[发明专利]一种高速模式的ZC序列检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种高速模式的ZC序列检测方法和装置。

背景技术

ZC(ZadOff-Chu)序列具有理想的自相关特性和不同ZC序列间最佳互相关特性，在通信系统(如LTE)中常作为训练序列，用于同步、随机接入以及扩频通信中。在高速应用中，多普勒效应或收发两端频率差，造成了接收信号和本地ZC参考信号之间频率差，给ZC序列检测和定时带来了挑战。

专利文献1(中国申请号CN200910129962.6)提出了多天线间相关能量合并后峰值检测的方案。专利文献2(欧洲申请号EP2107749(A2))提出了一种优化不同长度ZC序列间干扰的方案。专利文献3(美国申请号US20090191875A1)中，提出了一种合并多次接收到的ZC序列信号的方案提高检测性能。但这些专利均未对接收信号和本地参考ZC序列存在较大频率偏差的应用场景提供解决方案。

专利文献4(世界局申请号WO2008057752A2)提出了由两个(不同根参数的)ZC序列组成一个训练序列，从而采用类似自相关的方式，从而克服了频偏(包含多普勒效应)的影响。但该方案首先需要采用双ZC序列，在一些应用场合不能满足该条件，如LTE。而且在某些场景下，采用单训练序列的互相关检测的性能优于双训练序列的自相关检测性能。

3GPP的提案R1-073178(Panasonic，NTT DoCoMo)提出了一种有效的针对高速用户的检测方案。但在支持高速模式的小区中，依然存在相对速度较小或相对静止的用户。该算法对低速或相对静止的用户要求的接入信噪比较高。

总之，怎样在支持高速相对移动的无线通信中，同时更好的支持相对移动速度较低或相对静止的用户，现有的专利文献未提出更有效的方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了高速模式的ZC序列检测方法和装置，不仅对相对高速移动的收发两端提供了有效的检测性能，同时对相对移动速度较低或静止的收发两端的ZC检测和定时具有很好的性能。

本发明实施例提出了一种高速模式的ZC序列检测方法，包括如下步骤：

将接收到的ZC序列信号和本地ZC序列相关，将相关后的ZC序列进行多天线和重复能量合并，得到合并的相关能量序列；

计算该合并的相关能量序列的噪声功率估计N_u；

设定三个检测窗口CS、CS_-1和CS₊₁各自的阈值因子ThreL、ThreM和ThreR；

用于在合并的相关能量序列中搜索CS检测窗口的能量最大值，并判断其是否大于ThreM与N_u的乘积；搜索CS_-1检测窗口的能量最大值，并判断其是否大于ThreL与N_u的乘积；以及搜索CS₊₁检测窗口的能量最大值，并判断其是否大于ThreR与N_u的乘积；

所述三个判断中任一判断结果为是，则检出ZC序列并对ZC序列进行定时；若三个判断的判断结果均为否，则未检出ZC序列。

较佳地，所述计算该相关能量序列的噪声功率估计N_u包括如下步骤：

计算接收的ZC序列信号和某一个根的本地ZC序列的相关输出的总能量；

在每个随机接入检测窗口中，计算信道扩展时间T_DS检测窗口中的能量和的最大值；

计算总能量除去能量和的最大值后的剩余能量以及相应的剩余序列点数；

剩余的总能量除以相应的剩余序列点数得到该序列的噪声功率估计并输出。

较佳地，所述设定三个检测窗口CS、CS_-1和CS₊₁各自的阈值因子ThreL、ThreM和ThreR包括：

设定系统总体虚警概率要求为P_FA；

设定CS检测窗口、CS_-1检测窗口和CS₊₁检测窗口对应的虚警概率为αP_FA，βP_FA，γP_FA，其中0≤α，β，γ≤1且α+β+γ＝1；