[发明专利]偶长度镜像对称序列生成方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信序列，特别涉及可实现通信系统同步的、码元镜像对称的、在LTE框架下具有近似冲激周期自相关特性、较小的周期互相关特性和好的抗频偏特性的周期序列集的生成方法。

背景技术

移动通信正向着标准全球化、大容量、高频谱效率和多媒体服务方向快速发展，全球领先的3G技术规范机构——第三代合作伙伴计划(3GPP，3^rd generation partnership project)旨在研究制定并推广基于演进的GSM核心网络的标准，其目标是实现新一代网络从已有网络平滑过渡，保证未来技术的前后向兼容性，支持轻松建网及系统间的漫游和兼容性。LTE(Long-Term Evolution)项目是3GPP启动的最大的以OFDM为核心技术的新技术研发项目，被业界广泛视为“准4G”技术。在LTE标准(3GPPT TS 36.211 V8.2.0，PP.57-60)中，下行同步由主、从同步两步来完成。主同步序列是由长为63的Zadoff-Chu完美序列(简称ZC完美序列)(D.C.Chu，Polyphase codes with good periodic correlation properties.IEEE Transactions on Information Theory，vol.18，pp.531-532，July 1972)打孔形成，ZC完美序列的根3GPP建议为25，29和34。在实际操作中，长为62的序列被等分成两部份，分别放在OFDM频域子载波的[-31，-1]和[1，31]的对称的载波上，终端接收机在对主同步序列小区搜索时，可以看作是上对上述放置在频域中的主同步序列在做IDFT后与接收信号做相关运算的过程。为了简便，将这一相关运算称为LTE框架下的相关运算(包括自相关和互相关两种运算)。主同步的性能取决于同步序列在LTE框架下的相关运算的性能。此外，序列的镜像对称和共轭特性都能降低实现的复杂度。

实质上，偶长度的ZC序列具有镜像对称特性，但形成序列集时的互相关函数不好。自相关函数的旁瓣非零会导致多径干扰，互相关函数的非零会导致多址干扰。特别地，对多小区系统中处于小区边缘的UE，它的当前服务小区的主同步序列上会叠加邻近小区的主同步序列，这些叠加的主同步序列会与UE的本地主同步序产生互相关峰，这些互相关峰又会叠加在自相关上，当互相关过大时会对自相关造成明显的干扰，从而降低UE的同步性能，并且小区分布越密集，小区半径越小，同步性能的下降越厉害。由序列理论界限——Welch界(L.Welch.Lower bounds on the maximum cross correlation of signals.IEEE Trans.On Information Theory，Vol.20，No.3，1974，pp.397-399)知：具有冲激自相关且互相关为零的序列不存在，因此，改善UE同步性能的根本方法是使主同步序列在LTE框架下的自相关尽可能地接近冲激特性的同时使互相关尽可能地小，以达到Welch下界为最佳。此外，由于系统及UE的晶振误差，实现好的同步性能还要求主同步序列具有好的抗频偏特性。

总结起来，3GPP建议的主同步序列有以下特性。

●主同步序列前后半段码元镜像对称；

●其中一对序列共轭；

●在LTE框架下的周期自相关是近似理想的；

●在LTE框架下的周期互相关较小；

●具有好的抗频偏特性。

设有长度为N的序列

s⁽ⁱ⁾＝(s⁽ⁱ⁾(0)，s⁽ⁱ⁾(1)，s⁽ⁱ⁾(2)，…，s⁽ⁱ⁾(N-1))    (1)

那么，序列s⁽ⁱ⁾的周期自相关函数定义为