專利名稱：Wcdma系統(tǒng)中的不同基站信號(hào)首徑時(shí)延差估計(jì)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及WCDMA(寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng))的一種估計(jì)不同基站信號(hào)的首徑時(shí)延差的方法和裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中估計(jì)不同基站信號(hào)的首徑時(shí)延差的方法主要有以下兩種一種是通過匹配濾波和非相干累加得到搜索窗信號(hào)，經(jīng)多徑判決得到多徑信號(hào)，然后估計(jì)出首徑的時(shí)延后，直接將不同基站的首徑時(shí)延相減得到首徑的時(shí)延差。這種方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，當(dāng)多徑判決時(shí)得到的首徑估計(jì)很準(zhǔn)確時(shí)，得到的首徑時(shí)延差相應(yīng)的也很準(zhǔn)確。但是在實(shí)際中，由于多徑之間波形的相互疊加，以及多徑經(jīng)過信道傳播后有衰減，使得實(shí)際檢測(cè)到的首徑存在一定誤差。因此，如果在多徑衰落信道環(huán)境下使用這種方法估計(jì)首徑時(shí)延差會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。
另一種方法是對(duì)不同基站的信號(hào)經(jīng)過匹配濾波后，直接進(jìn)行互相關(guān)，其原理如下假設(shè)需要進(jìn)行時(shí)延差估計(jì)的兩個(gè)輸入信號(hào)如下 其中s1(t)、s2(t)是輸入信號(hào)x1(t)、x2(t)的信號(hào)分量，n1(t)、n2(t)是輸入信號(hào)的噪聲分量，D是信號(hào)s1(t)與信號(hào)s2(t)的時(shí)延差。
利用信號(hào)分量和噪聲分量不相關(guān)的特點(diǎn)，輸入信號(hào)的互相關(guān)函數(shù) 為Rx1x2(τ)=aRs1s2(τ-D)+Rn1n2(τ)]]>其中 是輸入信號(hào)的信號(hào)分量s1(t)、s2(t)的互相關(guān)函數(shù)。如果兩個(gè)輸入信號(hào)的噪聲是互不相關(guān)的，則Rn1n2(τ)=0]]>，于是輸入信號(hào)的互相關(guān)函數(shù) 可以簡(jiǎn)化為Rx1x2(τ)=aRs1s2(τ)*δ(τ-D)]]>由此可以看出，如果假設(shè)輸入信號(hào)的信號(hào)分量s1(t)、s2(t)的波形具有相關(guān)性，則輸入信號(hào)、的互相關(guān)函數(shù) 在D時(shí)刻取最大值。從而通過檢測(cè)兩個(gè)信號(hào)的互相關(guān)函數(shù)的最大值即可得到兩個(gè)信號(hào)的時(shí)延差。
但是此方法的缺點(diǎn)是要求輸入信號(hào)具有波形相似性，在實(shí)際中，不同基站發(fā)射的信號(hào)經(jīng)過不同的信道后，產(chǎn)生多徑時(shí)延，這樣的多徑信號(hào)不再具有波形相似性。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的方法是一種WCDMA系統(tǒng)中的不同基站信號(hào)首徑時(shí)延差估計(jì)方法，其步驟如下首先對(duì)移動(dòng)臺(tái)接收到的基站信號(hào)進(jìn)行匹配濾波和非相干累加得到搜索窗，然后對(duì)搜索窗進(jìn)行首徑判決，得到首徑的大致時(shí)延；再對(duì)搜索窗信號(hào)進(jìn)行首徑截取，得到首徑截取信號(hào)；對(duì)不同基站分別得到的首徑截取信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)，得到不同基站信號(hào)之間的首徑時(shí)延差。
采用上述方法估計(jì)不同基站信號(hào)首徑時(shí)延差的裝置，包括匹配濾波單元、非相干累加單元，以及首徑判決單元、首徑截取單元、互相關(guān)單元和首徑時(shí)延差判決單元；其中匹配濾波接收單元用于對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行匹配濾波；非相干累加單元用于對(duì)匹配濾波的結(jié)果進(jìn)行非相干累加，得到搜索窗信號(hào)；首徑判決單元用于對(duì)搜索窗進(jìn)行門限判決，得到首徑的大致時(shí)延估計(jì)；首徑截取單元根據(jù)首徑的大致時(shí)延估計(jì)從搜索窗中截取出首徑信號(hào)；互相關(guān)單元用于對(duì)截取后的首徑信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算；首徑時(shí)延差判決單元用于對(duì)互相關(guān)的結(jié)果進(jìn)行峰值檢測(cè)，得到首徑的時(shí)延差。
由于采用了以上方法及裝置，通過對(duì)搜索窗信號(hào)進(jìn)行首徑截取，消除了其他徑在進(jìn)行互相關(guān)時(shí)對(duì)首徑的影響；對(duì)首徑截取后的信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算，克服了噪聲對(duì)首徑準(zhǔn)確時(shí)延判決的影響，提高了首徑時(shí)延差估計(jì)的精度。
圖4是本發(fā)明首徑時(shí)延差估計(jì)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
參照?qǐng)D2所示的本發(fā)明方法實(shí)施方式，首先對(duì)移動(dòng)臺(tái)接收到的基站信號(hào)進(jìn)行匹配濾波和非相干累加得到搜索窗，然后對(duì)搜索窗進(jìn)行首徑判決，得到首徑的大致時(shí)延；再對(duì)搜索窗信號(hào)進(jìn)行首徑截取，得到首徑截取信號(hào)；對(duì)不同基站分別得到的首徑截取信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)，得到不同基站信號(hào)之間的首徑時(shí)延差。
其中，x1、x2為搜索窗信號(hào)，對(duì)搜索窗進(jìn)行首徑判決可以是根據(jù)一定的門限判斷出搜索窗的多徑，所述門限根據(jù)搜索窗的噪聲能量來選取，以對(duì)搜索窗的噪聲能量估計(jì)為基準(zhǔn)。對(duì)搜索窗信號(hào)x1、x2進(jìn)行首徑截取，是以首徑的時(shí)延為中心，左右各截取數(shù)個(gè)碼片，得到截取信號(hào)x1’、x2’，截取碼片的數(shù)量范圍可以是0.5至5。圖3所示是本發(fā)明方法中首徑截取的一種實(shí)施方式，假設(shè)通過匹配濾波和非相干累加后得到的搜索窗信號(hào)包含如圖3左側(cè)所示的第0～8個(gè)碼片，通過首徑判決后得到首徑的大概位置在第1個(gè)碼片上，此時(shí)，以第1個(gè)碼片為中心，左右各截取1個(gè)碼片，在此范圍內(nèi)保留原有的搜索窗信號(hào)時(shí)延功率分布不變，而在搜索窗的其他位置，其時(shí)延功率分布置為0，得到如圖3右側(cè)所示的首徑截取信號(hào)。
對(duì)不同基站分別得到的首徑截取信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)，得到不同基站信號(hào)之間的首徑時(shí)延差的步驟可以是將兩個(gè)不同基站的首徑截取信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)運(yùn)算，對(duì)滑動(dòng)相關(guān)的結(jié)果進(jìn)行峰值檢測(cè)，將最大值對(duì)應(yīng)的位置作為此兩個(gè)基站的首徑時(shí)延差估計(jì)。
采用本發(fā)明方法估計(jì)不同基站信號(hào)首徑時(shí)延差的裝置，包括匹配濾波單元1、非相干累加單元2，以及首徑判決單元3、首徑截取單元4、互相關(guān)單元5和首徑時(shí)延差判決單元6；其中匹配濾波接收單元1用于對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行匹配濾波；非相干累加單元2用于對(duì)匹配濾波的結(jié)果進(jìn)行非相干累加，得到搜索窗信號(hào)；首徑判決單元3用于對(duì)搜索窗進(jìn)行門限判決，得到首徑的大致時(shí)延估計(jì)；首徑截取單元4根據(jù)首徑的大致時(shí)延估計(jì)從搜索窗中截取出首徑信號(hào)；互相關(guān)單元5用于對(duì)截取后的首徑信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算；首徑時(shí)延差判決單元6用于對(duì)互相關(guān)的結(jié)果進(jìn)行峰值檢測(cè)，得到首徑的時(shí)延差。
權(quán)利要求
1.一種WCDMA系統(tǒng)中的不同基站信號(hào)首徑時(shí)延差估計(jì)方法其特征在于首先對(duì)移動(dòng)臺(tái)接收到的基站信號(hào)進(jìn)行匹配濾波和非相干累加得到搜索窗，然后對(duì)搜索窗進(jìn)行首徑判決，得到首徑的大致時(shí)延；再對(duì)搜索窗信號(hào)進(jìn)行首徑截取，得到首徑截取信號(hào)；對(duì)不同基站分別得到的首徑截取信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)，得到不同基站信號(hào)之間的首徑時(shí)延差。
2.如權(quán)利要求1所述的不同基站信號(hào)首徑時(shí)延差估計(jì)方法，其特征在于所述對(duì)搜索窗進(jìn)行首徑判決是根據(jù)一定的門限判斷出搜索窗的多徑，所述門限根據(jù)搜索窗的噪聲能量來選取。
3.如權(quán)利要求1所述的不同基站信號(hào)首徑時(shí)延差估計(jì)方法，其特征在于所述對(duì)搜索窗信號(hào)進(jìn)行首徑截取，是以首徑的時(shí)延為中心，左右各截取數(shù)個(gè)碼片。
4.如權(quán)利要求3所述的不同基站信號(hào)首徑時(shí)延差估計(jì)方法，其特征在于所述以首徑的時(shí)延為中心，左右各截取碼片的數(shù)量范圍為0.5至5。
5.如權(quán)利要求1所述的不同基站信號(hào)首徑時(shí)延差估計(jì)方法，其特征在于所述對(duì)不同基站分別得到的首徑截取信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)，得到不同基站信號(hào)之間的首徑時(shí)延差的步驟是將兩個(gè)不同基站的首徑截取信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)運(yùn)算，對(duì)滑動(dòng)相關(guān)的結(jié)果進(jìn)行峰值檢測(cè)，將最大值對(duì)應(yīng)的位置作為此兩個(gè)基站的首徑時(shí)延差估計(jì)。
6.一種WCDMA系統(tǒng)中的不同基站信號(hào)首徑時(shí)延差估計(jì)裝置，包括匹配濾波單元、非相干累加單元，其特征在于該裝置還包括首徑判決單元、首徑截取單元、互相關(guān)單元以及首徑時(shí)延差判決單元；其中匹配濾波接收單元用于對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行匹配濾波；非相干累加單元用于對(duì)匹配濾波的結(jié)果進(jìn)行非相干累加，得到搜索窗信號(hào)；首徑判決單元用于對(duì)搜索窗進(jìn)行門限判決，得到首徑的大致時(shí)延估計(jì)；首徑截取單元根據(jù)首徑的大致時(shí)延估計(jì)從搜索窗中截取出首徑信號(hào)；互相關(guān)單元用于對(duì)截取后的首徑信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算；首徑時(shí)延差判決單元用于對(duì)互相關(guān)的結(jié)果進(jìn)行峰值檢測(cè)，得到首徑的時(shí)延差。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種WCDMA系統(tǒng)中的不同基站信號(hào)首徑時(shí)延差估計(jì)方法及裝置，首先通過匹配濾波和非相干累加得到搜索窗信號(hào)，然后通過多徑判決得到首徑的大致位置后，再?gòu)乃阉鞔爸薪厝∈讖叫盘?hào)，然后對(duì)不同基站的通過如此方法得到的首徑截取信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)和峰值檢測(cè)，得到不同基站信號(hào)之間的首徑時(shí)延差，本發(fā)明方法和裝置有效提高了首徑時(shí)延差估計(jì)的精度，從而提高對(duì)移動(dòng)臺(tái)位置估計(jì)的精度。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1411186SQ01142269
公開日2003年4月16日 申請(qǐng)日期2001年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月25日
發(fā)明者吳疆, 郭房富, 葉環(huán)球 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司