一种小区标识的检测方法及装置与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种小区标识的检测方法及装置。

背景技术：

无线通信系统的同步信号主要分为psspss(primarysynchronoussignal，主同步信号)信号和ssssss(secondarysynchronoussignal，辅同步信号)信号。其中，pss信号主要用于定时和频率同步，sss信号主要用于小区id(identification，标识)的检测。

在无线通信系统中都需要进行小区id检测。无线通信系统的同步信号主要采用恒包络零自相关序列，也称为cazac序列。经常用到的cazac序列主要包括zadoff－off序列(即zc序列)、frank序列、golomb多相序列和chirp序列。

传统的小区id检测方法是采用ml(maximumlikelihood，最大似然)检测，即遍历所有已知的小区id，通过计算相关性找到最大相关对应的小区id。

用于检测小区id的sss同步信号主要形式为：sq,f,u(n)＝aq(n)bf(n)cu(n)。

其中cu(n)为核心序列即cazac序列，组号u和小区号q共同组成小区id信息，f表示帧号。

以nb-iot(narrowbandinternetofthings，基于蜂窝的窄带物联网)窄带系统为例，用于小区id检测的sss信号为：

相对应的，在上式中：

aq(n)＝bq(m)，bq(m)为4组预先设定的加扰序列。

θf共4个取值。

为zc序列，u共126个取值。

小区id：

可见nb-iot系统的sss信号一共有4×4×126＝2106组可能。

那么，按照上述nb-iot系统的sss信号的2016种可能，利用现有的小区id检测方法要进行2016次遍历，需要进行大量的遍历搜索计算。随着小区id数的增加，上述检测小区id的方法将变得复杂，小区id检测速度较慢。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种小区标识的检测方法及装置，以在窄带系统中提高小区id的检测速度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种小区标识的检测方法，包括：

根据当前帧的辅同步信号sss时域信号获得sss频域信号；

根据所述sss频域信号获得所述当前帧的差分相关序列；

对所述差分相关序列进行扰码补偿，获得扰码补偿后的差分相关序列；

根据所述扰码补偿后的差分相关序列，获得时域差分相关序列；

获取所述时域差分相关序列中的最大峰值，并根据所述最大峰值确定小区标识。

其中，所述根据当前帧的辅同步信号sss时域信号获得sss频域信号的步骤，包括：

对所述当前帧的sss时域信号进行快速傅里叶变换，获得所述sss频域信号。

其中，所述对所述差分相关序列进行扰码补偿，获得扰码补偿后的差分相关序列的步骤，包括：

将所述差分相关序列分别和预设的4组差分扰码序列相乘，获得4组扰码补偿后的差分相关序列。

其中，所述根据所述扰码补偿后的差分相关序列，获得时域差分相关序列的步骤，具体为：

对所述扰码补偿后的差分相关序列进行傅里叶逆变换，获得所述时域差分相关序列。

其中，所述获取所述时域差分相关序列中的最大峰值，并根据所述最大峰值确定小区标识的步骤，包括：

获取所述最大峰值对应的组号和小区号；

根据所述组号和所述小区号确定小区标识。

其中，在所述获取所述最大峰值对应的组号和小区号的步骤前，所述方法还包括：

确定所述最大峰值是否大于或等于预设阈值；

所述获取所述最大峰值对应的组号和小区号的步骤，具体为：

若所述最大峰值大于或等于预设阈值，获取所述最大峰值对应的组号和小区号。

其中，在所述根据所述sss频域信号获得所述当前帧的差分相关序列的步骤前，所述方法还包括：

对主同步信号pss频域信号进行信道估计，获得信道估计值；

利用所述信道估计值对所述sss频域信号进行频域均衡，获得频域均衡后的sss频域信号；

所述根据所述sss频域信号获得所述当前帧的差分相关序列的步骤，具体为：

根据所述频域均衡后的sss频域信号，获得所述当前帧的差分相关序列。

其中，所述方法还包括：根据获得的多个小区标识，确定小区检测是否成功。

其中，所述根据获得的多个小区标识，确定小区检测是否成功的步骤，包括：

当所述多个小区标识中相同的小区标识的个数超过预设值时，确定小区检测成功。

第二方面，本发明提供一种小区标识的检测装置，包括：

信号处理模块，用于根据当前帧的辅同步信号sss时域信号获得sss频域信号；

差分模块，用于根据所述sss频域信号获得所述当前帧的差分相关序列；

扰码补偿模块，用于对所述差分相关序列进行扰码补偿，获得扰码补偿后的差分相关序列；

序列处理模块，用于根据所述扰码补偿后的差分相关序列，获得时域差分相关序列；

小区标识获取模块，用于获取所述时域差分相关序列中的最大峰值，并根据所述最大峰值确定小区标识。

其中，所述信号处理模块具体用于，对所述当前帧的sss时域信号进行快速傅里叶变换，获得所述sss频域信号。

其中，所述扰码补偿模块具体用于，将所述差分相关序列分别和预设的4组差分扰码序列相乘，获得4组扰码补偿后的差分相关序列。

其中，所述序列处理模块具体用于，对所述扰码补偿后的差分相关序列进行傅里叶逆变换，获得所述时域差分相关序列。

其中，所述小区标识获取模块包括：

第一获取子模块，用于获取所述最大峰值对应的组号和小区号；

标识确定子模块，用于根据所述组号和所述小区号确定小区标识。

其中，所述小区标识获取模块，还包括：

判断子模块，用于确定所述最大峰值是否大于或等于预设阈值；

所述第一获取子模块具体用于，若所述最大峰值大于或等于预设阈值，获取所述最大峰值对应的组号和小区号。

其中，所述装置还包括：

信道估计模块，用于对主同步信号pss频域信号进行信道估计，获得信道估计值；

频域均衡模块，用于利用所述信道估计值对所述sss频域信号进行频域均衡，获得频域均衡后的sss频域信号；

所述差分模块具体用于：根据所述频域均衡后的sss频域信号，获得所述当前帧的差分相关序列。

其中，所述装置还包括：

小区检测模块，用于根据获得的多个小区标识，确定小区检测是否成功。

其中，所述小区检测模块具体用于：当所述多个小区标识中相同的小区标识的个数超过预设值时，确定小区检测成功。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

在本发明实施例中，通过获取的sss时域信号获得sss频域信号，并获得对应的差分相关序列。对该差分相关序列进行扰码补偿后，获得时域差分相关序列，进而获取所述时域差分相关序列中的最大峰值，确定小区标识。因此，在本发明实施例中，不需要对可能的小区标识进行遍历搜索检测，不需要考虑可能的小区标识数目，通过简单的差分相关计算和变换即可获取小区标识，极大的减少了运算量和复杂度，大大提高了检测速度。

附图说明

图1为本发明实施例一的小区标识的检测方法的流程图；

图2为本发明实施例二的小区标识的检测方法的流程图；

图3为本发明实施例二的处理示意图；

图4为本发明实施例三的小区标识的检测装置的示意图；

图5为本发明实施例三的小区标识的检测装置的又一示意图；

图6为本发明实施例三的小区标识的检测装置的另一示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

如图1所示，本发明实施例一的小区标识的检测方法，包括：

步骤101、根据当前帧的sss时域信号获得sss频域信号。

在此步骤中，对所述当前帧的sss时域信号进行快速傅里叶变换(fastfouriertransformation，fft)，获得所述sss频域信号。

步骤102、根据所述sss频域信号获得所述当前帧的差分相关序列。

在此步骤中，对所述sss频域信号进行差分相关运算，获得当前帧的差分相关序列。

步骤103、对所述差分相关序列进行扰码补偿，获得扰码补偿后的差分相关序列。

在此步骤中，将所述差分相关序列分别和预设的4组差分扰码序列相乘，获得4组扰码补偿后的差分相关序列。

步骤104、根据所述扰码补偿后的差分相关序列，获得时域差分相关序列。

在此步骤中，对所述扰码补偿后的差分相关序列进行傅里叶逆变换(ifft)，获得所述时域差分相关序列。

步骤105、获取所述时域差分相关序列中的最大峰值，并根据所述最大峰值确定小区标识。

在此步骤中，获取所述最大峰值对应的组号和小区号，根据所述组号和所述小区号确定小区标识。

优选的，在此步骤中，为了提高可靠性，在遍历步骤104获得的四组时域差分相关序列而获得了时域差分相关序列中的最大峰值后，可判断该最大峰值是否大于或等于预设阈值。如果该最大峰值大于或等于预设阈值，获取所述最大峰值对应的组号和小区号，再根据所述组号和所述小区号确定小区标识。其中，该预设阈值可根据经验设定。

由上可以看出，在本发明实施例中，不需要对可能的小区标识进行遍历搜索检测，不需要考虑可能的小区标识数目，通过简单的差分相关计算和变换即可获取小区标识，极大的减少了运算量和复杂度，大大提高了检测速度。

实施例二

在本发明实施例二中，以nb-iot系统为例进行描述。图2所示为本发明实施例二的流程图，图3所示为本发明实施例二的处理示意图。结合图2和图3，本发明实施例二的信道估计方法，包括：

步骤201、根据当前帧的sss时域信号获得sss频域信号。

具体的，在此当前帧f的sss时域信号st(n)做傅里叶变换，得到sss频域信号sf(n)，具体如下：

sf(n)＝fft(st(n))，n＝0,1,....131。

其中，st(n)表示sss时域信号，sf(n)表示sss频域信号。

步骤202、对pss频域信号进行信道估计，获得信道估计值。

具体的，在此步骤中，利用pss频域信号pf(n)与已知的pss信号p(n)进行复数相除，得到信道估计值

其中，表示信道估计值，pf(n)表示pss频域信号，p(n)表示已知的pss信号。

步骤203、利用所述信道估计值对所述sss频域信号进行频域均衡，获得频域均衡后的sss频域信号。

具体的，利用信道估计值对sss频域信号sf(n)进行频域均衡，得到均衡后的sss频域信号

其中，表示均衡后的sss频域信号，sf(n)表示sss频域信号，表示信道估计值；conj(x)是求x的共轭数。

步骤204、根据所述频域均衡后的sss频域信号，获得所述当前帧的差分相关序列。

将进行差分相关运算，得到帧f下的差分相关值

其中，表示当前帧的差分相关序列。

步骤205、对所述差分相关序列进行扰码补偿，获得扰码补偿后的差分相关序列。

在此步骤中，将所述差分相关序列分别和4组差分扰码序列相乘，获得4组扰码补偿后的差分相关序列

其中四组差分扰码序列为：

步骤206、根据所述扰码补偿后的差分相关序列，获得时域差分相关序列。

在此步骤中，对所述扰码补偿后的差分相关序列进行傅里叶逆变换，获得所述时域差分相关序列

步骤207、获取所述时域差分相关序列中的最大峰值，并根据所述最大峰值确定小区标识。

在此步骤中，对步骤206获得的4组ifft结果进行峰值搜索。即，遍历步骤206获得的4组ifft结果找出最大峰值，并且当最大峰值大于或等于预设阈值时，获取最大峰值对应的位置组号和小区号并根据组号和小区号得到当前帧的小区id估计值

步骤208、根据获得的多个小区标识，确定小区检测是否成功。

在本发明实施例中，步骤207获得的小区估计id值即可作为小区标识。但是，为了进一步提高准确性，本发明实施例中还可利用概率判定准则对获取的多个小区标识进行判定。

具体的，对于接收的n-1帧sss时域信号，重复上述步骤201-207，获得n-1个小区id估计值

在n次检测结果中，如果相同的次数超过预设值m，则认为小区检测成功，将作为最终的小区标识。其中该n，m值可任意设置。

其中，本发明实施例的方案适用于nb-iot等基于cazac序列的小区id检测系统。

由上可以看出，本发明实施例不需要对可能的小区id进行遍历搜索检测，不需要考虑可能的小区id数目。以nb-iot为例，即不需要进行2016次遍历检测，仅仅是利用了cazac序列的特性，通过1次简单的差分相关计算和4次131点的ifft变换即可获取小区id，极大的减少了运算量和复杂度，大大提高了检测速度。而且，本发明实施例的方案考虑到信道衰落对接收信号的影响，利用了pss信号获取的当前频域信道估计对sss频域信号进行频域均衡，消除了衰落信道带来的信号失真的影响，提高了小区id检测的准确性。此外，本发明实施例中利用概率论，通过判断多次获取的小区标识结果中的相同次数是否超过预设值来提高检测准确性，避免了虚警和漏警的概率。

实施例三

如图4所示，本发明实施例三的小区标识的检测装置，包括：

信号处理模块401，用于根据当前帧的辅同步信号sss时域信号获得sss频域信号；差分模块402，用于根据所述sss频域信号获得所述当前帧的差分相关序列；扰码补偿模块403，用于对所述差分相关序列进行扰码补偿，获得扰码补偿后的差分相关序列；序列处理模块404，用于根据所述扰码补偿后的差分相关序列，获得时域差分相关序列；小区标识获取模块405，用于获取所述时域差分相关序列中的最大峰值，并根据所述最大峰值确定小区标识。

其中，所述信号处理模块401具体用于，对所述当前帧的sss时域信号进行快速傅里叶变换，获得所述sss频域信号。

其中，所述扰码补偿模块403具体用于，将所述差分相关序列分别和预设的4组差分扰码序列相乘，获得4组扰码补偿后的差分相关序列。

其中，所述序列处理模块404具体用于，对所述扰码补偿后的差分相关序列进行傅里叶逆变换，获得所述时域差分相关序列。

其中，所述小区标识获取模块405包括：第一获取子模块，用于获取所述最大峰值对应的组号和小区号；标识确定子模块，用于根据所述组号和所述小区号确定小区标识。

为保证可靠性，所述小区标识获取模块405，还包括：判断子模块，用于确定所述最大峰值是否大于或等于预设阈值；所述第一获取子模块具体用于，若所述最大峰值大于或等于预设阈值，获取所述最大峰值对应的组号和小区号。

如图5所示，为保证可靠性，所述装置还包括：

信道估计模块406，用于对主同步信号pss频域信号进行信道估计，获得信道估计值；频域均衡模块407，用于利用所述信道估计值对所述sss频域信号进行频域均衡，获得频域均衡后的sss频域信号。此时，所述差分模块402具体用于：根据所述频域均衡后的sss频域信号，获得所述当前帧的差分相关序列。

如图6所示，所述装置还包括：小区检测模块408，用于根据获得的多个小区标识，确定小区检测是否成功。具体的，所述小区检测模块具体用于：当所述多个小区标识中相同的小区标识的个数超过预设值时，确定小区检测成功。

本发明所述装置的工作原理可参照前述方法实施例的描述。

由上可以看出，在本发明实施例中，不需要对可能的小区标识进行遍历搜索检测，不需要考虑可能的小区标识数目，通过简单的差分相关计算和变换即可获取小区标识，极大的减少了运算量和复杂度，大大提高了检测速度。

实施例四

本发明的实施例四提供一种数据处理装置，包括：处理器；以及通过总线接口与所述处理器相连接的存储器，所述存储器用于存储所述处理器在执行操作时所使用的程序和数据，当处理器调用并执行所述存储器中所存储的程序和数据时，包括实现如下的功能模块或单元：

信号处理模块，用于根据当前帧的辅同步信号sss时域信号获得sss频域信号；

差分模块，用于根据所述sss频域信号获得所述当前帧的差分相关序列；

扰码补偿模块，用于对所述差分相关序列进行扰码补偿，获得扰码补偿后的差分相关序列；

序列处理模块，用于根据所述扰码补偿后的差分相关序列，获得时域差分相关序列；

小区标识获取模块，用于获取所述时域差分相关序列中的最大峰值，并根据所述最大峰值确定小区标识。

需要说明的是，本发明第四实施例提供的装置是能够对应实现上述方法实施例提供的小区标识的检测方法的装置，故上述方法实施例提供的小区标识的检测方法的所有实施例均可对应适用于该第四实施例，且均能达到相同或相似的有益效果。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述收发方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，简称rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，简称ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。