[发明专利]3GPP-LTE系统下行链路辅同步信道检测方法

摘要

本发明属于第三代无线通信技术领域，具体为一种3GPP-LTE系统下行链路辅同步信道检测方法。本发明针对第三代合作伙伴项目长期演进(3GPP-LTE)系统下行链路，提出了一种辅同步信道(S-SCH)检测方法。本方法包含两大步骤，首先利用S-SCH频域序列偶数位置上的信息，通过相关运算，获得候选S-SCH序列；然后再利用S-SCH频域序列奇数位置上的信息，通过最大似然序列检测(MLSD)算法，从候选S-SCH序列中，得到最终的S-SCH序列，检测出S-SCH序列所对应的小区标识组号。本检测方法相比于S-SCH检测的最优MLSD算法具有低的计算复杂度。

主权项

1.一种3GPP-LTE系统下行链路辅同步信道检测方法，其特征在于具体步骤如下：步骤1：利用接收到的两帧连续S-SCH信号的偶数位置上的数据，检测出λ组(u_1，j，u_2，j)的候选集合，其中j＝0，...，λ-1，其分步骤如下：分步骤1.1：根据时间同步模块确定的时间同步信息，提取10ms内的两帧S-SCH数据，经过低通滤波器，降采样以及快速傅立叶变换后，得到了接收数据的频域序列，分别记为Y₁(i)和Y₂(i)，Y1(i)=H1(i)D1(i)+W1(i),i=0,1,...,61Y2(i)=H2(i)D2(i)+W2(i),i=0,1,...,61,]]>其中H₁(i)和H₂(i)分别是信道频域响应，D₁(i)和D₂(i)分别表示连续接收的两帧序列的第一帧序列的数据和第二帧数据，W₁(i)和W₂(i)分别表示信道H₁(i)和H₂(i)上的加性复高斯白噪声，且信道内和信道间的噪声分量相互独立，满足N₀为白高斯复噪声的功率谱密度；在这一步骤中利用接收频域序列Y₁(i)和Y₂(i)(i＝0，1，...，61)的偶数位置数据，记为Y₁(2n)和Y₂(2n)，n＝0，1，...，30。使用频域迫零均衡方法，分别得到两个S-SCH频域序列的偶数位置上D₁(2n)与D₂(2n)的估计值，记为与n＝0，1，...，30，其中表示对{·}内的复数取实部的运算，和分别是信道频域响应H₁(2n)和H₂(2n)对应的估计值；分步骤1.2：利用P-SCH检测得到的信息——小区标识组内编号得到解扰序列c₀(n)和c₁(n)，n＝0，1，...，30，c0(n)=c~((n+NID(2))mod31)c1(n)=c~((n+NID(2)+3)mod31),]]>其中0≤i≤30，(·)mod N表示对(·)内的数据取模为N的运算，x(i‾+5)=(x(i‾+3)+x(i‾))mod2,0≤i‾≤25,]]>初始条件为x(0)＝0，x(1)＝0，x(2)＝0，x(3)＝0，x(4)＝1；分步骤1.3：利用分步骤1.2的式(4)得到的解扰序列c₀(n)，n＝0，1，...，30，对分步骤1.1中得到的两帧序列偶数项和进行去扰，记r₁(n)和r₂(n)是经解扰后所对应的序列，解扰运算表示为r1(n)=D^1(2n)c0(n),n=0,1,...,30r2(n)=D^2(2n)c0(n),n=0,1,...,30;]]>分步骤1.4：根据3GPP-LTE协议，产生序列s~(i)=1-2x(i),i=0,1,...,30x(i‾+5)=(x(i‾+2)+x(i‾))mod2,i‾=0,1,...,25,]]>初始状态为x(0)＝0，x(1)＝0，x(2)＝0，x(3)＝0，x(4)＝1；将的循环偏移序列，其中n＝0，1，...，30，记为s_d(n)，sd(n)=s~((n+d)mod31),d=0,1,...,30;]]>分别将r₁(n)和r₂(n)与s_d(n)进行相关运算，如下所示：Γ1,d=Σn=030r1(n)sd(n)d=0,1,...,30Γ2,d=Σn=030r2(n)sd(n)d=0,1,...,30,]]>其中Γ_1，d表示序列r₁(n)和序列s_d(n)相关值，Γ_2，d表示序列r₂(n)和序列s_d(n)的相关值，n＝0，1，...，30。将上式中31个相关值Γ_1，d按照从大到小的顺序进行排序，记录前L个相关值所对应的序列s_d(n)，同时，记录这些序列所对应的循环偏移值，记为d_1，l，其中l＝0，...，L-1；同样，将上式中31个相关值Γ_2，d按照从大到小的顺序进行排序，记录前L个相关值所对应的序列，同时，记录这些序列所对应的循环偏移值，记为d_2，l，其中l＝0，...，L-1；分步骤1.5：将循环偏移值d_1，0，d_1，1，...，d_1，L-1和d_2，0，d_2，1，...，d_2，L-1两两组对。依据d_1，l与d_2，l在组合对中的先后顺序，得到：L²个(d_1，p，d_2，q)组合对，记为集合；L²个(d_2，q，d_1，p)组合对，记为集合，详见如下表示，将集合与集合中的元素与“小区标识组号和(m₀，m₁)映射表”中的组合对进行比较，删除集合和集合中不符合规定的组合对。将集合与集合中符合要求的有效组合对的个数为λ，构成一个新的集合记为，得到了候选的检测集合，其中组合对数目为λ；步骤2：针对本地接收到的两帧连续S-SCH频域序列的奇数位置上的数据，在步骤1中检测出的(u_1，j，u_2，j)的基础上，其中j＝0，...，λ-1，利用最大似然序列检测算法，得到一组作为检测结果，检测出小区标识组号本步骤包括下列分步骤：分步骤2.1：根据3GPP-LTE协议，产生候选检测集合中第j组(u_1，j，u_2，j)对应的S-SCH频域奇数位置上数据，并记为：T_1，j(n)和T_2，j(n)，其中n＝0，1，...，30，j＝0，...，λ-1；根据3GPP TS 36.211 V8.5.0协议，得到T1,j(n)=su2,j(n)c1(n)zu1,j(n),n=0,1,...,30T2,j(n)=su1,j(n)c1(n)zu1,j(n),n=0,1,...,30,]]>其中序列和分别对应于序列当循环偏移值为u_1，j和u_2，j时的序列，即su1,j(n)=s~((n+(u1,jmod8))mod31),j=0,...,λ-1su2,j(n)=s~((n+(u2,jmod8))mod31),j=0,...,λ-1,]]>其中序列的生成，见分步骤1.4中公式(6)；序列c₁(n)，n＝0，1，...，30，是由小区组内编号决定的干扰序列，根据步骤1.2中的公式得到；序列和n＝0，1，...，30，也是加扰序列，对应于序列的循环移值为u_1，j和u_2，j时的序列，即zu1,j(n)=z~((n+(u1,jmod8))mod31),j=0,...,λ-1zu2,j(n)=z~((n+(u2,jmod8))mod31),j=0,...,λ-1,]]>其中i＝0，1，...，30，定义如下：x(i‾+5)=(x(i‾+4)+x(i‾+2)+x(i‾+1)+x(i‾))mod2,i‾=0,1,...,25,]]>初始状态为x(0)＝0，x(1)＝0，x(2)＝0，x(3)＝0，x(4)＝1；分步骤2.2：依据分步骤2.1中的第j组(u_1，j，u_2，j)对应的两帧长为31的序列，记为T_1，j(n)和T_2，j(n)，n＝0，1，...，30，在经过信道估计后的序列，记为J_1，j(n)和J_2，j(n)，其中j＝0，...，λ-1；如果则J1,j(n)=H^1(2n+1)T1,j(n),n=0,1,...,30J2,j(n)=H^2(2n+1)T2,j(n),n=0,1,...,30;]]>如果则J1,j(n)=H^1(2n+1)T2,j(n),n=0,1,...,30J2,j(n)=H^2(2n+1)T1,j(n),n=0,1,...,30;]]>其中序列和分别对应于信道频域响应序列H₁(2n+1)和H₂(2n+1)的估计值；分步骤2.3：依据上述分步骤2.2中产生的λ组序列J_1，j(n)和J_2，j(n)，j＝0，...，λ-1，n＝0，1，...，30，分别对分步骤1.1中的本地接收序列Y₁(i)和Y₂(i)(i＝0，1，...，61)对应的奇数位置构成的序列Y₁(2n+1)和Y₂(2n+1)(n＝0，1，...，30)进行检测，检测的判别准则是最大似然序列检测，其相应的欧式距离量度记为Λ_j，表示为Λj=Σn=030{|Y1(2n+1)-J1,j(n)|2+|Y2(2n+1)-J2,j(n)|2};]]>根据MLSD算法，得到最优检测索引号j*=arg{minj=0,...,λ-1{Λj}},]]>其中arg{a}表示“满足a条件的那个索引号”，公式表示在所有可能的索引号j中，使得Λ_j达到最小的那个索引号。那么，集合中的就作为λ组检测值中的最优检测；分步骤2.4：通过“和(m₀，m₁)的映射关系表”，获得对应的