[发明专利]一种基于频偏校正的随机接入前导信号检测方法

说明书

本发明涉及一种基于频偏校正的随机接入前导信号检测方法，属于通信测试技术领域。该方法为计算可用的时频资源，生成64个前导序列，随机选择一个作为发送前导序列；找到当前为PRACH时域子帧的子帧；根据相关参数通过ML最大似然准则估计多普勒频偏值，作频偏补偿；对处理之后的信号进行去循环前缀、降采样滤波和傅里叶变换操作；将前导序列与本地ZC根序列作频域相关；对频域相关序列进行快速傅里叶逆变换、模平方和多天线合并操作，计算功率延时谱能量PDP并与检测门限A，B进行比较，获取前导序号ID、时间提前量TA。本发明解决了随机接入过程前导信号检测问题中出现的频偏问题，且明显改善了接收端的漏检概率，提高了随机接入的成功率。

技术领域

本发明属于通信测试技术领域，涉及一种基于频偏校正的随机接入前导信号检测方法。

背景技术

近年来，LTE-A系统中随机接入的性能评估已经成为一个重要的研究课题，因为随机接入的优劣预计在未来5G中将发挥重要作用，而其中5G技术最凸显的特征就是无与伦比的快，这就要求更短的接入时延，更高的随机接入成功率。LTE-A系统上行随机接入过程首要且最重要的一步就是PRACH preamble信号的成功发送和接收，在接收端能够通过前导检测正确解析得到前导序号ID和时间提前量TA。

随机接入信道的子载波间隔很窄，对频率偏移非常敏感，更容易受到频率偏移的影响。当用户处于高速移动状态时，随机接入信号将会受到多普勒频移的影响，需要对上行链路作多普勒频移估计和预补偿以保证随机接入检测信号的正确解析。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于频偏校正的随机接入前导信号检测方法。利用最大似然估计，频偏补偿，多重滑窗方法，对接收信号与本地ZC信号进行相关处理，在频域上进行自相关，在保持频域相关算法优点的前提下降低虚警率和漏警率，提高检测效率。旨在弱化多普勒频偏，消除频偏对接收端信号检测的影响，正确解析出前导信号ID和时间提前量TA，提高随机接入的成功率。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于频偏校正的随机接入前导信号检测方法，包括以下步骤：

S1：获取高层参数，计算可用的时频资源，ZC(Zadoff-Chu)序列循环移位生成64个前导序列；

S2：从64个前导序列中随机选择一个作为发送前导序列，同时选择时频资源；

S3：找到当前为物理随机接入信道(Physical Random Access Channel,PRACH)时域子帧的子帧；

S4：获得接收信号，根据相关参数通过最大似然法(Maximum Likelihood,ML)最大似然准则估计多普勒频偏值，作频偏补偿；

S5：对处理之后的信号进行去循环前缀、降采样滤波和傅里叶变换操作；

S6：将前导序列与本地ZC根序列作频域相关；

S7：对频域相关序列进行快速傅里叶逆变换、模平方和多天线合并操作，计算功率延时谱能量PDP；

S8：将PDP能量峰值与检测门限A，B进行比较，获取前导序号ID、时间提前量TA。

进一步，所述S4具体为：