[发明专利]交织多址系统中的一种迭代定时同步电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及交织多址(IDMA)系统中的定时同步电路及方法。

背景技术

在IDMA系统中，交织器作为区分用户的唯一手段，对不同的用户采用不同的交织图案。把CDMA系统里面的扩频码所使用的全部带宽释放出来用于信道编码，或者将扩频器放在编码器和交织器之间。而此时扩频码的功能只是频谱扩展，并且所有用户可以使用同一个简单扩频码，这就避免了随着用户数的增加扩频码也随之增长的困境。IDMA系统继承了CDMA系统的许多优势，特别是抗干扰性能和抗多径衰落方面。交织多址虽然可以看成是码分多址的特例，但它与传统的码分多址又有所不同，IDMA是码片级交织，内含了与BICM相同的机制，所以具有与BICM相同的优点，即更高的分集阶数；IDMA多用户检测的计算复杂度随用户数量呈线性增长，而不是CDMA系统中的指数增长，易于实现；而且IDMA更适合与迭代检测技术相结合，发挥出分集阶数高、编码增益大的优势，取得比DS-CDMA更优的性能；IDMA解调中，用不同的交织图案作用户的标识特征，不受信道化码资源的限制，同时也便于码率的自适应控制；IDMA系统中，交织器具有干扰随机化作用，通过迭代干扰抵消技术便于处理符号间干扰、小区内干扰及小区间干扰；IDMA具有高的频谱效率、高的数据传输效率和低功耗等。

IDMA作为一种新兴的无线多址接入技术，由于其独特的优势，使其在超宽带无线通信、Ad hoc、无线传感网络、水下通信、卫星通信导航以及下一代移动通信中具有广泛的应用前景。

目前的研究表明，IDMA系统的迭代多用户检测算法的复杂度低、性能优势突出，但均是在理想同步的基础上得到的。在实际系统中，由于用户位置、传播信道及接入的随机性，使得系统中各个用户之间很难做到严格同步，从而引起多用户干扰、符号间干扰和载波间干扰。同时，由于IDMA系统码片级迭代多用户检测固有特性也决定了迭代检测前的采样时钟必须严格同步。而且IDMA传输体制中的同步方法是迭代多用户检测的关键和前提所在，直接影响迭代检测的信号检测和收敛速度等性能，也是IDMA系统在实际应用中的瓶颈问题之。

发明内容

本发明的目的是提供交织多址(IDMA)系统中的一种迭代定时同步电路及方法，用以解决IDMA上行链路通信系统中的定时同步瓶颈问题。

本发明采用的技术方案为：交织多址系统中的一种迭代定时同步方法，方法步骤为：

步骤一、由IDMA系统的基站端利用其迭代检测过程中的信噪比-方差演进技术对不同用户的时偏进行估计；

步骤二、将各个用户的时偏信息反馈到相应用户的发送端；

步骤三、由用户端进行时偏补偿的迭代定时同步方法，实现IDMA系统的迭代定时同步功能。

所述时偏进行估计方法为：首先让接入用户K以固定步长Δt每帧向同一方向调整发射时间Δτ_K，经过一定时间后，可以得到一个周期内DEC输出信号的方差与时延之间的关系，即的波形，经过低通滤波去除噪声；然后可以通过求最小值的方法，找到的波形中最小值点对应的发射时间；最后通过计算最小值点与当前点的时间差，得到时偏估计值Δτ_K′。

所述迭代检测过程中的信噪比-方差演进技术为IDMA系统迭代检测过程中ESE输出信号的信噪比和DEC输出信号的方差之间的演进技术，交织多址系统中的一种迭代定时同步方法就是利用ESE输出信号的信噪比、DEC输出信号的方差和各个用户的时偏之间的关系进行时偏估计。

所述时偏进行估计是基于信噪比-方差演进技术的时偏估计。

本发明还为实现交织多址系统中的一种迭代定时同步方法提供了电路，其电路为：译码器(1～K)将信号传输给时偏估计器，时偏估计器再将信号输入到时偏控制比特产生器，时偏控制比特产生器将信号通过下行链路传输。

所述时偏估计器由低通滤波器、波形存储器、最小值估计器单元构成，其中低通滤波器接收译码器的信号，低通滤波器将信号传输给波形存储器，波形存储器再将信号传输给最小值估计器。

本发明提供的IDMA系统中的一种迭代定时同步方法为：首先由IDMA系统的基站端利用其迭代检测过程中的信噪比-方差演进技术对不同用户的时偏进行估计，然后将各个用户的时偏信息反馈到相应用户的发送端，由用户端进行时偏补偿的迭代定时同步方法，从而避免IDMA系统因为利用导频信号进行同步而带来的系统容量、功率和频谱效率的降低。本发明对未来无线通信系统的同步技术，提供了有效的解决方法和技术方案。

附图说明

图1是交织多址(IDMA)系统中的一种迭代定时同步方法架构原理图；