一种接收信号的处理方法及装置与流程

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及的是一种接收信号的处理方法及装置。

背景技术：

第四代移动通信技术(the4thgenerationmobilecommunicationtechnology，简称4g)无线系统是正交频分复用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，简称ofdm)系统，是一种基于快速傅里叶变换(fastfouriertransformation，简称fft)的通信系统。为了解决符号间干扰，每个符号在进行传输时要加入循环前缀(cyclicprefix，简称cp)，循环前缀的长度主要根据基站的覆盖半径而定。

接收端接收到时域数据后，需要先对所述时域数据去cp，然后对去cp后的时域数据进行快速傅里叶(fastfouriertransformation，简称fft)变换，变换到频域。在目前的无线系统接收端中，接收端在进行模数转换(analog-to-digitalconvert，简称adc)采样后，进行同步信道检测，确定无线帧头后，对每个子帧的每个符号要先进行去cp处理，然后再进行fft变换。

相关技术中，首先确定帧头，然后界定ofdm符号，从界定ofdm符号的时间点开始按照cp的长度，去掉位于前面的固定数目(cp的长度)个采样点，得到符号时域数据(时域信号数据)。这种方案在直射径环境下是适用的，但在室内、密集城区等多径复杂环境下会受到多径带来的符号间干扰，从而导致解调性能下降。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种接收信号的处理方法及装置，能够避免多径环境下符号间干扰，从而提高接收设备的接收性能。

本发明实施例提供一种接收信号的处理方法，包括：

在时域上确定接收信号中符号数据的范围；

在所述符号数据的范围内进行信号完整性估计；

根据所述信号完整性估计的结果从所述符号数据的范围内提取信号数据。

本发明实施例提供一种接收信号的处理装置，包括：

符号范围确定模块，用于在时域上确定接收信号中符号数据的范围；

信号完整性估计模块，用于在所述符号数据的范围内进行信号完整性估计；

信号数据提取模块，用于根据所述信号完整性估计的结果从所述符号数据的范围内提取信号数据。

本发明实施例提供一种接收设备，包括：

存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的接收信号的处理程序，所述接收信号的处理程序被所述处理器执行时实现上述接收信号的处理方法的步骤。

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质上存储有接收信号的处理程序，所述接收信号的处理程序被处理器执行时实现上述接收信号的处理方法的步骤。

与相关技术相比，相关技术中在符号数据的头部去掉固定长度的cp，由于多径的存在，对多径中的部分径来说，估计的cp起始点可能早于或晚于cp实际到达的时间点，从而在本符号进行fft处理时引入上一个符号的数据或下一个符号的数据，也即引起符号间干扰，从而影响接收性能。而本发明实施例提供的一种接收信号的处理方法及装置，在时域上界定接收信号中符号数据的范围，在所述符号数据的范围内进行信号完整性估计，根据所述信号完整性估计的结果从所述符号数据的范围内提取信号数据，通过信号完整性估计能够保证进行fft处理的接收信号是完整的多径数据，不会掺杂上一个符号或下一个符号中的数据，从而避免了多径环境下符号间干扰，提高了接收设备的接收性能。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种接收信号的处理方法流程图；

图2为本发明实施例2的一种接收信号的处理装置示意图；

图3为本发明示例1中多径接收示意图；

图4为本发明示例1中多径稳定时间点的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供了一种接收信号的处理方法，包括：

步骤s110，在时域上确定接收信号中符号数据的范围；

步骤s120，在所述符号数据的范围内进行信号完整性估计；

步骤s130，根据所述信号完整性估计的结果从所述符号数据的范围内提取信号数据；

所述方法还可以包括下述特点：

在一种实施方式中，所述在时域上确定接收信号中符号数据的范围，包括：

根据同步信道对接收信号进行相关计算获得无线帧的帧头定时信号；

根据子帧编号、符号编号、子帧时间长度、符号时间长度、采样周期中的一种或多种参数，从无线帧的帧头定时信号开始计数，取出与所述子帧编号和符号编号对应的采样数据；

其中，4g系统中的帧头定时信号是10ms帧定时信号；5g(5th-generation，第五代移动通信技术)系统中的帧头定时信号是5g规定的帧周期定时信号；

在一种实施方式中，在所述符号数据的范围内进行信号完整性估计，包括：

在所述符号数据an的前l个采样点数据中搜索多径稳定时间点k，0≤n≤cp_size+fft_size-1，包括：

根据所述符号数据an的前l个采样点构造第一序列bi，bi＝ai-ai+fft_size，0≤i≤l-1，i是采样点的序号且为整数；其中，an的取值是所述符号数据的采样点在时域上的幅度采样值，cp_size是循环前缀cp的长度，fft_size是快速傅里叶变换fft的长度，l＝u*cp_size，u是系数，u大于或等于1；

在所述第一序列bi中搜索满足第一条件的多径稳定时间点k；所述第一条件是：所述第一序列bi中从所述序号k开始的每一个元素的绝对值小于或等于阈值a，也即：|bj|≤a,k≤j≤l-1，j是采样点的序号且为整数。

其中，信号完整性是指：接收数据中每条径都包含完整的fft_size周期数据；也即，虽然各个径的接收数据的起始点不一定相同，但是，每一条径都包含了完整的fft_size周期数据；

其中，多径稳定时间点是指：从所述多径稳定时间点开始，之后接收到的径的数目不再发生变化；

在一种实施方式中，所述阈值a可以根据噪声功率换算得到，比如，根据信道噪声功率及信号功率的比值进行确定；

在一种实施方式中，根据所述信号完整性估计的结果从所述符号数据范围内提取出信号数据，包括：

将所述符号数据an的范围内，从所述多径稳定时间点k开始的连续fft_size个采样点确定为满足信号完整性要求的数据ct；

从所述符号数据an的范围内提取出所述满足信号完整性要求的数据ct，并进行fft运算；

其中，ct＝at+k,t∈[0,fft_size-1]；

其中，t是采样点的序号且为整数。

在一种实施方式中，所述方法还包括：

将所述符号数据an的范围内，位于所述满足信号完整性要求的数据ct之后的采样点数据确定为需要丢弃的数据dq，并对所述数据dq进行丢弃处理；

其中，

其中，q是采样点的序号且为整数。

实施例2

如图2所示，本发明实施例提供了一种接收信号的处理装置，包括：

符号范围确定模块201，用于在时域上确定接收信号中符号数据的范围；

信号完整性估计模块202，用于在所述符号数据的范围内进行信号完整性估计；

信号数据提取模块203，用于根据所述信号完整性估计的结果从所述符号数据的范围内提取信号数据。

在一种实施方式中，信号完整性估计模块，用于采用以下方式在所述符号数据的范围内进行信号完整性估计：

在所述符号数据an的前l个采样点数据中搜索多径稳定时间点k，0≤n≤cp_size+fft_size-1，包括：

根据所述符号数据an的前l个采样点构造第一序列bi，bi＝ai-ai+fft_size，0≤i≤l-1，i是采样点的序号且为整数；其中，an的取值是所述符号数据的采样点在时域上的幅度采样值，cp_size是循环前缀cp的长度，fft_size是快速傅里叶变换fft的长度，l＝u*cp_size，u是系数，u大于或等于1；

在所述第一序列bi中搜索满足第一条件的多径稳定时间点k；所述第一条件是：所述第一序列bi中从所述序号k开始的每一个元素的绝对值小于或等于阈值a，也即：|bj≤a,k≤j≤l-1，j是采样点的序号且为整数。

在一种实施方式中，信号数据提取模块，用于采用以下方式根据所述信号完整性估计的结果从所述符号数据范围内提取出信号数据：

将所述符号数据an的范围内，从所述多径稳定时间点k开始的连续fft_size个采样点确定为满足信号完整性要求的数据ct；

从所述符号数据an的范围内提取出所述满足信号完整性要求的数据ct，并进行fft运算；

其中，ct＝at+k,t∈[0,fft_size-1]；

其中，t是采样点的序号且为整数。

在一种实施方式中，信号数据提取模块，还用于将所述符号数据an的范围内，位于所述满足信号完整性要求的数据ct之后的采样点数据确定为需要丢弃的数据dq，并对所述数据dq进行丢弃处理；

其中，

其中，q是采样点的序号且为整数。

在一种实施方式中，符号范围确定模块，用于采用以下方式在时域上确定接收信号中符号数据的范围：

根据同步信道对接收信号进行相关计算获得无线帧的帧头定时信号；

根据子帧编号、符号编号、子帧时间长度、符号时间长度、采样周期中的一种或多种参数，从无线帧的帧头定时信号开始计数，取出与所述子帧编号和符号编号对应的采样数据。

实施例3

本发明实施例提供了一种接收设备，包括：

存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的接收信号的处理程序，所述接收信号的处理程序被所述处理器执行时实现下述接收信号的处理方法的步骤：在时域上确定接收信号中符号数据的范围；在所述符号数据的范围内进行信号完整性估计；根据所述信号完整性估计的结果从所述符号数据的范围内提取信号数据；

在一种实施方式中，所述在时域上确定接收信号中符号数据的范围，包括：

根据同步信道对接收信号进行相关计算获得无线帧的帧头定时信号；

根据子帧编号、符号编号、子帧时间长度、符号时间长度、采样周期中的一种或多种参数，从无线帧的帧头定时信号开始计数，取出与所述子帧编号和符号编号对应的采样数据；

其中，4g系统中的帧头定时信号是10ms帧定时信号；5g(5th-generation，第五代移动通信技术)系统中的帧头定时信号是5g规定的帧周期定时信号；

在一种实施方式中，在所述符号数据的范围内进行信号完整性估计，包括：

在所述符号数据an的前l个采样点数据中搜索多径稳定时间点k，0≤n≤cp_size+fft_size-1，包括：

根据所述符号数据an的前l个采样点构造第一序列bi，bi＝ai-ai+fft_size，0≤i≤l-1，i是采样点的序号且为整数；其中，an的取值是所述符号数据的采样点在时域上的幅度采样值，cp_size是循环前缀cp的长度，fft_size是快速傅里叶变换fft的长度，l＝u*cp_size，u是系数，u大于或等于1；

在所述第一序列bi中搜索满足第一条件的多径稳定时间点k；所述第一条件是：所述第一序列bi中从所述序号k开始的每一个元素的绝对值小于或等于阈值a，也即：|bj|≤a,k≤j≤l-1，j是采样点的序号且为整数。

其中，信号完整性是指：接收数据中每条径都包含完整的fft_size周期数据；也即，虽然各个径的接收数据的起始点不一定相同，但是，每一条径都包含了完整的fft_size周期数据；

其中，多径稳定时间点是指：从所述多径稳定时间点开始，之后接收到的径的数目不再发生变化；

在一种实施方式中，所述阈值a可以根据噪声功率换算得到，比如，根据信道噪声功率及信号功率的比值进行确定；

在一种实施方式中，所述根据所述信号完整性估计的结果从所述符号数据范围内提取出信号数据，包括：

将所述符号数据an的范围内，从所述多径稳定时间点k开始的连续fft_size个采样点确定为满足信号完整性要求的数据ct；

从所述符号数据an的范围内提取出所述满足信号完整性要求的数据ct，并进行fft运算；

其中，ct＝at+k,t∈[0,fft_size-1]；

其中，t是采样点的序号且为整数。

在一种实施方式中，所述方法还包括：

将所述符号数据an的范围内，位于所述满足信号完整性要求的数据ct之后的采样点数据确定为需要丢弃的数据dq，并对所述数据dq进行丢弃处理；

其中，

其中，q是采样点的序号且为整数。

在一种实施方式中，所述接收设备可以是终端或基站。

实施例4

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质上存储有接收信号的处理程序，所述接收信号的处理程序被处理器执行时实现下述接收信号的处理方法的步骤：在时域上确定接收信号中符号数据的范围；在所述符号数据的范围内进行信号完整性估计；根据所述信号完整性估计的结果从所述符号数据的范围内提取信号数据；

在一种实施方式中，所述在时域上确定接收信号中符号数据的范围，包括：

根据同步信道对接收信号进行相关计算获得无线帧的帧头定时信号；

根据子帧编号、符号编号、子帧时间长度、符号时间长度、采样周期中的一种或多种参数，从无线帧的帧头定时信号开始计数，取出与所述子帧编号和符号编号对应的采样数据；

其中，4g系统中的帧头定时信号是10ms帧定时信号；5g(5th-generation，第五代移动通信技术)系统中的帧头定时信号是5g规定的帧周期定时信号；

在一种实施方式中，在所述符号数据的范围内进行信号完整性估计，包括：

在所述符号数据an的前l个采样点数据中搜索多径稳定时间点k，0≤n≤cp_size+fft_size-1，包括：

根据所述符号数据an的前l个采样点构造第一序列bi，bi＝ai-ai+fft_size，0≤i≤l-1，i是采样点的序号且为整数；其中，an的取值是所述符号数据的采样点在时域上的幅度采样值，cp_size是循环前缀cp的长度，fft_size是快速傅里叶变换fft的长度，l＝u*cp_size，u是系数，u大于或等于1；

在所述第一序列bi中搜索满足第一条件的多径稳定时间点k；所述第一条件是：所述第一序列bi中从所述序号k开始的每一个元素的绝对值小于或等于阈值a，也即：|bj|≤a,k≤j≤l-1，j是采样点的序号且为整数。

其中，信号完整性是指：接收数据中每条径都包含完整的fft_size周期数据；也即，虽然各个径的接收数据的起始点不一定相同，但是，每一条径都包含了完整的fft_size周期数据；

其中，多径稳定时间点是指：从所述多径稳定时间点开始，之后接收到的径的数目不再发生变化；

在一种实施方式中，所述阈值a可以根据噪声功率换算得到，比如，根据信道噪声功率及信号功率的比值进行确定；

在一种实施方式中，所述根据所述信号完整性估计的结果从所述符号数据范围内提取出信号数据，包括：

将所述符号数据an的范围内，从所述多径稳定时间点k开始的连续fft_size个采样点确定为满足信号完整性要求的数据ct；

从所述符号数据an的范围内提取出所述满足信号完整性要求的数据ct，并进行fft运算；

其中，ct＝at+k,t∈[0,fft_size-1]；

其中，t是采样点的序号且为整数。

在一种实施方式中，所述方法还包括：

将所述符号数据an的范围内，位于所述满足信号完整性要求的数据ct之后的采样点数据确定为需要丢弃的数据dq，并对所述数据dq进行丢弃处理；

其中，

其中，q是采样点的序号且为整数。

下面通过示例1和示例2解释本申请的接收信号处理方法的应用场景。

示例1

终端位于室内，接收来自定位基站发射的定位参考信号(positioningreferencesignals，简称prs)，对所述prs信号进行去cp处理，执行下述步骤：

s101，在时域上确定符号数据的范围；

终端通过主同步信号(primarysynchronizationsignal，简称pss)和辅同步信号(secondarysynchronizationsignal，简称sss)进行ofdm符号范围界定：

根据同步信道对接收信号进行相关计算获得帧头定时信号；根据子帧编号、符号编号、子帧时间长度、符号时间长度、采样周期中的一种或多种参数，从帧头定时信号开始计数，取出与所述子帧编号和符号编号对应的采样数据；

s102，在所述符号数据的范围内进行信号完整性估计；

在所述符号数据an的前l个采样点数据中搜索多径稳定时间点k，0≤n≤cp_size+fft_size-1；

其中，所述多径稳定时间点k满足以下公式(1-1)的条件：

l＝u*cp_size

其中，an的取值是所述符号数据的采样点在时域上的幅度采样值，cp_size是循环前缀cp的长度，fft_size是快速傅里叶变换fft的长度，a是阈值，u是系数，u大于或等于1，i、j、k和n均是采样点的序号且为整数。

其中，如图3所示，假设终端接收到三个径的数据，其中，对于第一径的数据，实际接收到的cp开始于终端界定的符号起始位置之前，对于第二径的数据，实际接收到的cp正好开始于终端界定的符号起始位置，对于第三径的数据，实际接收到的cp晚于终端界定的符号起始位置。

如图4所示，多径稳定时间点k是指：从所述多径稳定时间点k开始，之后接收到的径的数目不再发生变化：径不再增加也不再减少；

其中，在一个子帧内，cp的长度值根据符号的位置不同可以有所不同，比如，对于一个子帧的第1个和第8个符号，cp的长度值(cp_size)可以取值为160，对于一个子帧的其他符号，cp的长度值(cp_size)可以取值为144。

其中，在4g系统中，当系统带宽是20m时，fft的长度可以是2048。

s103，从所述符号数据的范围内提取信号数据；

其中，从多径稳定时间点k开始，连续提取fft_size个采样点ct进行fft处理，所述fft_size个采样点ct满足信号完整性要求；将位于所述ct之后的m个采样点数据dq丢弃。

其中，可以采用下述公式(1-2)表示信号数据ct：

ct＝at+k,t∈[0,fft_size-1](1-2)；

其中，t是采样点的序号且为整数。

可以采用下述公式(1-3)表示丢弃数据dq：

其中，q是采样点的序号且为整数。

示例2

终端位于室内，接收来自多个基站发射的定位参考信号prs，根据同步信道同步得到同步时钟，多个定位基站的信号到达时间可能在同步时钟前，也可同在同步时钟后，为了实现定位，对所述prs信号进行去cp处理，执行下述步骤：

s101，在时域上确定符号数据的范围；

终端通过同步信道pss以及sss进行无线帧的帧头检测，确定无线帧的帧头起始位置(帧头定时信号)。根据信号带宽，采样率等，从帧头定时信号开始计数，取出对应子帧、对应符号的采样数据。帧头定时信号即为同步信道同步得到的同步时钟信号；

s102，在所述符号数据的范围内进行信号完整性估计；

在所述符号数据an的前l个采样点数据中搜索多径稳定时间点k，0≤n≤cp_size+fft_size-1；

其中，所述多径稳定时间点k满足以下公式(1-1)的条件：

l＝u*cp_size

其中，an的取值是所述符号数据的采样点在时域上的幅度采样值，cp_size是循环前缀cp的长度，fft_size是快速傅里叶变换fft的长度，a是阈值，u是系数，u大于或等于1，i、j、k和n均是采样点的序号且为整数。

相对同步时钟信号向后检测信号完整性，不用处理早于同步时钟的信号，一般，多个定位基站的信号相对延迟在一个cp_size之内，因此，在一个cp_size的范围内可以找到多径稳定时间点k；

s103，从所述符号数据的范围内提取信号数据；

其中，从多径稳定时间点k开始，连续提取fft_size个采样点ct进行fft处理，所述fft_size个采样点ct满足信号完整性要求；将位于所述ct之后的m个采样点数据dq丢弃。

其中，可以采用下述公式(1-2)表示信号数据ct：

ct＝at+k,t∈[0,fft_size-1](1-2)；

其中，t是采样点的序号且为整数。

可以采用下述公式(1-3)表示丢弃数据dq：

其中，q是采样点的序号且为整数。

需要说明的是，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。