算得到信道載波頻率偏差的粗估計(jì)值-Xf = X15000Hz。
6.如權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行判決之前，先對(duì)匹配濾波后得到的信號(hào)序列進(jìn)行多次5ms的無(wú)線半幀合并平 均，然后對(duì)無(wú)線半幀合并平均的結(jié)果進(jìn)行判決。
7.—種LTE系統(tǒng)中主同步信號(hào)序列的生成方法，其特征在于，包括 直接從時(shí)域上產(chǎn)生等幅的本地主同步信號(hào)序列。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，采用下式直接從時(shí)域上產(chǎn)生等幅的本地主同步信號(hào)序列^\n+6(u) (~nxu-l)(-nxu-1 +l) / 、 -j2n-— - jnu1-—--xu(n) = e 63 e63 ，《 = 0,1,...,62;其中，u = 25,29,34 時(shí)，θ (U) = 4. 75，-27. 25,27. 25，if1 = 28,50,13，所述 ιΓ1 表示 u mod Nzc的乘法逆元，Nzc = 63。
9.一種LTE系統(tǒng)中主同步信號(hào)檢測(cè)的裝置，包括本地序列生成單元、前端處理單元、濾 波單元、判決單元，其中所述本地序列生成單元，用于直接從時(shí)域上產(chǎn)生等幅的本地主同步信號(hào)序列作為匹配濾波器；所述前端處理單元，用于對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行前端處理，將處理后的接收信號(hào)送至濾波單元；所述濾波單元，用于將經(jīng)過(guò)前端處理后的接收信號(hào)與本地主同步信號(hào)序列進(jìn)行匹配濾 波，將匹配濾波后得到的信號(hào)序列送至所述判決單元；所述判決單元，用于對(duì)匹配濾波后得到的信號(hào)序列的輸出幅度進(jìn)行判決，得到主同步 信號(hào)序列檢測(cè)結(jié)果。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述前端處理單元對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行的前端處理包括模數(shù)轉(zhuǎn)換、自動(dòng)增益控制、低通濾 波和速率變換，經(jīng)過(guò)前端處理后的接收信號(hào)的采樣率為0. 96MHz。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述本地序列生成單元，采用下式產(chǎn)生所 述本地主同步信號(hào)序列
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述本地序列生成單元，用于在產(chǎn)生本地主同步信號(hào)序列后，將所述本地主同步信號(hào) 序列分為M路第i路的本地同步信號(hào)序列為
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括半幀合并單元，所述半幀合并單元用于接收所述匹配濾波單元發(fā)送 的匹配濾波后的信號(hào)序列，對(duì)所述匹配濾波后的信號(hào)序列進(jìn)行多次5ms的無(wú)線半幀合并平 均，將經(jīng)過(guò)無(wú)線半幀合并平均的結(jié)果發(fā)送至所述判決單元。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種LTE系統(tǒng)中主同步信號(hào)檢測(cè)與序列生成方法及裝置，解決3GPP LTE系統(tǒng)在小區(qū)初始搜索過(guò)程中本地主同步序列存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)大的問(wèn)題。所述主同步信號(hào)檢測(cè)方法包括直接從時(shí)域上產(chǎn)生等幅的本地主同步信號(hào)序列作為匹配濾波器；對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行前端處理，將經(jīng)過(guò)前端處理后的接收信號(hào)與本地主同步信號(hào)序列進(jìn)行匹配濾波，對(duì)匹配濾波后得到的信號(hào)序列的輸出幅度進(jìn)行判決，得到主同步信號(hào)序列檢測(cè)結(jié)果。
文檔編號(hào)H04B7/26GK102148785SQ20101011196
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者周鵬, 陳月峰 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司