專利名稱：基于正交頻分復(fù)用的同步序列生成方法、同步方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)，特別涉及基于正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中時(shí)間和頻 偏同步序列生成方法，以及基于該同步序列生成方法的同步方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和高速器件的發(fā)展，正交頻分復(fù)用(OFDM)技 術(shù)在通訊系統(tǒng)中得到了很成功的應(yīng)用。OFDM在頻域把頻譜分成了若干個(gè)正 交的子信道，各個(gè)子信道的載波相互重疊，提高了頻語利用率。由于各個(gè)子 信道帶寬相對(duì)較窄，因此對(duì)整個(gè)發(fā)射帶寬信號(hào)來講的頻率選擇性信道對(duì)于各 個(gè)子信道信號(hào)來講是平坦衰落的，均衡便可以對(duì)每個(gè)子載波分別進(jìn)行，大大 簡(jiǎn)化了接收機(jī)結(jié)構(gòu)。由于OFDM具有頻語利用率高，均衡簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，非 常適合于高速的通信，因此得到了比較廣泛的研究。
與單載波系統(tǒng)相比，OFDM在具有以上優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也有著自身的缺點(diǎn) 對(duì)頻率偏移非常敏感。同時(shí)，OFDM系統(tǒng)的定時(shí)必須落在循環(huán)前綴(CP) 允許的范圍內(nèi)，否則，會(huì)引起符號(hào)間干擾。因此，有效的定時(shí)同步對(duì)OFDM 相當(dāng)重要。
考察同步的性能指標(biāo)主要包括同步捕獲概率，同步花費(fèi)時(shí)間，接收機(jī)開 銷等，同時(shí)由于同步信道往往需要傳輸一些系統(tǒng)參數(shù)信息，如小區(qū)標(biāo)識(shí)(ID) 信息，廣播信道(BCH)接收所必須的信息等，因此同步系統(tǒng)的復(fù)雜度也是 衡量同步方案好壞的一個(gè)性能指標(biāo)。在當(dāng)前的不分層同步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要 存在兩種同步方式。 一種是基于互相關(guān)方案設(shè)計(jì)的同步方式，該方式是通過 在同步時(shí)隙內(nèi)傳輸生成的同步序列，并在接收方利用互相關(guān)運(yùn)算捕獲，該方 法雖然可以獲得很好的捕獲性能，但是當(dāng)同步序列很多時(shí)，接收機(jī)需要同時(shí) 和所有序列匹配，因此復(fù)雜度很大。另外一種方案的是基于重復(fù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 發(fā)送方通過構(gòu)造重復(fù)的序列格式，使接收方不必和所有的序列進(jìn)行匹配。只
需要對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算即可捕獲。復(fù)雜度低，但在OFDM系統(tǒng)中， 由于CP (循環(huán)前綴)的存在，如果采用自相關(guān)捕獲，會(huì)出現(xiàn)峰平頂現(xiàn)象， 影響同步精度。而如果采用互相關(guān)方式捕獲，則會(huì)出現(xiàn)旁峰，影響鄰近小區(qū) 搜索。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于正交頻分復(fù)用的同步序列生 成方法，使用該方法生成的同步序列在同步時(shí)復(fù)雜度低，同步精度高。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了 一種基于正交頻復(fù)用的同步方 法，應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)，該方法包含如下步驟
(a) 同步序列的發(fā)射端生成時(shí)域上的初始序列A,并將其劃分為k個(gè)
子序列4，然后按照選定的衍生運(yùn)算方式，由各個(gè)子序列4對(duì)應(yīng)衍生出序列 B的子序列A，
(b) 所述發(fā)射端將對(duì)應(yīng)的子序列4和A組合為子序列對(duì)S,,將得到的k 個(gè)子序列對(duì)組合生成時(shí)域上的同步序列S，再經(jīng)過傅立葉變換運(yùn)算生成對(duì)應(yīng) 的頻域同步序列，然后映射到對(duì)應(yīng)的子載波上作為同步信號(hào)發(fā)射；
(c) 接收端按照生成的同步序列的結(jié)構(gòu)解析收到的同步信號(hào)，得到序 列A和B的子序列4和A ，根據(jù)所述書f生運(yùn)算方式對(duì)子序列B,解運(yùn)算得到序 列A"的各個(gè)子序列，對(duì)序列A和A"作相關(guān)運(yùn)算，完成同步。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，步驟(b)發(fā)送端生成所述同 步序列S之前，還調(diào)整部分子序列對(duì)中A和B的子序列的順序，使得在所 述同步序列S中，兩個(gè)相鄰子序列對(duì)中與對(duì)方相鄰的兩個(gè)子序列均為A的 子序列或者均為B的子序列。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，步驟(b)發(fā)送端生成所述同 步序列S之前，還將所述每一子序列對(duì)S中的一個(gè)子序列4或A的數(shù)據(jù)進(jìn)行
鏡像處理，得到S為4A'或A'4或4'A或A4'，其中4'為對(duì)應(yīng)于4的鏡像子 序列，A'為對(duì)應(yīng)于A的鏡像子序列；步驟(c)接收端解析收到的同步信號(hào) 時(shí)，需將所述鏡像子序列還原為鏡像處理前的子序列。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，在A為奇數(shù)時(shí)，生成的所述同
步序列S為以下幾種結(jié)構(gòu)中的一種
'4…K^'， 々卵2 '…KA' A ，
在A為偶數(shù)時(shí)，生成的所述同步序列S為以下幾種結(jié)構(gòu)中的一種 ^ '52 4 ，4 ，"2 '…d'5^V
A '44A '…《,d4^ ，《4 '4 '52...&—A & 。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，步驟(b)選定的運(yùn)算方式是 對(duì)所述4取共扼求得A。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，步驟(c)對(duì)序列A和A"作相 關(guān)運(yùn)算時(shí)，先對(duì)A和A"對(duì)應(yīng)的子序列分別作相關(guān)運(yùn)算，得到各對(duì)子序列的 相關(guān)值，再將各對(duì)子序列的相關(guān)值相加作為整個(gè)序列的相關(guān)值，完成同步。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，步驟(a)中生成的所述初始 序列A的時(shí)域長(zhǎng)度為N/2， N為所述同步信道的帶寬，且在將A劃分時(shí)，是 將其等分為k個(gè)子序列4。
一種基于正交頻復(fù)用的同步序列生成方法，包含如下步驟
(a) 同步序列的發(fā)射端生成時(shí)域上的初始序列A，并將其劃分為k個(gè) 子序列4， l化"
(b) 所述發(fā)射端按照選定的運(yùn)算方式，由各個(gè)子序列4分別衍生出序 列B的子序列B,;
(c) 所述發(fā)射端將對(duì)應(yīng)的子序列4和5,組合為子序列對(duì)S,，將得到的k 個(gè)子序列對(duì)組合，生成時(shí)域上的同步序列S。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，步驟(c)在生成時(shí)域上的同 步序列之前，還調(diào)整部分子序列對(duì)中A和B的子序列的順序，使得生成的 同步序列中，兩個(gè)相鄰子序列對(duì)中與對(duì)方相鄰的兩個(gè)子序列均為A的子序 列或者均為B的子序列。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，在生成時(shí)域上的同步序列之前，
還將所述每一子序列對(duì)S中的一個(gè)子序列4或A的數(shù)據(jù)進(jìn)行鏡像處理，即所 述《為'或A '4或4'A或'，其中4'為對(duì)應(yīng)于4的鏡像子序列，A'為對(duì) 應(yīng)于A的鏡像子序列。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，步驟(c)之后還包括步驟(d): 將所述同步序列S按照其對(duì)應(yīng)的傅立葉逆變換IFFT點(diǎn)數(shù)作傅立葉變換運(yùn)算， 生成對(duì)應(yīng)的頻域同步序列。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，步驟(c)中，
在A:為奇數(shù)時(shí)，生成的所述同步序列S為以下幾種結(jié)構(gòu)中的一種
在t為偶數(shù)時(shí)，生成的所述同步序列S為以下幾種結(jié)構(gòu)中的一種 M 2 '4"(4 ， 4 ，"2 '…(A—, W 5, 、4爲(wèi),d4"V ，'4 '^...AvO'* A 。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，步驟(a)中生成的所述初始 序列A的時(shí)域長(zhǎng)度為N/2， N為所述同步信道的帶寬，且在將A劃分時(shí)，是 將其等分為k個(gè)子序列4。
.進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，步驟(b)選定的運(yùn)算方式是 對(duì)所述4取共軛求得A。
一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，包含發(fā)射端，發(fā)射端進(jìn)一步包含初始序列生成 單元，衍生單元，組合單元，發(fā)射單元，其中，
所述初始序列生成單元用于生成時(shí)域上的初始序列A,并將其劃分為k 個(gè)子序列4;
所述衍生單元用于按照選定的衍生運(yùn)算方式，由各個(gè)子序列4對(duì)應(yīng)衍生 出序列B的子序列5,, ls/^yfc;
所述組合單元用于子序列4和A組合為子序列對(duì)S,，將得到的k個(gè)子序 列對(duì)組合生成時(shí)域上的同步序列S;
所述發(fā)射單元用于將所述同步序列s經(jīng)過傅立葉變換運(yùn)算生成對(duì)應(yīng)頻 域的同步序列，然后映射到對(duì)應(yīng)的子載波上作為同步信號(hào)發(fā)射出去；
還包含接收端，所述接收端進(jìn)一步包含接收解析單元，相關(guān)運(yùn)算單元， 其中，
所述接收解析單元用于接收所述同步信號(hào)，按照生成的同步序列的結(jié)構(gòu) 解析收到的同步信號(hào)，得到序列A和B的子序列4和a，根據(jù)所述衍生單 元的衍生運(yùn)算方式對(duì)子序列萬,解運(yùn)算得到序列A"的各個(gè)子序列；
所述相關(guān)運(yùn)算單元用于對(duì)序列A和A"作相關(guān)運(yùn)算，完成同步。
進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還可具有以下特點(diǎn)，所述組合單元在生成同步序列 S時(shí)，還調(diào)整部分子序列對(duì)中A和B的子序列的順序，使得在所述同步序 列S中，兩個(gè)相鄰子序列對(duì)中與對(duì)方相鄰的兩個(gè)子序列均為A的子序列或 者均為B的子序列。
進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還可具有以下特點(diǎn)，所述組合單元在生成同步序列 s時(shí)，還將所述每一子序列對(duì)S,中的一個(gè)子序列4或a的數(shù)據(jù)進(jìn)行鏡像處理， 得到s為4a '或'4或4'5,或'，其中4'為對(duì)應(yīng)于4的鏡像子序列，a'為 對(duì)應(yīng)于B,的鏡像子序列；
所述接收端的接收解析單元解析收到的同步信號(hào)時(shí)，需將所述鏡像子序 列還原為鏡像處理前的子序列。
進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還可具有以下特點(diǎn)，在A:為奇數(shù)時(shí)，所述組合單元 組合得到的所述同步序列S為以下幾種結(jié)構(gòu)中的一種
^ '爲(wèi)' ， 4 ，4 '4丄4' a ，
在a為偶數(shù)時(shí)，生成的所述同步序列s為以下幾種結(jié)構(gòu)中的一種 鴻5, '52 '4.,d5V 4 ， 4 '叫4 '…H w a ，'4 '丑2'.a— a 。
進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還可具有以下特點(diǎn)，所述書f生單元通過對(duì)所述4按 取共軛求得a。進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還可具有以下特點(diǎn)，所述相關(guān)運(yùn)算單元對(duì)序列A 和A"作相關(guān)運(yùn)算時(shí)，先對(duì)A和A"對(duì)應(yīng)的子序列分別作相關(guān)運(yùn)算，得到各 對(duì)子序列的相關(guān)值，再將各對(duì)子序列的相關(guān)值相加作為整個(gè)序列的相關(guān)值， 完成同步。
進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還可具有以下特點(diǎn)，所述初始序列生成單元生成的 所述初始序列A的時(shí)域長(zhǎng)度為N/2, N為所述同步信道的帶寬，且在將A劃 分時(shí)，是將其等分為k個(gè)子序列4。
本文提出了一種將同步和分集聯(lián)合考慮的設(shè)計(jì)方案，該方案可以在保證 同步性能的基礎(chǔ)上，降低同步的復(fù)雜度，同時(shí)可以避免互相關(guān)時(shí)出現(xiàn)旁峰現(xiàn) 象。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例發(fā)射端構(gòu)造和發(fā)射同步序列的流程圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例時(shí)域序列結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例時(shí)域序列的數(shù)據(jù)格式示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例接收端同步的基本流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明針對(duì)當(dāng)前同步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題，設(shè)計(jì)了 一種分段交叉的同步 結(jié)構(gòu)，在該同步結(jié)構(gòu)中，接收機(jī)通過執(zhí)行自相關(guān)運(yùn)算，可以克服互相關(guān)捕獲 復(fù)雜度過高的問題，同時(shí)可以提高自相關(guān)的捕獲性能，以及高速場(chǎng)景下的同 步問題，以及克服自相關(guān)捕獲的峰平頂和旁峰問題。
假設(shè)同步信道的有用子載波個(gè)數(shù)為N,根據(jù)系統(tǒng)高速評(píng)估，確定分段數(shù) 為k。同步序列的發(fā)送端構(gòu)造和發(fā)送同步序列的方法如圖1所示，包括以下 步驟
步驟110:確定同步序列的時(shí)域長(zhǎng)度，產(chǎn)生時(shí)域上的初始序列A (為了 與最終的同步序列分開，將A稱為初始序列，稱S為同步序列，請(qǐng)核定)；
根據(jù)同步信道帶寬，確定初始序列A的時(shí)域長(zhǎng)度，當(dāng)帶寬長(zhǎng)度為N時(shí)， 其A長(zhǎng)度選擇為N/2,其中A序列為可選擇的所有同步序列。例如:ZC、 GCL 序列等。
步驟120:將A分k萃殳，生成k個(gè)子序列4，
分段數(shù)k可以根據(jù)系統(tǒng)考慮的用戶設(shè)備UE的最大移動(dòng)速度來確定。此 處的k可以根據(jù)仿真確定，得到最合適的k。對(duì)于A分段，也可以等分，也 可以不等分。但是確定的，在接收端知道具體的分段情況。
步驟130:選定由初始序列A衍生出序列B的運(yùn)算方式，由A的各個(gè)子 序列4分別衍生出B的子序列A;
和J,之間的相關(guān)性吧？)有很好的相關(guān)性，同時(shí)使得B的各個(gè)子序列之間有 4艮好的相關(guān)性。相關(guān)門限至少低于各自共輒相關(guān)。例如，所述運(yùn)算方式可以 為對(duì)A的子序列取共軛得到B，也可以按不同的過零點(diǎn)直線對(duì)稱求得B，即 各A、 B子序列的對(duì)應(yīng)關(guān)系相互獨(dú)立，例如對(duì)于不同的4其衍生得到^的 運(yùn)算方式不同。
步驟140:將4和A組合得到子序列對(duì)《，并對(duì)S中的子序列4或A的數(shù) 據(jù)作鏡像處理，生成4或A的鏡像子序列；
具體方式如下，假設(shè)4為《,"。......其衍生得到的《為6^,2......&，那么
組合得到的S,可以為flf(1a,2…………，或?yàn)椤?,^0^,2……a, ，或 為4A2….A("—d^"^a""—,)…,.a,2"a ，或?yàn)閐….,a,2《AA2…,.6,("—d^"。
將4的鏡像序列記為4'， 4'為d......",,",2,將5,的鏡像序列記為5,'，
A'為……那么S可為4A',或A'4，或A4'，或4'5,。
步驟150:將上述子序列對(duì)按序組合成同步序列,并調(diào)整部 分子序列對(duì)內(nèi)A和B的子序列的順序，使得相鄰兩個(gè)子序列對(duì)中與對(duì)方相
鄰的兩個(gè)子序列或者都為A的子序列，或者都為B的子序列；
文中將4和4的鏡像序列4'均視作A的子序列，萬,和A的鏡^象序列A' 均視作B的子序列。順序調(diào)整后，ss+，可以為4A'丑,V4+，，或4A'A+,4+,'， 或AM,H，或A'M+,A+r,其余類似。
按以上各種組合，在&為奇凄t時(shí)，生成的所述同步序列S為以下幾種結(jié) 構(gòu)中的一種
'52 'd^A' ， 4叫4 '…K4 ，
在A:為偶數(shù)時(shí)，生成的所述同步序列S為以下幾種結(jié)構(gòu)中的一種 '4…K, V 4 ， 4 ，24 '"(A—, W
上述步驟140和步驟150也可以調(diào)換次序，先由4和5,組合成S,由S得 到同步序列S&.…&且滿足S,與中與對(duì)方相鄰的兩個(gè)子序列都為A的子序 列或者都為B的子序列，然后再逐一對(duì)S,中的一個(gè)子序列4或A作鏡像處理， 得到的同步序列S的結(jié)構(gòu)是一樣的。
至此，整個(gè)時(shí)域序列構(gòu)造基本完成，如圖2和圖3所示。需要從頻域構(gòu) 造同步序列時(shí)，則再進(jìn)行一下步驟
在同步序列中，SA.…&的順序可以重排，如按循環(huán)移位的方式從中間 或最后開始排，或者，打亂原有的順序，等等。但要考慮其重新排序后，自 身的相關(guān)性的問題。
步驟160:將時(shí)域生成的完整序列，按照其對(duì)應(yīng)的傅立葉逆變換IFFT 點(diǎn)數(shù)作傅立葉變換(FFT)運(yùn)算，就可生成對(duì)應(yīng)頻域的同步序列。
步驟170:將上面生成的頻域同步序列映射到其對(duì)應(yīng)的子載波上發(fā)射， 此時(shí)，同步信道的構(gòu)造就全部完成。
接收端已知上述同步序列的運(yùn)算方法和選定的結(jié)構(gòu)，在作同步處理時(shí)，
如圖4所示，包括以下步驟
步驟410，按照同步序列的結(jié)構(gòu)對(duì)接收到的同步信號(hào)進(jìn)行解析，得到組 成同步序列的子序列4和丑,，其中包括將其中的鏡像子序列還原為原始子序 列的處理；
步驟420，根據(jù)發(fā)射端A序列衍生獲得B序列的運(yùn)算方法，對(duì)子序列B, 分別進(jìn)行解運(yùn)算，得到結(jié)構(gòu)上與A的子序列完全對(duì)應(yīng)的序列A"的子序列；
由于信號(hào)在時(shí)域是分段成對(duì)出現(xiàn)的，因此接收端可以依據(jù)系統(tǒng)規(guī)定好的 運(yùn)算方式對(duì)A進(jìn)行解運(yùn)算。
步驟430,對(duì)序列A和序列A"作相關(guān)運(yùn)算，完成同步。
該步對(duì)A與A"作相關(guān)運(yùn)算時(shí)，先對(duì)A和A"對(duì)應(yīng)的子序列分別作相關(guān) 運(yùn)算，得到各對(duì)子序列的相關(guān)值，將各子序列的相關(guān)值相加作為整個(gè)序列的 相關(guān)值，可以準(zhǔn)確地抓到峰值。
本發(fā)明還提出一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，包含發(fā)射端，發(fā)射端進(jìn)一步包含 初始序列生成單元，衍生單元，組合單元，發(fā)射單元，其中，
所述初始序列生成單元用于生成時(shí)域上的初始序列A,并將其劃分為k
個(gè)子序列4;
所述初始序列生成單元生成的所述初始序列A的時(shí)域長(zhǎng)度為N/2， N為 所述同步信道的帶寬，且在將A劃分時(shí)，是將其等分為k個(gè)子序列4。
所述衍生單元用于按照選定的衍生運(yùn)算方式，由各個(gè)子序列4對(duì)應(yīng)衍生 出序列B的子序列5,， B/《;t;
所述衍生單元可以對(duì)通過A的子序列取共軛得到B。
所述組合單元用于子序列4和A組合為子序列對(duì)S,將得到的k個(gè)子序 列對(duì)組合生成時(shí)域上的同步序列S;
所述組合單元在生成同步序列S時(shí)，還調(diào)整部分子序列對(duì)中A和B的 子序列的順序，使得在所述同步序列S中，兩個(gè)相鄰子序列對(duì)中與對(duì)方相鄰 的兩個(gè)子序列均為A的子序列或者均為B的子序列。
所述組合單元在生成同步序列s時(shí)，還將所述每一子序列對(duì)s中的一個(gè)
子序列4或A的數(shù)據(jù)進(jìn)行鏡像處理，得到s為4A'或5,'4或々A或A4'，其 中4'為對(duì)應(yīng)于4的鏡像子序列，5,'為對(duì)應(yīng)于5,的鏡像子序列。
所述發(fā)射單元用于將所述同步序列S經(jīng)過傅立葉變換運(yùn)算生成對(duì)應(yīng)頻 域的同步序列，然后映射到對(duì)應(yīng)的子載波上作為同步信號(hào)發(fā)射出去；
還包含接收端，所述接收端進(jìn)一步包含接收解析單元，相關(guān)運(yùn)算單元， 其中，
所述接收解析單元用于接收所述同步信號(hào)，按照生成的同步序列的結(jié)構(gòu) 解析收到的同步信號(hào)，得到序列A和B的子序列4和A，根據(jù)所述衍生單 元的衍生運(yùn)算方式對(duì)子序列^解運(yùn)算得到序列A"的各個(gè)子序列；
所述接收端的接收解析單元解析收到的同步信號(hào)時(shí)，需將所述鏡像子序 列還原為鏡像處理前的子序列。
所述相關(guān)運(yùn)算單元用于對(duì)序列A和A"作相關(guān)運(yùn)算，完成同步。
所述相關(guān)運(yùn)算單元對(duì)A與A"作相關(guān)運(yùn)算時(shí)，先對(duì)A和A"對(duì)應(yīng)的子序 列分別作相關(guān)運(yùn)算，得到各對(duì)子序列的相關(guān)值，將各子序列的相關(guān)值相加作 為整個(gè)序列的相關(guān)值，可以準(zhǔn)確地抓到峰值。
本發(fā)明方法具有以下技術(shù)效果
1) 與現(xiàn)有的時(shí)域重復(fù)結(jié)構(gòu)比較，本發(fā)明同步序列采用序列A和B的組 合以及分段的結(jié)構(gòu)，并且使A的各個(gè)子序列之間的相關(guān)值接近O，從而可以 解決互相關(guān)運(yùn)算中的旁峰問題。
2) 本發(fā)明同步序列為分k段的結(jié)構(gòu)，可以很大程度的提高高速情況下 的同步性能。
因?yàn)楦咚偾闆r下，信道變化是比較大的，本發(fā)明的同步方法在接收端時(shí)， 因?yàn)椴捎米韵嚓P(guān)，其前后兩個(gè)子序列比較靠近，4和必,進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，其間 信道變化相對(duì)比較小，因此可以比較好的捕獲峰值，比較好的解決同步。而 先有的同步序列結(jié)構(gòu)中沒有分段，對(duì)峰值的捕獲能力較差。
3) 與現(xiàn)有的時(shí)域A、 B的組合比較，可以解決相關(guān)峰平頂?shù)膯栴}。
該問題主要是通過本發(fā)明對(duì)于每個(gè)相鄰的S子序列之間為同一序列的 子序列來解決，即要么同為A,要么同為B來解決。A、 B子序列相鄰的方 法，是為了就近相關(guān)，滿足高速情況下的同步。當(dāng)捕獲位置錯(cuò)位不是一個(gè)完 整的S子序列時(shí)，例如剛好錯(cuò)了一個(gè)A的子序列時(shí)，如果采用A1B1A2B2,.. 的排序方式，其相關(guān)就是B1A2B2A3...，其自相關(guān)，可能產(chǎn)生一定的峰值。 但如果是本發(fā)明所述的A1B1B2A2…的構(gòu)造，可以解決上面的問題。因?yàn)橥?一個(gè)完整的序列之間其相關(guān)性是4艮好的。比如同為A的子序列，或者同為B 的子序列。
4) 當(dāng)信道中存在較大頻偏或時(shí)間選擇性衰落比較明顯的時(shí)候，由于本 發(fā)明同步序列采用分段且A、 B段叉開的結(jié)構(gòu)，相鄰信號(hào)的信道特性變換很 小，則在抗時(shí)間衰落和頻偏方面可以獲得較大的增益。
5) 從接收機(jī)復(fù)雜度方面考慮，在小區(qū)搜索過程中，由于小區(qū)ID的數(shù)目 很多，且在同步過程中往往需要傳輸BCH接收所必需的信息，因此同步序 列的量很大，如果采用互相關(guān)方式進(jìn)行同步捕獲，則接收機(jī)復(fù)雜度很高。而 本方案中的同步捕獲復(fù)雜度與采用重復(fù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度相當(dāng)。因此，接收端的 同步時(shí)間以及運(yùn)算復(fù)雜度等開銷都減少。
權(quán)利要求
1.一種基于正交頻復(fù)用的同步方法，應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)，該方法包含如下步驟(a)同步序列的發(fā)射端生成時(shí)域上的初始序列A，并將其劃分為k個(gè)子序列Ai，然后按照選定的衍生運(yùn)算方式，由各個(gè)子序列Ai對(duì)應(yīng)衍生出序列B的子序列Bi，1≤i≤k；(b)所述發(fā)射端將對(duì)應(yīng)的子序列Ai和Bi組合為子序列對(duì)Si，將得到的k個(gè)子序列對(duì)組合生成時(shí)域上的同步序列S，再經(jīng)過傅立葉變換運(yùn)算生成對(duì)應(yīng)的頻域同步序列，然后映射到對(duì)應(yīng)的子載波上作為同步信號(hào)發(fā)射；(c)接收端按照生成的同步序列的結(jié)構(gòu)解析收到的同步信號(hào)，得到序列A和B的子序列Ai和Bi，根據(jù)所述衍生運(yùn)算方式對(duì)子序列Bi解運(yùn)算得到序列A”的各個(gè)子序列，對(duì)序列A和A”作相關(guān)運(yùn)算，完成同步。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于步驟(b)發(fā)送端生成所述同步序列S之前，還調(diào)整部分子序列對(duì)中A 和B的子序列的順序，使得在所述同步序列S中，兩個(gè)相鄰子序列對(duì)中與 對(duì)方相鄰的兩個(gè)子序列均為A的子序列或者均為B的子序列。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于 步驟(b)發(fā)送端生成所述同步序列S之前，還將所述每一子序列對(duì)S,中的一個(gè)子序列4或A的數(shù)據(jù)進(jìn)行鎮(zhèn)J象處理，得到S,為'或5, '4或4'A或 A々，其中4'為對(duì)應(yīng)于4的鏡像子序列，A'為對(duì)應(yīng)于A的鏡像子序列；步驟(c)接收端解析收到的同步信號(hào)時(shí)，需將所述鏡像子序列還原為 鏡像處理前的子序列。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在A:為奇數(shù)時(shí)，生成的所述同步序列S為以下幾種結(jié)構(gòu)中的一種 ^ '52人^' ，^ '叫4 '…K,4 ，5t ， 在A為偶數(shù)時(shí)，生成的所述同步序列S為以下幾種結(jié)構(gòu)中的一種'…dW ， M '4 '萬2"KA A 。
5、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟(b)選定的運(yùn)算方式是對(duì)所迷4取共軛求得A。(請(qǐng)核定這一說 法是否正確？另外，按不同的過零點(diǎn)直線取對(duì)稱是共軛的一種嗎？)
6、 如權(quán)利要求l、 2或4所述的方法，其特征在于步驟(c)對(duì)序列A和A"作相關(guān)運(yùn)算時(shí)，先對(duì)A和A"對(duì)應(yīng)的子序列分 別作相關(guān)運(yùn)算，得到各對(duì)子序列的相關(guān)值，再將各對(duì)子序列的相關(guān)值相加作 為整個(gè)序列的相關(guān)值，完成同步。
7、 如權(quán)利要求l、 2或4所述的方法，其特征在于步驟(a)中生成的所述初始序列A的時(shí)域長(zhǎng)度為N/2, N為所述同步 信道的帶寬，且在將A劃分時(shí)，是將其等分為k個(gè)子序列J,。
8、 一種基于正交頻復(fù)用的同步序列生成方法，包含如下步驟(a) 同步序列的發(fā)射端生成時(shí)域上的初始序列A,并將其劃分為k個(gè) 子序列4， l化"(b) 所述發(fā)射端按照選定的運(yùn)算方式，由各個(gè)子序列4分別衍生出序 列B的子序列^;(c) 所述發(fā)射端將對(duì)應(yīng)的子序列4和A組合為子序列對(duì)S ，將得到的k 個(gè)子序列對(duì)組合，生成時(shí)域上的同步序列S。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于步驟(c)在生成時(shí)域上的同步序列之前，還調(diào)整部分子序列對(duì)中A和 B的子序列的順序，l吏得生成的同步序列中，兩個(gè)相鄰子序列對(duì)中與對(duì)方相 鄰的兩個(gè)子序列均為A的子序列或者均為B的子序列。
10、 如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于 在生成時(shí)域上的同步序列之前，還將所述每一子序列對(duì)S,中的一個(gè)子序 列4或A的數(shù)據(jù)進(jìn)行鏡像處理，即所述S為4A'或A'4或4'A或A4'，其中 4'為對(duì)應(yīng)于4的鏡像子序列，A'為對(duì)應(yīng)于5,的鏡像子序列。
11、 如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于步驟(c)之后還包括步驟(d):將所述同步序列S按照其對(duì)應(yīng)的傅立 葉逆變換IFFT點(diǎn)數(shù)作傅立葉變換運(yùn)算，生成對(duì)應(yīng)的頻域同步序列。
12、 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于步驟(c)中， 在/:為奇數(shù)時(shí)，生成的所述同步序列S為以下幾種結(jié)構(gòu)中的一種<formula>formula see original document page 4</formula>在A:為偶數(shù)時(shí)，生成的所述同步序列S為以下幾種結(jié)構(gòu)中的一種<formula>formula see original document page 4</formula>
13、 如權(quán)利要求8、 9或12所述的方法，其特征在于步驟(a)中生成的所述初始序列A的時(shí)域長(zhǎng)度為N/2， N為所述同步 信道的帶寬，且在將A劃分時(shí)，是將其等分為k個(gè)子序列4。
14、 如權(quán)利要求8、 9或12所述的方法，其特征在于 步驟(b)選定的運(yùn)算方式是對(duì)所述4取共軛求得丑,。
15、 一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，包含發(fā)射端，發(fā)射端進(jìn)一步包含初始序列 生成單元，衍生單元，組合單元，發(fā)射單元，其中，所述初始序列生成單元用于生成時(shí)域上的初始序列A，并將其劃分為k 個(gè)子序列4;所述衍生單元用于按照選定的衍生運(yùn)算方式，由各個(gè)子序列4對(duì)應(yīng)衍生 出序列B的子序列A， ls/^A:;所述組合單元用于子序列4和5,組合為子序列對(duì)s,，將得到的k個(gè)子序 列對(duì)組合生成時(shí)域上的同步序列S;所述發(fā)射單元用于將所述同步序列S經(jīng)過傅立葉變換運(yùn)算生成對(duì)應(yīng)頻域的同步序列，然后映射到對(duì)應(yīng)的子載波上作為同步信號(hào)發(fā)射出去；還包含接收端，所述接收端進(jìn)一步包含接收解析單元，相關(guān)運(yùn)算單元， 其中，所述接收解析單元用于接收所述同步信號(hào)，按照生成的同步序列的結(jié)構(gòu) 解析收到的同步信號(hào)，得到序列A和B的子序列4和A，根據(jù)所述衍生單 元的衍生運(yùn)算方式對(duì)子序列B,解運(yùn)算得到序列A"的各個(gè)子序列；所述相關(guān)運(yùn)算單元用于對(duì)序列A和A"作相關(guān)運(yùn)算，完成同步。
16、 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于所述組合單元在生成同步序列S時(shí)，還調(diào)整部分子序列對(duì)中A和B的 子序列的順序，使得在所述同步序列S中，兩個(gè)相鄰子序列對(duì)中與對(duì)方相鄰 的兩個(gè)子序列均為A的子序列或者均為B的子序列。
17、 如權(quán)利要求15或16所述的系統(tǒng)，其特征在于所述組合單元在生成同步序列S時(shí)，還將所述每一子序列對(duì)《中的一個(gè)子序列4或《的數(shù)據(jù)進(jìn)行鏡像處理，得到S為4A'或A'4或4'A或^V,其 中4'為對(duì)應(yīng)于4的鏡像子序列，A'為對(duì)應(yīng)于g的鏡像子序列；所述接收端的接收解析單元解析收到的同步信號(hào)時(shí)，需將所述鏡像子序 列還原為鏡像處理前的子序列。
18、 如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于在A為奇數(shù)時(shí)，所述組合單元組合得到的所述同步序列S為以下幾種結(jié) 構(gòu)中的一種'52 '4…d ' ， 4 '，2 '…K4' A ， A' VA '…HV4 ，丑"、'52"d V*; 在X:為偶數(shù)時(shí)，生成的所述同步序列S為以下幾種結(jié)構(gòu)中的一種 M 's2 4 ， 4 '叫4 '…4—A—, w5,' '…d^ ， M '4 '52..d ^ & 。
19、 如權(quán)利要求15或16所述的系統(tǒng)，其特征在于所述衍生單元通過對(duì)所述4按取共軛求得戮。
20、 如權(quán)利要求15、 16或18所述的系統(tǒng)，其特征在于所述相關(guān)運(yùn)算單元對(duì)序列A和A，，作相關(guān)運(yùn)算時(shí)，先對(duì)A和A"對(duì)應(yīng)的 子序列分別作相關(guān)運(yùn)算，得到各對(duì)子序列的相關(guān)值，再將各對(duì)子序列的相關(guān) 值相加作為整個(gè)序列的相關(guān)值，完成同步。
21、 如權(quán)利要求15、 16或18所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述初始序列生成單元生成的所述初始序列A的時(shí)域長(zhǎng)度為N/2, N為所述同步信道的帶寬，且在將A劃分時(shí)，是將其等分為k個(gè)子序列4。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于正交頻復(fù)用的同步方法及系統(tǒng)及同步序列生成方法，應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)，所述同步方法包含如下步驟(a)同步序列的發(fā)射端生成時(shí)域上的初始序列A，并將其劃分為k個(gè)子序列A_i，然后按照選定的衍生運(yùn)算方式，由各個(gè)子序列A_i對(duì)應(yīng)衍生出序列B的子序列B_i，1≤i≤k；(b)所述發(fā)射端將對(duì)應(yīng)的子序列A_i和B_i組合為子序列對(duì)S_i，將得到的k個(gè)子序列對(duì)組合生成同步序列S，再經(jīng)過傅立葉變換運(yùn)算生成對(duì)應(yīng)的頻域同步序列，然后映射到對(duì)應(yīng)的子載波上作為同步信號(hào)發(fā)射；(c)接收端按照生成的同步序列的結(jié)構(gòu)解析收到的同步信號(hào)，得到序列A和B的子序列A_i和B_i，根據(jù)所述衍生運(yùn)算方式對(duì)子序列B_i解運(yùn)算得到序列A”的各個(gè)子序列，對(duì)序列A和A”作相關(guān)運(yùn)算，完成同步。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101374129SQ20071014146
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2007年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月20日
發(fā)明者孫云鋒, 王文煥, 韓小江, 巍 魏 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司