[发明专利]一种基于探测参考信号的定时同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及定时同步估计技术，特别涉及探测参考信号的定时估计方法。

背景技术

LTE(Long Term Evolution)作为新一代移动通信的发展方向，目前受到了广泛关注。在下行链路，LTE系统采用正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)作为其多址方式。在上行链路，LTE系统采用的则是单载波频分多址(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access，SC-FDMA)的方式。

在LTE上行方向有一种重要的上行参考信号称为探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)，该信号由Zadoff-Chu(ZC)序列或QPSK序列生成，与上行数据在一个时隙内时分复用，不频分复用。SRS由于具有恒包络零自相关(Constant Amplitude Zero Auto Correlation，CAZAC)性质，常被用于上行信道的质量探测、功率控制及定时同步等操作。

一个用户设备（UE）只有当其上行传输时间同步后，才能被调度进行传输数据，因此，“定时控制”对于上行的小区内多址接入方案极为重要。通常，首次的同步是用随机接入信道(Physical Random Access Channel，PRACH）完成的。在首次取得定时同步后，系统会不断地测量有用的上行信号，以更新上行信号到达eNode B的时间变化，因此，需要探测参考信号进行定时同步估计。

而目前提出的定时估计方法多是利用OFDM的前导符号的相关性来做定时同步，或者是基于循环前缀的方法等。一些方法在AWGN信道下可以获得较好的定时和频偏估计性能，但是在多径衰落信道条件下，性能会出现明显的下降。且由于SRS的频域结构特点，使得一些在OFDM系统下的定时估计方法并不适用于SRS信号，例如由于SRS本身具有大量的零频点，使得滑动相关算法中的定时度量函数存在旁瓣峰值，给定时搜索带来影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于探测参考信号的定时同步方法，该方法能有效地消除度量函数中旁瓣峰值的影响，提高了多径衰落信道下LTE上行链路的定时同步性能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

S1、观测数据r(n)与本地导频信号c(n)在时域上做滑动相关，得到相关函数其中，观测数据r(n)为接收到的SC-FDMA信号流中探测参考信号附近长度为N+2N_g的数据，d为搜索增量，d的范围为-N_g:N_g，c^*(n)为本地导频信号的复共轭，N为SC-FDMA信号中的子载波数目，N_g为循环前缀长度；

S2、计算本地导频信号的信号能量用R(d)归一化S1所得相关函数P(d)，得到定时度量函数

S3、寻找S2所得度量函数M(d)的最大峰值MAX，并对最大峰值对应的采样点进行标记，记为d_MAX，即，d_MAX对应的那条径具有最强瞬时功率；

S4、从d_MAX回溯L个采样点作为搜索窗，定义门限β＝λ*mean(M(d))，在搜索窗内找出度量函数M(d)＞门限β的最左边的三个采样点，并选择中间的一个作为正确定时点，其中，N_g/2≤L≤N_g，N_g为一个循环前缀的长度，λ为调整系数，为经验值。

进一步地，S1所述观测数据r(n)至少包含一个完整的探测参考信号。

进一步地，S4所述L=一个循环前缀的长度的一半。

进一步地，S4所述λ＝2。

本发明的有益效果是：不需要利用循环前缀，消除了传统方法中由循环前缀引入的“平顶效应”，后向搜索技术避免了多径信道中最强瞬时功率不是第一径的情况，在搜索窗中搜索到的三个备选定时点中，取中间的一个采样点作为正确的定时点，消除了由于IFFT能量泄露造成的旁瓣峰值的影响，提高了SRS信号的正确定时概率。

附图说明

图1为本发明提出的探测参考信号的定时估计的流程图。

图2为本发明提出的搜索方法的示意图。

图3为SRS定时估计的均方误差仿真结果图。

图4为SRS正确定时概率仿真结果图。

具体实施方式