一種基于特征前綴碼檢測(cè)的消息定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于WCDMA系統(tǒng)的消息定位技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于特征前綴碼檢測(cè) 的消息定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，基站和移動(dòng)臺(tái)之間的無線信號(hào)是在移動(dòng)信道中傳輸?shù)?。?WCDMA系統(tǒng)中，用戶在未獲得與基站完全同步的傳輸上行數(shù)據(jù)之前必須獲得一個(gè)專有ID、 定時(shí)調(diào)整和被分配一定的時(shí)頻資源，該過程一般稱為"非同步用戶隨機(jī)接入過程"，簡稱"隨 機(jī)接入"。
[0003] 在WCDMA通信系統(tǒng)中，隨機(jī)接入過程起著十分重要的作用。在隨機(jī)接入過程中， UE(用戶終端）并不知道與基站的距離和無線環(huán)境的好壞，所以UE在發(fā)送消息數(shù)據(jù)之前會(huì) 先使用較小的功率發(fā)送接入請(qǐng)求，如果得不到網(wǎng)絡(luò)的回應(yīng)，UE就重新使用稍大一點(diǎn)的功率 進(jìn)行嘗試。在這種接入請(qǐng)求中，UE向基站發(fā)送的是特征前綴碼，作為與基站連接的功率"探 測(cè)"過程。
[0004] 特征前綴碼的總長度為4096碼片，它是由一個(gè)16位的簽名序列重復(fù)256次構(gòu)造 而成。這種16位的簽名序列共設(shè)有16組，并且彼此完全正交，構(gòu)成16組特征前綴碼。網(wǎng) 絡(luò)方在接收到隨機(jī)接入信道（PRACH)的接入前綴碼后，通過捕獲指示信道（AICH)響應(yīng)該接 入前綴碼，UE在接收到AICH信道的ACK后，將停止發(fā)送接入前綴碼，并在一個(gè)特定的時(shí)間 間隔之后在隨機(jī)接入信道上發(fā)送消息碼。
[0005] 物理層通過處理，發(fā)送、接收與隨機(jī)接入過程緊密相關(guān)的PRACH信道和AICH信道， 完成UE與網(wǎng)絡(luò)方信息交互，最終實(shí)現(xiàn)物理層隨機(jī)接入過程。這個(gè)過程需要建立兩個(gè)信道的 信號(hào)捕獲及解調(diào)解碼模型，以實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)信道的切換和信道間信息的交互，處理中需要嚴(yán) 格滿足兩個(gè)信道的時(shí)序關(guān)系。所以這種實(shí)現(xiàn)方式的設(shè)計(jì)流程復(fù)雜度會(huì)很高，運(yùn)算量也會(huì)增 加。
[0006] 通過上述處理方式可知，在WCDMA上行隨機(jī)接入信道的接入過程中，需要處理 PRACH和AICH兩個(gè)信道，這會(huì)增加設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，不夠簡潔、快速。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提出一種基于特征前綴碼檢測(cè)的消息定位方法，實(shí)現(xiàn)隨機(jī)接入 過程的消息定位。
[0008] 本發(fā)明的利用隨機(jī)接入信道特征前綴碼檢測(cè)的消息定位方法包括的功能模塊有： 特征前綴碼檢測(cè)模塊、消息碼定位模塊。特征前綴碼檢測(cè)利用特征前綴碼對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行 前綴碼檢測(cè)，消息定位模塊是通過對(duì)前綴碼檢測(cè)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析來定位消息碼位置。為實(shí) 現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0009] 一種基于特征前綴碼檢測(cè)的消息定位方法包括以下步驟：
[0010] 步驟1，采集來自WCDMA通信系統(tǒng)物理隨機(jī)接入信道的數(shù)據(jù)，來自WCDMA通信系統(tǒng) 物理隨機(jī)接入信道的數(shù)據(jù)包括消息碼X以及N組特征前綴碼，N為自然數(shù)；將消息碼X劃分 為長度相等的多段數(shù)據(jù)，由消息碼X劃分得到的每段數(shù)據(jù)的長度為L，L取2的整數(shù)冪次；由 消息碼X劃分得到的第i段數(shù)據(jù)表示為i= 1，2, 3...;當(dāng)i= 1時(shí)，跳至步驟2 ;
[0011] 步驟2,將由消息碼X劃分得到的第i段數(shù)據(jù)\分別與N組特征前綴碼作頻域 循環(huán)相關(guān)檢測(cè)，得到對(duì)應(yīng)的N組檢測(cè)量，其中第k組檢測(cè)量由L個(gè)復(fù)數(shù)檢測(cè)量組成，k= 1，2,. ..，N;第k組檢測(cè)量中的L個(gè)復(fù)數(shù)檢測(cè)量表示為：
[0012]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于特征前綴碼檢測(cè)的消息定位方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1，采集來自WCDMA通信系統(tǒng)物理隨機(jī)接入信道的數(shù)據(jù)，來自WCDMA通信系統(tǒng)物理 隨機(jī)接入信道的數(shù)據(jù)包括消息碼X以及N組特征前綴碼，N為自然數(shù)；將消息碼X劃分為長 度相等的多段數(shù)據(jù)，由消息碼X劃分得到的每段數(shù)據(jù)的長度為L，L取2的整數(shù)冪次；由消息 碼X劃分得到的第i段數(shù)據(jù)表示為X i, i = 1，2, 3.當(dāng)i = 1時(shí)，跳至步驟2 ; 步驟2，將由消息碼X劃分得到的第i段數(shù)據(jù)Xi分別與N組特征前綴碼作頻域循環(huán)相關(guān) 檢測(cè)，得到對(duì)應(yīng)的N組檢測(cè)量，其中第k組檢測(cè)量由L個(gè)復(fù)數(shù)檢測(cè)量組成，k = 1，2, ...，N ; 第k組檢測(cè)量中的L個(gè)復(fù)數(shù)檢測(cè)量表示為： 其中，η = 0, 1,2，·· .L-I ; 步驟3,得出復(fù)數(shù)檢測(cè)量的模值平方值。(《)，根據(jù)以下公式得出模值平方值 的均值(《) ··
其中，M為自然數(shù)且M〈L-M-1 ;得出模值平方值^(?)和模值平方值的均值 <(?)之比豸(《)，利用豸(0)至<(Z -1)組成第i段數(shù)據(jù)的第k組相關(guān)模值峰均比矢量 得出第i段數(shù)據(jù)的每組相關(guān)模值峰均比矢量中元素的最大值，利用第i段數(shù)據(jù)的第1 組相關(guān)模值峰均比矢量中元素的最大值至第i段數(shù)據(jù)的第N組相關(guān)模值峰均比矢量中 元素的最大值Pf組成峰均比最大值向量P i;得出第i段數(shù)據(jù)相關(guān)模平方的峰均比最大 值，第i段數(shù)據(jù)相關(guān)模平方的峰均比最大值為：峰均比最大值向量P i中元素的最大值灼； 步驟4,對(duì)第i段數(shù)據(jù)相關(guān)模平方的峰均比最大值奶與閾值γ進(jìn)行比較，若奶>/，則 令μ i= 1 ;否則令μ i= 0 ; 步驟5,如果以^=1且μ i=0,則說明消息定位成功；否則，令i的值自增1，返回至 步驟2。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種基于特征前綴碼檢測(cè)的消息定位方法，其特征在于，在步 驟1中，所述N組特征前綴碼中第k組特征前綴碼表示為P k; 在步驟2中，復(fù)數(shù)檢測(cè)量的計(jì)算公式為： Cf (η) = IFFT {FFT (Xi (η)) * FFT (Ρ, (η))} 其中，Xi (η)表示由消息碼X劃分得到的第i段數(shù)據(jù)Xi中的第η+1個(gè)數(shù)值，η = 0, 1，2,... L-I ;Pk (η)表示第k組特征前綴碼Pk中的第η+1個(gè)數(shù)值，F(xiàn)FT (·)表示進(jìn)行L點(diǎn) 傅里葉變換，*表示點(diǎn)乘，IFFT{ ·}表示進(jìn)行L點(diǎn)逆傅里葉變換。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于特征前綴碼檢測(cè)的消息定位方法，其特征在于，在步 驟4中，閾值γ按照如下方法進(jìn)行設(shè)定，在對(duì)第1段數(shù)據(jù)相關(guān)模平方的峰均比最大值釣和 閾值γ進(jìn)行比較時(shí)，將閾值γ設(shè)為γ〇, 為設(shè)定值；在此之后的設(shè)定時(shí)間段內(nèi)，如果每 段數(shù)據(jù)的相關(guān)模平方的峰均比最大值小于γ〇,則在設(shè)定時(shí)間段之后，將閾值γ從Y〇-k' ε 和Ymin中進(jìn)行選??；其中，設(shè)定時(shí)間段的起始時(shí)刻為對(duì)第1段數(shù)據(jù)相關(guān)模平方的峰均比最 大值灼和閾值γ進(jìn)行比較的時(shí)刻，設(shè)定時(shí)間段的長度STpT 1為設(shè)定值，ε為設(shè)定的大于 0的常數(shù)，k'表示在設(shè)定時(shí)間段之后與閾值γ進(jìn)行比較的相關(guān)模平方的峰均比最大值的個(gè) 數(shù)，為設(shè)定的小于γ ^的數(shù)值；所述將閾值γ從γ o-k' ε和Ymin中進(jìn)行選取的過程 為：判斷Ycrk' ε和γηι?η的大小關(guān)系，如果γ fk' ε >γηι?η，則閾值γ選取為ε ;否 貝1J，如果yQ-k' ε彡γηι?η，則閾值γ選取為γηι?η。
【專利摘要】本發(fā)明屬于WCDMA系統(tǒng)的消息定位技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于特征前綴碼檢測(cè)的消息定位方法，其具體步驟為：1)通過千兆以太網(wǎng)接收對(duì)上行接入信道的采樣數(shù)據(jù)；2)對(duì)采樣數(shù)據(jù)做快速傅里葉變換并保存；3)對(duì)各組特征前綴碼分別做快速傅里葉變換；4)將過程2中保存好的數(shù)據(jù)傅里葉變換結(jié)果分別與各組特征前綴碼的快速傅里葉變換結(jié)果進(jìn)行復(fù)乘運(yùn)算；5)對(duì)復(fù)乘結(jié)果做逆快速傅里葉變換；6)對(duì)逆快速傅里葉變換結(jié)果求模平方，并檢測(cè)峰值。本發(fā)明利用可編程邏輯器件對(duì)上行接入信道進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了快速、準(zhǔn)確的信號(hào)處理。
【IPC分類】H04L1-00, H04W74-08
【公開號(hào)】CN104639295
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510076175
【發(fā)明人】蘇濤, 呂倩, 武婷, 蔡曉磊
【申請(qǐng)人】西安電子科技大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年2月12日