本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，尤其是涉及WCDMA系統(tǒng)中的多徑搜索方法。

背景技術(shù)：

WCDMA系統(tǒng)是一種以正交的擴(kuò)頻碼來(lái)區(qū)分業(yè)務(wù)與用戶的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)。由于傳輸帶寬遠(yuǎn)大于空間物理信道的相干帶寬，所以WCDMA系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸往往伴隨著頻率選擇性衰落，而頻率選擇性衰落在時(shí)域上的體現(xiàn)，就是多徑傳輸。

目前，常見(jiàn)的WCDMA系統(tǒng)都采用RAKE和EQ兩種接收機(jī)，進(jìn)行不同傳輸信道、不同業(yè)務(wù)的接收。RAKE接收機(jī)的原理是將系統(tǒng)傳輸中的多徑分量進(jìn)行能量上的合并，提高接收信噪比，從而估計(jì)出發(fā)送矢量。EQ接收機(jī)的原理，則是利用MMSE/ZF等準(zhǔn)則，消除多徑間的相互干擾，以求得發(fā)送信號(hào)的估計(jì)結(jié)果。顯而易見(jiàn)，無(wú)論是對(duì)于RAKE接收機(jī)還是對(duì)于EQ接收機(jī)，信號(hào)在傳輸過(guò)程中的多徑位置都是非常重要的一個(gè)信息。而且，多徑位置的準(zhǔn)確度也嚴(yán)重影響著RAKE和EQ這兩種接收機(jī)的性能。

WCDMA的基帶處理算法中，通常都設(shè)立了一個(gè)專門(mén)的模塊，用來(lái)估計(jì)傳輸多徑的位置，我們稱這種估計(jì)為“多徑搜索”。

參考圖1所示，目前多徑搜索的基本流程為：

在步驟101，對(duì)CPICH接收數(shù)據(jù)進(jìn)行解擾解擴(kuò)，并與本地CPICH序列進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，從而得到相關(guān)結(jié)果；

在步驟102，根據(jù)需要的多徑精度，對(duì)相關(guān)結(jié)果進(jìn)行升采樣；

在步驟103，對(duì)升采樣后的相關(guān)結(jié)果進(jìn)行求模處理；

在步驟104，進(jìn)行接收天線間的非相干合并；

在步驟105，對(duì)相干功率值進(jìn)行平滑、濾波等處理；

在步驟106，利用平滑后的相干功率結(jié)果，通過(guò)一定的策略，檢測(cè)出有效 徑的位置，從而完成多徑搜索操作。

以上過(guò)程中，步驟101中的滑動(dòng)相關(guān)是整個(gè)多徑搜索算法中計(jì)算量最為集中的地方，滑動(dòng)窗的位置和長(zhǎng)度的選取，直接影響著整個(gè)多徑搜索算法的準(zhǔn)確度和復(fù)雜度。目前，有如下幾種滑動(dòng)窗選取的策略：

第一種是固定窗長(zhǎng)多徑搜索。在多徑搜索算法中，常以同步所得到的位置作為窗的中心位置，因?yàn)橥轿恢玫那昂缶锌赡艽嬖谟行健６暗拈L(zhǎng)度，則要包含可能存在的最大徑間距?？紤]協(xié)議25.101中定義的徑間距最大的信道是CASE2信道，它存在3根固定位置的徑，間隔最大為20000ns(約77chips)，且三根徑等強(qiáng)。如圖2所示，若同步位置為第一徑，則窗的后半段需要約80chips的長(zhǎng)度，才能包含所有徑；若同步位置為第三徑，則窗的前半段也需要約80chips的長(zhǎng)度，才能包含所有徑。這樣的話，總的窗長(zhǎng)就需要160chips。所以，對(duì)于固定窗長(zhǎng)的多徑搜索方案，窗長(zhǎng)至少要達(dá)到160chips左右才能滿足性能需求。

由于固定窗需要至少160chips的窗長(zhǎng)，這使得多徑搜索模塊消耗了大量的計(jì)算資源。為了節(jié)省計(jì)算資源，人們提出了一種以短窗搜索為基礎(chǔ)，并通過(guò)輪詢的方式，進(jìn)行大范圍搜索的方案。這種方案可以用圖3所示進(jìn)行描述，參考圖3，橫坐標(biāo)為搜索窗位置，縱坐標(biāo)為搜索的次數(shù)，圖中以60chip窗舉例，可以看出，在常規(guī)搜索時(shí)，均是以一個(gè)60chip窗進(jìn)行搜索，而當(dāng)輪詢搜索啟動(dòng)時(shí)，則利用3次60chip窗去覆蓋更廣的范圍。短窗及輪詢搜索相比于固定窗長(zhǎng)搜索而言，可以明顯降低復(fù)雜度，但是由于大范圍的搜索是以輪詢方式觸發(fā)的，且利用的是多次短窗搜索組合而成，搜索結(jié)果的準(zhǔn)確性較差，容易漏徑，且難以跟上較快速度的徑變化，造成性能有一定的降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種WCDMA系統(tǒng)中的多徑搜索方法。可以兼顧搜索的性能和復(fù)雜度。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是一種WCDMA系統(tǒng)中的多徑搜索方法，包括以下步驟：

在一預(yù)搜索模式中執(zhí)行以下步驟：

a.當(dāng)方法開(kāi)頭進(jìn)入該進(jìn)入該預(yù)搜索模式時(shí)，根據(jù)初始同步位置設(shè)置第一預(yù) 搜索和第二預(yù)搜索的窗位置，當(dāng)從短窗模式進(jìn)入該預(yù)搜索模式時(shí)，根據(jù)該短窗搜索模式的短窗位置設(shè)置該第一預(yù)搜索和該第二預(yù)搜索的窗位置；

b.進(jìn)行該第一預(yù)搜索和該第二預(yù)搜索，每次預(yù)搜索的結(jié)果作為當(dāng)次多徑搜索結(jié)果輸出；

c.根據(jù)第一預(yù)搜索和該第二預(yù)搜索的結(jié)果決定長(zhǎng)窗搜索的窗中心位置及時(shí)延擴(kuò)展值，進(jìn)入一長(zhǎng)窗搜索模式；

在該長(zhǎng)窗搜索模式中執(zhí)行以下步驟：

d.根據(jù)該長(zhǎng)窗搜索的窗中心位置進(jìn)行長(zhǎng)窗搜索，得到多徑搜索結(jié)果以及時(shí)延擴(kuò)展值；

e.判斷短窗搜索模式的觸發(fā)條件是否滿足，如果是，進(jìn)入步驟g，否則進(jìn)入步驟f；

f.根據(jù)本次長(zhǎng)窗搜索結(jié)果計(jì)算長(zhǎng)窗的移動(dòng)值，且確定下一次長(zhǎng)窗搜索的窗中心位置，返回步驟d；

g.根據(jù)本次長(zhǎng)窗搜索結(jié)果確定短窗搜索模式的窗中心位置，進(jìn)入該短窗搜索模式；

在該短窗搜索模式中執(zhí)行以下步驟：

h.根據(jù)該短窗搜索模式的窗中心位置進(jìn)行短窗搜索，得到多徑搜索結(jié)果以及時(shí)延擴(kuò)展值；

i.判斷預(yù)搜索模式的觸發(fā)條件是否滿足，如果是則進(jìn)入預(yù)搜索模式，否則進(jìn)入步驟j；

j.判斷長(zhǎng)窗搜索模式的觸發(fā)條件是否滿足，如果是，進(jìn)入步驟m，否則進(jìn)入步驟k；

k.判斷長(zhǎng)窗搜索模式的觸發(fā)周期是否滿足，如果是，進(jìn)入步驟m，否則進(jìn)入步驟l；

l.根據(jù)本次短窗搜索結(jié)果計(jì)算短窗的移動(dòng)值，且確定下一次短窗搜索的窗中心位置，回到步驟步驟h；

m.根據(jù)本次短窗搜索結(jié)果確定下一次長(zhǎng)窗搜索的窗中心位置，進(jìn)入該長(zhǎng)窗搜索模式。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第一預(yù)搜索和該第二預(yù)搜索與該長(zhǎng)窗搜索模式的 窗口長(zhǎng)度相同。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在步驟a中，設(shè)置初始同步位置為第一預(yù)搜索的窗尾和第二預(yù)搜索的窗開(kāi)頭。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在步驟a中，設(shè)置第一預(yù)搜索的窗尾為該短窗搜索模式的窗尾，該第二預(yù)搜索的窗開(kāi)頭為該短窗搜索模式的窗開(kāi)頭。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在步驟e中，通過(guò)徑延遲判斷短窗搜索模式的觸發(fā)條件是否滿足。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在步驟i中，通過(guò)當(dāng)前高層下發(fā)的失步指示以及物理層得到的傳輸質(zhì)量下降指示，判斷是否需要進(jìn)入預(yù)搜索模式。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在步驟j中，通過(guò)徑延遲和/或徑功率變化判斷長(zhǎng)窗搜索模式的觸發(fā)條件是否滿足。

本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，首先降低了現(xiàn)有多徑搜索算法的處理復(fù)雜度；并且在復(fù)雜度較低的前提下，更為快速地捕獲徑的變化，跟蹤徑的漂移，降低了突變徑的漏檢率；再者對(duì)于由多徑變化而引起的失步和傳輸質(zhì)量下降，有一定的快速補(bǔ)救效果。

附圖說(shuō)明

為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明，其中：

圖1已知的常用多徑搜索流程。

圖2示出CASE2信道徑位置示意圖。

圖3示出已知的短窗及輪詢的多徑搜索方案。

圖4A-4C示出本發(fā)明一實(shí)施例的WCDMA系統(tǒng)的多徑搜索方法流程圖。

圖5示例圖4A-4C所示實(shí)施例的第一次預(yù)搜索窗位置。

圖6示例由短窗搜索切換而來(lái)的預(yù)搜索窗位置說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例描述WCDMA系統(tǒng)的多徑搜索方法和裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在多徑搜索時(shí)同時(shí)使用長(zhǎng)窗和短窗，且設(shè)定觸發(fā)條件在二者之間進(jìn)行 切換，通過(guò)這種方式，可以使多徑搜索算法做到性能和復(fù)雜度的良好折中。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，設(shè)定第一搜索窗和第二搜索窗，第一搜索窗的長(zhǎng)度大于第二搜索窗。因而相對(duì)來(lái)說(shuō)，第一搜索窗也稱為長(zhǎng)窗，第二搜索窗也稱為短窗。長(zhǎng)窗范圍需要至少覆蓋3GPP 25.101協(xié)議中的CASE2信道。短窗長(zhǎng)度的原則是需要覆蓋通常情況下的徑的分布。在一實(shí)施例中，長(zhǎng)窗范圍例如是77chips到100chips。短窗范圍例如是20chips到40chips。

為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，以下描述中以長(zhǎng)窗80chip，短窗40chip為例進(jìn)行說(shuō)明，但是可以理解，本發(fā)明并不限制具體的窗長(zhǎng)。

本發(fā)明的多徑搜索方法設(shè)定三種搜索模式，分別為預(yù)搜索、長(zhǎng)窗搜索和短窗搜索，三種搜索之間可以根據(jù)觸發(fā)條件進(jìn)行切換。

圖4A-4C示出本發(fā)明一實(shí)施例的WCDMA系統(tǒng)的多徑搜索方法流程圖。

從步驟401-404是預(yù)搜索模式。

步驟401，從開(kāi)始進(jìn)入預(yù)搜索模式，預(yù)搜索模式是通過(guò)第一預(yù)搜索和第二預(yù)搜索綜合實(shí)現(xiàn)的，所以需要計(jì)算兩次預(yù)搜索的窗位置。

第一預(yù)搜索和第二預(yù)搜索所使用的窗口可以與長(zhǎng)窗搜索使用的窗口相同，此時(shí)預(yù)搜索模式是通過(guò)連續(xù)的兩次長(zhǎng)窗搜索綜合實(shí)現(xiàn)。

由于此時(shí)是多徑搜索算法開(kāi)啟后的第一次預(yù)搜索，在一實(shí)施例中，故按照?qǐng)D5所示方式確定兩次預(yù)搜索窗的位置。此時(shí)，將初始同步位置作為第一預(yù)搜索的搜索窗501的末尾和第二預(yù)搜索的搜索窗502的開(kāi)頭。

步驟402，與步驟401類似，目的也是得到兩次預(yù)搜索中搜索窗的位置。由于預(yù)搜索是由短窗搜索切換而來(lái)，根據(jù)該短窗搜索模式的短窗位置設(shè)置該第一預(yù)搜索和該第二預(yù)搜索的窗位置。

在一實(shí)施例中，可以按照?qǐng)D6方式確定兩次預(yù)搜索的搜索窗的位置。具體來(lái)說(shuō)，設(shè)置第一預(yù)搜索的搜索窗601的末尾為之前短窗搜索的短窗603的末尾；第二預(yù)搜索的搜索窗601的開(kāi)頭是之前短窗搜索的短窗603的開(kāi)頭。

步驟403，按照所設(shè)置的兩次預(yù)搜索窗位置進(jìn)行兩次多徑搜索。保留兩次預(yù)搜的多徑位置結(jié)果以及各多徑位置的相關(guān)功率值。

在此，兩次預(yù)搜的結(jié)果都可作為信道估計(jì)和RAKE等下行模塊的徑信息使用。

在一實(shí)施例中，整個(gè)多徑搜索的過(guò)程仍可參考圖1所示的常用多徑搜索流程，然而可以理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)其知識(shí)對(duì)這一流程進(jìn)行所需的修改。

步驟404，兩次預(yù)搜索的結(jié)果綜合得到下一階段長(zhǎng)窗搜索的窗中心位置以及時(shí)延擴(kuò)展值。

具體來(lái)說(shuō)，合并兩次預(yù)搜索的多徑位置結(jié)果，從中選出首徑位置lt_Pre-S和末徑位置lt_Pre-E，然后計(jì)算延遲擴(kuò)展值：

L_PathDly＝lt_Pre-E-lt_Pre-S

進(jìn)一步，還可得到下一階段長(zhǎng)窗搜索模式中的搜索窗中心位置：

其中λ為圖1中的升采樣倍數(shù)。

作為一種特殊情況下，如果lt_Pre-S＝lt_Pre-E，則令

從步驟405到408是長(zhǎng)窗搜索模式。

步驟405，根據(jù)得到的長(zhǎng)窗中心位置進(jìn)行長(zhǎng)窗搜索，得到多徑搜索結(jié)果以及時(shí)延擴(kuò)展值。

具體地說(shuō)，按照設(shè)置好的長(zhǎng)窗中心位置l_Long-M進(jìn)行圖1所描述的多徑搜索過(guò)程。其中，平滑濾波時(shí)，需要考慮本次搜索窗位置的偏移量。設(shè)本次搜索得到的首尾徑位置分別為lt′_Long-S和lt′_Long-E。

l_Long-M有可能由步驟404，步驟407，步驟414計(jì)算得到。

步驟406，判斷短窗搜索模式的觸發(fā)條件是否滿足，如果是，則進(jìn)入步驟408，否則進(jìn)入步驟407。

在一實(shí)施例中，可以根據(jù)徑延遲來(lái)判斷短窗搜索模式。示例性的判斷策略是：設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器Cnt_LSH，初值為0。根據(jù)長(zhǎng)窗搜索結(jié)果計(jì)算得到此次的時(shí)延擴(kuò)展值L_PathDly(L_PathDly＝lt′_Long-E-lt′_Long-S)，如果L_PathDly≤Th_{LSH_len}，則Cnt_LSH加1；一旦某次搜索結(jié)果L_PathDly>Th_{LSH_len}，則Cnt_LSH回0，重新開(kāi)始計(jì)數(shù)；當(dāng)Cnt_LSH＝Th_{LSH_num}時(shí)，則認(rèn)為滿足了進(jìn)入短窗搜索的條件。其中時(shí)延擴(kuò)展門(mén)限Th_{LSH_len}和計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)門(mén)限Th_{LSH_num}在此方法中不做具體限制。

步驟407，計(jì)算搜索窗移動(dòng)(moving)值，并得到下次長(zhǎng)窗搜索的窗中心 位置，然后跳轉(zhuǎn)至步驟405。

在一實(shí)施例中，搜索窗移動(dòng)值示例性的計(jì)算方法如下：

首先，根據(jù)本次搜索得到的首尾徑位置，計(jì)算得到本次搜索結(jié)果的多徑中心位置：

(假設(shè)圖1中升采樣倍數(shù)為λ)；

然后由本次搜索窗的中心l_Long-M計(jì)算臨時(shí)移動(dòng)值：d′_Long＝l′_Long-M-l_Long-M。每Num_LSH次d′_Long結(jié)果求一次和，得到求和結(jié)果并進(jìn)行一次有效的移動(dòng)值的計(jì)算：

其中sign()代表求符號(hào)，abs()代表求絕對(duì)值。

得到移動(dòng)值d_Long之后，就可以計(jì)算下一次長(zhǎng)窗搜索的窗中心位置，即l″_Long-M＝l_Long-M+d_Long。

在步驟408，根據(jù)本次長(zhǎng)窗搜索結(jié)果確定短窗的中心位置。

(假設(shè)圖1中升采樣倍數(shù)為λ)，然后跳至步驟409進(jìn)行處理。

從步驟409-414是短窗模式。

步驟409，按照設(shè)置好的短窗中心位置l_Short-M進(jìn)行圖1所描述的多徑搜索過(guò)程，其中，平滑濾波時(shí)，需要考慮本次搜索窗位置的偏移量。得到多徑搜索結(jié)果以后進(jìn)行下一步，設(shè)本次搜索得到的首尾徑位置分別為lt′_Short-S和lt′_Short-E。

步驟410，根據(jù)當(dāng)前高層下發(fā)的失步指示以及物理層得到的傳輸質(zhì)量下降指示，判斷是否需要進(jìn)入預(yù)搜索模式。若進(jìn)入預(yù)搜索模式，直接跳至步驟402進(jìn)行處理。

物理層例如可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)PilotBER等方法得到傳輸質(zhì)量下降指示。

步驟411，判斷長(zhǎng)窗搜索觸發(fā)條件是否滿足，如果是則進(jìn)入步驟414，否則進(jìn)入步驟412。

在一實(shí)施例中，可以根據(jù)徑延遲和徑功率來(lái)判斷長(zhǎng)窗搜索觸發(fā)條件是否滿足。此處示例性描述兩種可能的條件觸發(fā)機(jī)制，但可以條件觸發(fā)機(jī)制不限制于 此處的兩種：

(1)計(jì)算得到此次搜索結(jié)果的時(shí)延擴(kuò)展值L_PathDly(L_PathDly＝lt′_Short-E-lt′_Short-S)，如果L_PathDly≥Th_{SLH_len}，則下一次進(jìn)入長(zhǎng)窗搜索模式。Th_{SLH_len}為時(shí)延門(mén)限，本發(fā)明中不做具體限制。

(2)從本次搜索窗的相關(guān)功率結(jié)果中提取對(duì)應(yīng)多徑位置的各徑相關(guān)功率值(注意：是alpha濾波之前的相關(guān)功率值)，然后對(duì)所有多徑的相關(guān)功率值進(jìn)行求和，得到總功率P_{sum_now}。再拿本次搜索得到的多徑總功率和上一次搜索得到的多徑總功率P_{sum_before}進(jìn)行比較，如果滿足P_{sum_now}<Th_{SLH_Pow}*P_{sum_before}，則下一次進(jìn)入長(zhǎng)窗搜索模式。在短窗搜索開(kāi)始時(shí)，P_{sum_before}配置為0，在短窗搜索過(guò)程中(如果不進(jìn)行長(zhǎng)窗搜索及長(zhǎng)窗預(yù)搜的切換)，則P_{sum_before}不斷地用P_{sum_now}來(lái)更新。Th_{SLH_Pow}為徑功率突變門(mén)限，本發(fā)明中不做具體限制。

步驟412，判斷長(zhǎng)窗搜索觸發(fā)周期是否滿足，如果是則切換至長(zhǎng)窗搜索模式，直接跳至步驟414，否則進(jìn)行步驟413的處理。

示例性判斷的策略是：設(shè)置計(jì)數(shù)器Cnt_SLH，初值為0，從進(jìn)入短窗搜索模式開(kāi)始計(jì)數(shù)，完成一次短窗搜索則Cnt_SLH加1，當(dāng)滿足Cnt_SLH＝Th_{SLH_num}時(shí)，下一次就進(jìn)入長(zhǎng)窗搜索模式。

步驟413，計(jì)算搜索窗的移動(dòng)值，并得到下次短窗搜索的窗中心位置，然后，跳轉(zhuǎn)至步驟409進(jìn)行處理。

示例性的計(jì)算方法如下：

首先，根據(jù)本次搜索得到的首尾徑位置，計(jì)算得到本次搜索結(jié)果的多徑中心位置：

再利用本次搜索的窗中心l_Short-M計(jì)算臨時(shí)moving值：d′_Short＝l′_Short-M-l_Short-M，記錄下來(lái)。每Num_SLH次d′_Short結(jié)果求一次和，得到求和結(jié)果并進(jìn)行一次有效移動(dòng)值的計(jì)算。其中sign()代表求符號(hào)，abs()代表求絕對(duì)值。

得到移動(dòng)值d_Short之后，計(jì)算下一次短窗搜索的窗中心位置。即l″_Short-M＝l_Short-M+d_Short。

步驟414，根據(jù)本次短窗搜索結(jié)果確定接下來(lái)長(zhǎng)窗搜索的窗中心位置，然 后跳至步驟305進(jìn)行處理。

長(zhǎng)窗搜索的窗中心位置如下：

本發(fā)明的上述實(shí)施例根據(jù)WCDMA等擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中的多徑時(shí)延、位置等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種較為靈活的，長(zhǎng)、短窗切換多徑搜索方法，在性能損失很小的前提下，大幅縮短了窗長(zhǎng)，明顯降低算法處理的復(fù)雜度；其次，本發(fā)明可以在以短窗為主要搜索模式的基礎(chǔ)上，較為靈敏地跟蹤徑的變化，較為快速地捕獲短窗外的大延遲徑；再者，本發(fā)明的實(shí)施例利用預(yù)搜索的方案，可以更為快速和準(zhǔn)確的捕獲多徑位置，并且對(duì)于由信道多徑變化引起的失步和傳輸質(zhì)量下降，可以實(shí)現(xiàn)快速的補(bǔ)救。

雖然本發(fā)明已參照當(dāng)前的具體實(shí)施例來(lái)描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，在沒(méi)有脫離本發(fā)明精神的情況下還可作出各種等效的變化或替換，因此，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)對(duì)上述實(shí)施例的變化、變型都將落在本申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。