专利名称：信号锁定指示判定的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种信号锁定指示判定的方法及其装置。
背景技术：
移动通信系统中，信号接收部分需要对接收的信号进行锁定指示判定。目前采用的锁定指示判定方法为分别计算出接收信号能量和噪声能量，具体的计算方法如图1所示，将接收信号进行解扩处理后，即将接收信号与本地产生的伪随机信号共轭相乘，再进行求平方和处理，获得信号能量，同时将接收信号进行解扩处理后，再进行求平方和处理，获得噪声信号能量，并将噪声信号能量与噪声门限因子相乘获得噪声门限值；然后将噪声能量乘以噪声门限因子作为噪声门限。在信号接收部分的接收支路中设置有锁定指示单元，用于将接收支路中接收信号的能量与噪声门限进行比较，如果信号能量小于噪声门限，则确定该路信号质量无法使用，判定失锁，即该接收支路输出的信号不参与RAKE(接收机)的MRC(最大比合并)；如果信号能量大于噪声能量，则确定该路信号质量可以使用，判定锁定，即该接收支路输出的信号参与RAKE的MRC。
当信号处于深衰时，所谓衰落是指信号在传输过程中，由于传输信道的原因阻碍无线接收，从而信号产生很大的起伏现象，此时如果仍采用上述方法进行锁定指示判定，则由于此时的信号能量与噪声门限相比相差不大，将会出现错误的锁定指示判定，从而影响了移动通信系统的正常通信。
发明内容
本发明的目的是提供一种信号锁定指示判定的方法及其装置，以减少信号处于深衰时，基于发射分集的锁定指示判定的准确性。
本发明的目的是这样实现的一种信号锁定指示判定的方法，包括a、分别确定接收信号的信号能量和噪声信号能量；b、将信号能量和噪声信号能量分别进行滤波处理；c、根据滤波处理后的信号能量和噪声信号能量，进行接收信号的锁定指示判定。
所述的步骤a包括a1、将接收信号与本地的PN(伪随机)码序列共轭相乘，进行信号的解扩，以确定信号能量；a2、将接收信号进行延迟处理，并根据延迟后的信号确定噪声信号能量。
所述的步骤a1包括a11、将包括I、Q两路数据的基带信号与本地PN码序列共轭相乘，以获取两路信号I、Q解扩后的数据；a12、计算两路信号I、Q解扩后的数据的平方和，作为解扩后的信号能量。
所述的步骤a2包括
a21、将包括I、Q两路数据的基带信号延迟N个采样点；a22、将延迟后的I、Q两路数据与本地的PN码序列共轭相乘，以获取解扩后的数据；a23、计算出解扩后的I、Q两路数据的平方和，作为解扩后的噪声信号能量。
步骤a21所述的延迟的采样点个数N的取值范围为20倍采样点至800倍采样点数之间。
所述的步骤b为将信号能量和噪声信号能量分别进行一阶FIR(有限长单位脉冲响应)滤波处理。
所述的将信号能量和噪声信号能量分别进行一阶FIR滤波处理时，滤波器因子的取值相同。
所述的将信号能量和噪声信号能量分别进行一阶FIR滤波处理时，滤波器的滤波系数(即滤波器因子)的取值为0.5至0.995之间。
所述的步骤c包括c1、将噪声信号能量乘以噪声门限因子作为噪声门限；c2、判断信号能量是否大于噪声门限，如果是，则判定锁定，否则，判定失锁。
一种信号锁定指示判定装置，其结构包括信号能量计算模块、与噪声信号能量计算模块相连的噪声门限计算模块和比较器；比较器将信号能量计算模块发来的信号能量与噪声门限计算模块发来的噪声门限值比较进行信号锁定指示判定；其特征在于还包括
第一信号滤波器和第二信号滤波器，其中第一信号滤波器接收信号能量计算模块输出的信号能量，将其进行平滑滤波处理后输出给比较器；第二信号滤波器接收噪声信号能量计算模块输出的噪声信号能量，将其进行平滑滤波处理后输出给噪声门限计算模块。
所述的噪声信号能量计算模块的接收信号端还增加设置有信号延迟子模块接收基带信号，进行延迟处理，并输出给噪声信号能量计算模块。
所述的第一信号滤波器和第二信号滤波器均为一阶FIR滤波器。
所述的第一信号滤波器和第二信号滤波器为同一个信号滤波器。
由上述技术方案可以看出，本发明采用一阶FIR滤波器对信号和噪声能量进行平滑滤波，且采用了将接收信号延迟一定的采样点数后与本地PN码解扩的方法求噪声能量，所以信号能量与噪声能量非常平稳，可以有效的抵抗衰落。因此，本发明可以有效的减少深衰时，信号锁定指示误判的情况，有效地提高了信号锁定指示判定的准确性。
图1为现有信号锁定指示判定方法示意图；图2为本发明的应用示意图；图3为本发明所述的信号锁定指示判定方法及装置的示意图；图4为比较器锁定指示判定示意图。
具体实施例方式
移动通信系统的信号接收部分由许多接收支路组成，每一个支路中均设置有锁定指示判定单元，本发明所述的提高信号锁定指示判定的准确性的装置即提供了一种新的锁定指示判定单元，其应用环境如图2所示，其结构原理如图3所示，包括信号能量计算模块接收基带信号，计算确定其信号能量后输出至比较器；信号能量计算模块进一步包括信号解扩模块接收基带信号，进行解扩处理后输出至信号求平方和模块；信号求平方和模块接收信号解扩模块发来的I、Q两路数据，进行求平方和处理后输出至滤波器；第一信号滤波器接收求平方和模块发来的信号能量，进行平滑滤波处理后输出至比较器；所述的第一信号滤波器采用的是一阶FLR滤波器，即第一一阶FIR滤波器，用于对信号能量进行平滑滤波。
信号延迟模块接收基带信号，进行延迟处理，并输出噪声信号能量模块所包含的信号解扩模块。
噪声信号能量计算模块，该模块进一步包括两个部分信号解扩模块接收信号延迟模块输出的经过延迟处理后的基带信号，将其与本地的PN码序列共轭相乘，进行解扩处理后输出给信号求平方和模块；
信号求平方和模块接收信号解扩模块输出的解扩数据，并对解扩处理获得的I、Q两路数据进行求平方和处理，获得噪声信号能量后输出给滤波器。
第二信号滤波器接收信号求平方和模块输出的噪声信号能量，对其进行平滑滤波，并将经过滤波处理的噪声信号能量输出给噪声门限计算模块；第二信号滤波器可以采用一阶FIR滤波器，即第二一阶FIR滤波器，且其滤波因子取值与信号能量计算模块中的滤波器的滤波因子(即滤波器系数)取值相同；所述的第二一阶FIR滤波器，连接于噪声信号能量计算模块中的信号求平和模块与噪声门限计算模块之间，将信号求平方和模块输出的噪声信号能量平滑滤波后输出至噪声门限计算模块。
噪声门限计算模块接收滤波器(即一阶FIR滤波器)输出的经过平滑后的噪声信号能量，并将其乘以噪声门限因子得到噪声门限值，再输出给比较器。
比较器接收信号能量计算模块发来的信号能量，及噪声门限计算模块发来的噪声门限值，根据信号能量和噪声门限值的大小进行信号锁定指示判定，并输出锁定指示信号。
本发明提供的上述装置中所述的第一信号滤波器和第二信号滤波器也可以采用同一个信号滤波器，进行相应功能的实现。
基于上述本发明所提供的信号锁定指示判定装置，本发明所述的方法的具体实施参见图3，叙述如下通常RAKE接收机由许多接收支路组成。每一个接收支路中都会有一个锁定指示模块步骤1天线接收到的信号经过射频和基带信号处理模块处理后，变为基带信号；基带信号被送到接收支路的锁定指示判定单元；步骤2基带信号首先与本地PN码序列共轭相乘，完成信号的解扩；symbol_i(k)+j*symbol_q(k)]]>=Σk{chip_i(k)+j*chip_q(k)}*{PN_i(k)-j*PN_q(k)}]]>symbol_i(k)=Σkchip_i(k)*PN_i(k)+chip_q(k)*PN_q(k)]]>symbol_q(k)=Σkchip_q(k)*PN_i(k)-chip_i(k)*PN_q(k)]]>其中chip_i(k)和chip_q(k)分别为接收信号包含的I、Q两路数据，PN_i(k)、PN_q(k)为本地PN码序列，symbol_i(k)和symbol_q(k)分别为接收信号包含的I、Q两路数据解扩后的数据；步骤3计算解扩后的I、Q两路数据的平方和，作为接收信号的信号能量，即signal_pwr＝symbol_i2(k)+symbol_q2(k)其中signal_pwr表示信号能量；步骤4将信号能量作一阶FIR滤波处理，即out_pwr(0)＝signal_pwr(0)out_pwr(1)＝alfa*out_pwr(0)+(1-alfa)*signal_pwr(1)
out_pwr(2)＝alfa*out_pwr(1)+(1-alfa)*signal_pwr(2)……其中alfa为一阶FIR滤波器系数，通常alfa取值在0.5到0.995之间；步骤5接收数据首先延迟N个采样点；N的取值范围在20倍采样点数至800倍采样点数之间；步骤6将延迟后的数据利用本地的PN码序列进行解扩处理，获得解扩后的I、Q两路数据；步骤7计算解扩后的I、Q两路数据的平方和，作为接收信号的噪声信号能量；步骤8将噪声信号能量作一阶FIR滤波处理；其中将噪声信号能量作一阶FIR滤波的滤波器因子取值与将信号能量作一附FIR滤波的滤波器因子取值相同；步骤9将平滑后的噪声信号能量乘以噪声门限因子后作为噪声门限值送入比较器；步骤10比较器比较信号能量与噪声门限的大小，判断过程如图4所示，如果信号能量小于噪声门限，则判定失锁，比较器输出失锁指示信号“0”；如果信号能量大于噪声门限，则判定锁定，比较器输出锁定指示信号“1”。
至此，本发明所述的信号锁定指示判定的方法的处理过程结束，并进入移动通信系统中其它相应的处理过程，包括以下步骤步骤11每一个接收支路的锁定指示状态，即比较器输出的锁定指示信号或失锁指示信号都被送入到MRC模块中；根据每一个接收支路的锁定指示状态，判断每一个接收支路的输出数据是否参与合并；如果接收支路的锁定指示状态为锁定，则此接收支路的输出数据参与合并；如果接收支路的锁定指示状态为失锁，则此接收支路的输出数据不参与合并；步骤12合并后的数据被送入数据提取模块中，提取出接收信号的对应的数据比特；步骤13提取出的数据比特被送入译码模块；译码结束后，输出原始数据比特。
权利要求
1.一种信号锁定指示判定的方法，其特征在于包括a、分别确定接收信号的信号能量和噪声信号能量；b、将信号能量和噪声信号能量分别进行滤波处理；c、根据滤波处理后的信号能量和噪声信号能量，进行接收信号的锁定指示判定。
2.根据权利要求1所述的信号锁定指示判定的方法，其特征在于所述的步骤a包括a1、将接收信号与本地的PN(伪随机)码序列共轭相乘，进行信号的解扩，以确定信号能量；a2、将接收信号进行延迟处理，并根据延迟后的信号确定噪声信号能量。
3.根据权利要求2所述的信号锁定指示判定的方法，其特征在于所述的步骤a1包括a11、将包括I、Q两路数据的基带信号与本地PN码序列共轭相乘，以获取两路信号I、Q解扩后的数据；a12、计算两路信号I、Q解扩后的数据的平方和，作为解扩后的信号能量。
4.根据权利要求2或3所述的信号锁定指示判定的方法，其特征在于所述的步骤a2包括a21、将包括I、Q两路数据的基带信号延迟N个采样点；a22、将延迟后的I、Q两路数据与本地的PN码序列共轭相乘，以获取解扩后的数据；a23、计算出解扩后的I、Q两路数据的平方和，作为解扩后的噪声信号能量。
5.根据权利要求4所述的信号锁定指示判定的方法，其特征在于步骤a21所述的延迟的采样点个数N的取值范围为20倍采样点至800倍采样点数之间。
6.根据权利要求1、2或3所述的信号锁定指示判定的方法，其特征在于所述的步骤b为将信号能量和噪声信号能量分别进行一阶FIR(有限长单位脉冲响应)滤波处理。
7.根据权利要求6所述的信号锁定指示判定的方法，其特征在于所述的将信号能量和噪声信号能量分别进行一阶FIR滤波处理时，滤波器因子的取值相同。
8.根据权利要求6或7所述的信号锁定指示判定的方法，其特征在于所述的将信号能量和噪声信号能量分别进行一阶FIR滤波处理时，滤波器的滤波系数(即滤波器因子)的取值为0.5至0.995之间。
9.根据权利要求6所述的信号锁定指示判定的方法，其特征在于所述的步骤c包括c1、将噪声信号能量乘以噪声门限因子作为噪声门限；c2、判断信号能量是否大于噪声门限，如果是，则判定锁定，否则，判定失锁。
10.一种信号锁定指示判定装置，其结构包括信号能量计算模块、与噪声信号能量计算模块相连的噪声门限计算模块和比较器；比较器将信号能量计算模块发来的信号能量与噪声门限计算模块发来的噪声门限值比较进行信号锁定指示判定；其特征在于还包括第一信号滤波器、第二信号信号滤波器，其中第一信号滤波器接收信号能量计算模块输出的信号能量，将其进行平滑滤波处理后输出给比较器；第二信号滤波器接收噪声信号能量计算模块输出的噪声信号能量，将其进行平滑滤波处理后输出给噪声门限计算模块。
11.根据权利要求10所述的信号锁定指示判定装置，其特征在于所述的噪声信号能量计算模块的接收信号端还增加设置有信号延迟子模块，信号延迟子模块接收基带信号，进行延迟处理，并输出给噪声信号能量计算模块。
12.根据权利要求10或11所述的信号锁定指示判定装置，其特征在于所述的第一信号滤波器和第二信号滤波器都为一阶FIR滤波器。
13.根据权利要求10或11所述的信号锁定指示判定装置，其特征在于所述的第一信号滤波器和第二信号滤波器使用同一个信号滤波器。
全文摘要
本发明涉及一种信号锁定指示判定的方法及其装置。所述的方法为将计算出的接收信号的信号能量和噪声信号能量分别进行滤波处理；然后，根据滤波处理后的信号能量和噪声信号能量，进行接收信号的锁定指示判定。所述的装置包括信号能量计算模块、噪声信号能量计算模块、噪声门限计算模块及比较器，且所述的信号能量计算模块与比较器间，及噪声信号能量计算模块与噪声门限计算模块间分别增加设置有一阶FIR滤波器。因此，本发明可以有效的减少深衰时，信号锁定指示判定错误的情况，有效地提高了信号锁定指示判定的准确性。
文档编号H04L25/03GK1491047SQ0214417
公开日2004年4月21日 申请日期2002年10月16日 优先权日2002年10月16日
发明者邵娟, 娟 邵 申请人:华为技术有限公司