一種低實現(xiàn)復(fù)雜度的lte系統(tǒng)下行輔同步信號檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及LTE系統(tǒng)下行輔同步信號的一種檢測方法，特別涉及該方法在具體實 現(xiàn)時的一種低復(fù)雜度實現(xiàn)方式。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了更好地進行系統(tǒng)小區(qū)搜索，LTE協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)定義了主同步信道（P-SCH)和輔同 步信道（S-SCH)，分別用來傳輸攜帶系統(tǒng)符號定時和小區(qū)組內(nèi)ID信息的主同步信號，以及 攜帶幀定時信息和小區(qū)組ID的輔同步信號。輔同步信號主要由兩個m序列交錯級聯(lián)而成， 具體的生成表達(dá)式可以見協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
[0003] 輔同步信號的檢測通常是在主同步信號檢測成功之后進行，此時系統(tǒng)的符號定 時信息已經(jīng)確定，因此可以在時域或者頻域?qū)o同步信號進行檢測。為了獲取更好的 檢測性能，通常選擇頻域檢測方法。根據(jù)是否利用頻域信道狀態(tài)信息（Channel State Information，CSI)，頻域檢測方法又可分為相干檢測方法和非相干檢測方法。相干檢測方 法由于使用了 CSI，性能上一般優(yōu)于非相干檢測方法。
[0004] 相干檢測方法因為要用到系統(tǒng)的CSI，所以需要對主同步信道做信道估計以獲得 主同步信道的估計值，從而近似作為輔同步信道的估計值。精確的信道估計模塊意味著需 要大量的計算資源，且因為存在大矩陣求逆問題，計算復(fù)雜度極高。此外，當(dāng)信道的相干時 間小于一個 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)符號時，主同步信道值 與輔同步信道值相差很大，嚴(yán)重影響輔同步信號相干檢測方法的性能。鑒于以上原因，實際 應(yīng)用中移動臺在做初始小區(qū)搜索時通常選擇非相干檢測方法，其中以差分檢測方法為主。 常規(guī)的差分檢測方法需要分階段估計出兩個m序列的偏移值，且在求差分相關(guān)時使用的是 頻域上間隔開的相鄰子載波信號共軛相乘，與相干檢測方法相比性能損失嚴(yán)重。為此，本發(fā) 明提出了一種低實現(xiàn)復(fù)雜度的LTE系統(tǒng)下行鏈路輔同步信號檢測方法，能在不增加計算復(fù) 雜度的同時，顯著提升輔同步信號差分檢測方法的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種低實現(xiàn)復(fù)雜度的LTE系統(tǒng)下 行鏈路輔同步信號檢測方法，實現(xiàn)對LTE系統(tǒng)中的輔同步信號的檢測，并且顯著提高差分 檢測方法的性能。
[0006] 技術(shù)方案：本發(fā)明的一種低實現(xiàn)復(fù)雜度的LTE系統(tǒng)下行鏈路輔同步信號檢測方法 包括：
[0007] 第一步，首先將時域輔同步接收信號經(jīng)過抗混疊濾波器濾波，而后降采樣得到降 采樣后的時域輔同步接收信號；
[0008] 第二步，將降采樣后的時域輔同步接收信號做FFT變換以獲得頻域輔同步接收信 號；
[0009] 第三步，將頻域輔同步接收信號與頻域加擾后輔同步信號副本序列組中的序列做 差分相關(guān)運算得到相關(guān)值；
[0010] 第四步，選取使得相關(guān)值最大的輔同步信號副本序列組中序列的索引來估計小區(qū) 組ID信息和系統(tǒng)幀定時信息。
[0011] 進一步地，所述第一步中抗混疊濾波器采用LfM FIR濾波器實現(xiàn)，濾波器系數(shù)中 心對稱ai= aN_i，i = 1，2,. . .，Lf/2-l，濾波器的輸出再經(jīng)過M倍降采樣，得到降采樣后的輸 出。
[0012] 進一步地，所述第一步中抗混疊濾波器采用FIR濾波器，降采樣倍數(shù)為M，所述將 時域輔同步接收信號經(jīng)過抗混疊濾波器濾波，而后降采樣得到降采樣后的時域輔同步接收 信號，具體為：將時域輔同步接收信號經(jīng)過L ff延時器，第m個時鐘內(nèi)取第mN m+t個延時器 的輸出與第!^-!1^4個延時器輸出結(jié)果相加，相加后的值與第11^+七個濾波器系數(shù)《^," +4目 乘，而后將Nni個相乘結(jié)果相加得到第m個時鐘內(nèi)的濾波結(jié)果，再將M個時鐘的濾波結(jié)果累 加，即可得到濾波降采樣后的時域輔同步接收信號，其中N m= L f/2M為乘法器個數(shù)，m的取 值范圍為〇到M-l，t的取值范圍是1到Nm。對時域輔同步接收信號經(jīng)過抗混疊濾波器濾波 而后降采樣，可以減小后續(xù)FFT變換的長度以及降低后續(xù)差分相關(guān)運算的復(fù)雜度，從而大 幅降低整個檢測模塊的實現(xiàn)復(fù)雜度。
[0013] 進一步地，所述第三步中頻域輔同步接收信號與頻域加擾后輔同步信號副本序列 組中的序列做差分相關(guān)具體包括：先將頻域輔同步接收信號奇數(shù)項元素組成的序列 與偶數(shù)項元素組成的序列#1Pc)共軛相乘？W(Zc).?#(/〇,其中（· r為取共軛運算；再將共 軛相乘結(jié)果序列#(*)·#>(*)先后與頻域加擾后輔同步信號副本序列組中序列奇數(shù)項元 素組成的序列和偶數(shù)項元素組成的序列相乘得到最后的目標(biāo)序列t(k);最后通過求t(k) 的二范數(shù)得到相關(guān)值corr(k)。
[0014] 進一步地，所述第三步中通過多次相關(guān)值結(jié)果非相干合并的方式得到最終 的相關(guān)值，具體為：假設(shè)第P次頻域輔同步接收信號與頻域加擾后輔同步信號副本 序列組中的序列做差分相關(guān)獲取相關(guān)值為Corr p (k)，將多次相關(guān)值經(jīng)過非相干合并
【主權(quán)項】
1. 一種低實現(xiàn)復(fù)雜度的LTE系統(tǒng)下行輔同步信號檢測方法，其特征在于該方法包括： 第一步，將時域輔同步接收信號經(jīng)過抗混疊濾波器濾波，而后降采樣得到降采樣后的 時域輔同步接收信號； 第二步，將降采樣后的時域輔同步接收信號做FFT變換W獲得頻域輔同步接收信號； 第=步，將頻域輔同步接收信號與頻域加擾后輔同步信號副本序列組中的序列做差分 相關(guān)運算W得到相關(guān)值； 第四步，選取使得相關(guān)值最大的輔同步信號副本序列組中序列的索引來估計小區(qū)組ID信息和系統(tǒng)帖定時信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低實現(xiàn)復(fù)雜度的LTE系統(tǒng)下行輔同步信號檢測方法，其 特征在于所述第一步中抗混疊濾波器采用Lf階FIR濾波器實現(xiàn)，濾波器系數(shù)中屯、對稱a1 = aw_i，i= 1，2,. . .，Lf/2-l，濾波器的輸出再經(jīng)過M倍降采樣，得到降采樣后的輸出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低實現(xiàn)復(fù)雜度的LTE系統(tǒng)下行輔同步信號檢測方法，其 特征在于所述第一步中將時域輔同步接收信號經(jīng)過抗混疊濾波器濾波，而后降采樣得到降 采樣后的時域輔同步接收信號，具體為；將時域輔同步接收信號經(jīng)過Lf個延時器，第m個 時鐘內(nèi)取第mNm+t個延時器的輸出與第Lf-mNm-t個延時器輸出結(jié)果相加，相加后的值與第 mNm+t個濾波器系數(shù)相乘，而后將Nm個相乘結(jié)果相加得到第m個時鐘內(nèi)的濾波結(jié)果， 再將M個時鐘的濾波結(jié)果累加，即可得到濾波降采樣后的時域輔同步接收信號，其中Nm= Lf/2M為乘法器個數(shù)，m的取值范圍為0到M-1，t的取值范圍是1到Nm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低實現(xiàn)復(fù)雜度的LTE系統(tǒng)下行輔同步信號檢測方法，其 特征在于，所述第=步中頻域輔同步接收信號與頻域加擾后輔同步信號副本序列組中的序 列做差分相關(guān)具體包括；先將頻域輔同步接收信號奇數(shù)項元素組成的序列fW(叫與偶數(shù)項 元素組成的序列fW閑共輛相乘?其中（?）*為取共輛運算再將共輛相乘結(jié) 果序列？Ww.fW'例先后與頻域加擾后輔同步信號副本序列組中序列奇數(shù)項元素組成的 序列和偶數(shù)項元素組成的序列相乘得到最后的目標(biāo)序列t化）；最后通過求t(k)的二范數(shù) 得到相關(guān)值corHk)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種LTE系統(tǒng)下行鏈路輔同步信號檢測方法，其特征在于， 所述第=步中通過多次相關(guān)值結(jié)果非相干合并的方式得到最終的相關(guān)值，具體為；假設(shè)第 P次頻域輔同步接收信號與頻域加擾后輔同步信號副本序列組中的序列做差分相關(guān)獲取的 相關(guān)值為corrp化)，則將多次相關(guān)值經(jīng)過非相干合并
得到最終的 相關(guān)值corr,"&)，其中P為合并次數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低實現(xiàn)復(fù)雜度的LTE系統(tǒng)下行輔同步信號檢測方法，其 特征在于所述第四步中小區(qū)組ID信息=gm〇dG,系統(tǒng)帖定時信息由
來確定：當(dāng) m= 0時，系統(tǒng)為第0子帖，而當(dāng)m= 1時系統(tǒng)為第5子帖，其中G為小區(qū)組總數(shù)，q為與頻 域輔同步接收信號相關(guān)值最大的輔同步信號副本序列組中序列的索引號。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低實現(xiàn)復(fù)雜度的LTE系統(tǒng)下行輔同步信號檢測方法，包括：將時域輔同步接收信號經(jīng)過抗混疊濾波器濾波，而后降采樣得到降采樣后的時域輔同步接收信號；降采樣后的時域輔同步接收信號做FFT變換以獲得頻域輔同步接收信號；頻域輔同步接收信號與頻域加擾后輔同步信號副本序列組中的序列做差分相關(guān)運算得到相關(guān)值；選取使得相關(guān)值最大的索引來估計小區(qū)組ID信息和系統(tǒng)幀定時信息。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能以較低實現(xiàn)復(fù)雜度實現(xiàn)，且在不增加計算復(fù)雜度的同時，顯著提高LTE系統(tǒng)下行鏈路輔同步信號的差分檢測性能。
【IPC分類】H04L27-26
【公開號】CN104796372
【申請?zhí)枴緾N201510178010
【發(fā)明人】巴特爾, 仲文, 黃城, 朱峰, 高愛勇, 林宇, 賈子昱
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月15日