一種基于sc-fdma符號的lte上行信號doa估計方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種基于SC-抑MA(SingleCarrierRrequen巧DivisionMultiple Access,單載波頻分多址）符號的LTE(LongTermEvolution,長期演進）上行信號 DOA值irectionofArrival,波達方向）估計方法，適用于實時性要求較高的系統(tǒng)或接收機 處于被動接收的情況。
【背景技術】
[0002] 多重信號分類（MUSIC)算法和信號估計參數旋轉子空間不變技術巧SPRIT)算法 是空間譜估計的標志性算法，其算法的產生為空間譜估計技術實現了巨大的飛躍。在MUSIC 算法中，陣列天線接收到信號數據產生協(xié)方差矩陣，分解協(xié)方差矩陣獲得信號子空間和噪 聲子空間，通過信號方向矢量與噪聲子空間的正交關系，獲得來波信號的角度信息。
[0003] 在LTE系統(tǒng)中，3GPP將增強型小區(qū)巧nhancedCellID，E-CellID)、檢測時間 到達時間差（ObservedTimeDifferenceOfArrival,OTDA)和全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)輔助 (AssistedGlobal化vigationSatelliteSystem,A-GNS巧S種定位方法列為標準化的 定位輔助解決方案。運些方案主要基于基站與用戶主動接收的一種解決方案。

【發(fā)明內容】

[0004] 發(fā)明目的：本發(fā)明提供一種基于SC-抑MA符號的LTE上行信號D0A估計方法，適用 于實時性要求較高的系統(tǒng)。
[0005] 技術方案：為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：
[0006] 一種基于SC-FDMA符號的LTE上行信號D0A估計方法，通過陣列天線獲取LTE上 行信號，對LTE上行信號進行去CP(切clicPrefix,循環(huán)前綴）操作后解調；然后根據DCI 格式0計算和提取LTE上行信號中的目標用戶信息；基于目標用戶信息對去CP并解調后的 LTE上行信號重新進行對應子載波映射，獲得用于D0A估計的SC-抑MA符號數據；最后基于 SC-抑MA符號數據，采用經典MUSIC算法實現目標用戶來波角度的估算。
[0007] 上述方法具體包括W下步驟：
[0008] 步驟一：基站接收到包含目標用戶T的LTE上行信號后，對其進行去CP操作，然后 解調信號；具體為：
[0009] LTE中SC-抑MA信號Si(t)的表達式為：
[0010]
W11] 其中：W進表示上行系統(tǒng)帶寬，表示單個資源塊所占子載波數量；表示資 源塊中資源元素化U，U的內容：
Af表示相鄰子載波頻率，Ncp,康 示一個時隙內第1個OFDM符號的CP長度，L為LTE的基本時間單位，一般為1/30720000 秒；此時，0《t<(Nep,l+N)Ts，N為常數（Af為15曲z時，N= 2048，Af為7.化Hz時，N= 4096)〇
[0012] 一般來說，接收信號ri(t)的表達式為：
[0013] ri(t) =Si(t)*hi(t)+rii(t)
[0014] 其中：Mt)表示信道脈沖響應，ni(t)表示噪聲響應；本案中，我們設信道環(huán)境非 常理想并忽略噪聲影響，則可將接收信號ri(t)簡化表示為：
[0015]
[0016] 對接收信號ri(t)進行去CP操作，將去CP后的數據記為yi(t)，則：
[0017]
陽0化]此時，0《t<NXTs。 陽〇19] 對W進行解調，得到Yi似：
[0020]
[0021] 由于子載波的正交性，可W得到： 陽 02引 Yi(k)=a、i
[0023] 步驟二：由LTE中DCI(DownlinkControlInformation,下行控制信息）格式 0， 計算目標用戶T分配的資源塊數量W及起始資源塊，進而得到目標用戶T的子載波數K及 其數據。
[0024] 如現有技術，DCI格式 0 可用于PUSCH(PhysicalUplinkGlaredChannel,物理上 行共享信道）調度，DCI格式0的不同字段含義如表1所示：
[0025] 表1DCI格式0的不同字段含義
[0026]
[0027] 表1中，RB及跳頻資源分配（又稱資源指示器（^ResourceIndicationValue， RIV))所占比特數可變：對于非跳頻PUSCH，ki個比特提供上行子帖的資源分配；對于跳頻， 個最高有效位用來獲取如wsO'）的值，k,個比特提供上行子帖的第一個時隙的資源分 配；NuLhDp為跳頻比特數，由系統(tǒng)帶寬決定，數值為1或2,它決定了每邸釣的值，ki、kz為：
[0028]
[0029] 設分配給目標用戶T的起始RB為RBstakt，大小為L?,，資源指示值定義為RIV，
[0033] 設PUSCH非跳頻，本案使用一種簡單的方法來計算分配給目標用戶T的RBstakt和 LcRBs
[0034]
[0035] RBstart=RIVmodMAX_N_RB
[0036] 當系統(tǒng)帶寬為lOMHz時，MAX_N_RB= 50 ;
[0037] 當系統(tǒng)帶寬為 20MHz時，MAX_N_RB= 100。
[003引根據分配給目標用戶T的RBs胃和LtKBs可W得到目標用戶T的子載波數K。
[0039] 步驟立：對目標用戶T的數據進行資源映射，具體為：
[0040] 通過步驟二獲得目標用戶T的子載波數K，設子載波范圍為[L1，L2];通過步驟一 獲得目標用戶T的承載數據Yi化)，基于子載波范圍[L1，L2]對Yi(k)重新進行集中式子載 波映射得到bk,i:
[0041 ]bk,1=Map陽1似} =Map{a、i}
[00創(chuàng)其中：Map{ ? }表示集中式子載波映射函數，即將Yi似在[Ll，切范圍內的子載 波保留原數據，而將[L1，L2]范圍外的數據設為0。
[0043] 步驟四：對步驟S得到的bk,i進行重新調制，得到目標用戶T的SC-抑MA符號序 列；具體為： W44] 將bk,渝入到N點IFFT調制器，得到目標用戶T的第1個發(fā)送的SC-抑MA符號序 列Yi(n)為：
[0045]
[0046] 步驟五：對步驟四得到的每一個SC-FDMA符號序列Yi(n)使用MUSIC算法取P點 快拍數據進行D0A估計，得到目標用戶T的來波角度估算值0 1，其中P《2048。
[0047] 步驟六：重復步驟五（M-1)次，取M次D0A估計的均值島=口 6,)/M作為真實來波 角度（方位角）0的估計，其中14。
[0048] 有益效果：本發(fā)明提供的基于SC-抑MA符號的LTE上行信號DOA估計方法，提供了 一種在LTE中對上行用戶方向估計的新方法，拓寬了經典MUSIC算法的使用領域；本發(fā)明適 用于對實時性要求較高的系統(tǒng)，有助于對用戶來波方向作快速實時的D0A估計。
【附圖說明】
[0049] 圖1是PUSCH信道建模流程；
[0050] 圖2是本發(fā)明的實時流程圖；
[0051] 圖3是利用本發(fā)明對實例模型中的目標用戶D0A估計示意圖。
【具體實施方式】
[0052] 下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0053] 本例包含兩部分內容