频率校正突发信号搜索方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及移动通信领域，特别涉及频率校正突发（FCB)信号搜索方法和装置。
【背景技术】
[0002] 在移动通信系统应用中，移动终端（MS)开机后必须尽快搜索到一个合适的小区 (如从射频连接器端测得的功率最大的小区)，然后与该个小区达到时隙和频率上的同步， 才能获取本小区的详细信息。终端只有在登录到小区后才能使用网络的服务。通常把从开 机搜索到登录到合适小区的过程定义为小区初始搜索（initialcellsearch)过程，简称 小区初搜。同步是小区初搜中的一个关键步骤，指的是从开机到与小区达到时频同步的过 程。
[0003]GSM系统的基站通过广播信道（Broadcast化annel，简称"BCH")传输信令信息， 它包括H种数据内容；频率矫正突发化requencyCorrectionBurst,简称"FCB")，同步突 发（Sync虹onizationBurst,简称"SB")和广播控制信道炬roadcastControlQiannel, 简称"BCCH")。小区初搜的目的就是解读该些突发中的信息来驻留小区。由于MS的开机时 间是不定的，再加上本地晶振的老化或者温度等原因，MS开机时与BCH的时隙和频率都可 能存在偏差，导致读取小区信息错误。只有在定时和调整频偏之后，才能对BCH进行解读。
[0004]GSM系统的小区初搜过程中，针对特定频点，定时未知的情况下，首先要进行的就 是FCB搜索。FCB就是用于移动终端的频率同步，它相当于一个未调载波，该序列有142固 定比特用于频率同步，它的结构十分简单，如图1所示，固定比特全部为0,当使用调制技术 后，其结果是一个纯正弦波，应用在前向控制信道（FCCH)上来使移动终端找到并且解调出 同一小区内的SB。比如，经过GMSK调制后的FCB信号为67. 7KHZ的正弦单音信号，且相位 具有线性特性，其斜率为^，MS可W利用该些特性在空口中搜索FCB并计算其频偏。
[0005] 可W采用带通滤波法来进行FCB搜索，使得67. 7KHZ的单音信号能够全部通过，其 他频率的信号则被滤除先对接收数据进行滤波。如果接收的信号为FCB信号，则其滤波前 后能量相当，如果是其他信号，则滤波后信号的能量很小。通过计算较滤波后前的能量比， 并与判决口限进行比较W判断是否搜索到FCB信号。如图2所示是现有的一种FCB搜索流 程图，FCB搜索模块利用能量窗滑动的方法来检测FCB，如果检测成功，则估计FCB的频偏， 如果检测不成功，则继续处理下一块数据。如图3所示是能量窗滑动示意图，接收到的每 块数据都被平均分为一个一个的块（block),每个block中包含9个符号（symbols)。后续 FCB搜索部分的直流（DC)消除、计算block能量、符号间的相位差值和无线冲激响应IIR滤 波都是Wblock为单位进行的。设置一个滑动能量窗，窗的长度是16个blocks,即144个 symblos，近似等于一个突发（burst)的数据所对应的symbols数目。后续FCB搜索部分的 计算滤波后前能量比是W能量窗为单位进行的。
[0006] 带通滤波器的差分方程如下：
[0007] y(n)=b〇? x(n) (n-1) (n-2) (1) (2)
[0009]
[000引该滤波器的频响表示如下：
【主权项】
1. 一种频率校正突发FCB信号搜索方法，其特征在于，包含以下步骤： A. 接收数据，并进行数据预处理将所述接收数据分块； B. 计算块内信号能量及符号间的相位差均值； C. 对块间相位差均值进行平滑处理； D. 根据平滑后的相位差均值生成无限冲激响应IIR带通滤波器，并对块内的符号进行 滤波； E. 计算滤波后的信号能量与所述块内信号能量的比值，并根据该比值进行搜索状态切 换； 重复所述步骤A至E，直到搜索到FCB信号。
2. 根据权利要求1所述的FCB信号搜索方法，其特征在于，在所述步骤C中，采用低通 滤波器对块间的相位差均值进行平滑处理。
3. 根据权利要求2所述的FCB信号搜索方法，其特征在于，所述低通滤波器为一阶IIR 低通滤波器。
4. 根据权利要求3所述的FCB信号搜索方法，其特征在于，所述一阶IIR低通滤波器的 系数a的取值通过以下子步骤获得： 根据FCB信号的频偏、由移动终端或射频模块固有的频偏引起的多普勒频移的最大值 和最小值，确定输入所述一阶IIR低通滤波器的初始相位的取值范围； 通过仿真，比较在不同的初始相位及不同滤波器系数下，最终滤波结果的与理论值之 间误差的方差大小，选取方差最小的滤波器系数为所述a。
5. 根据权利要求3所述的FCB信号搜索方法，其特征在于，所述一阶IIR低通滤波器的 系数的取值在〇. 25至0. 35之间。
6. 根据权利要求5所述的FCB信号搜索方法，其特征在于，所述一阶IIR低通滤波器的 系数的取值为0.3。
7. -种FCB信号搜索装置，其特征在于，包含：接收模块、能量及均值计算模块、平滑模 块、符号滤波模块、搜索状态切换模块； 所述接收模块用于接收数据，并进行数据预处理将所述接收数据分块； 所述能量及均值计算模块用于计算块内信号能量及符号间的相位差均值； 所述平滑模块用于对块间相位差均值进行平滑处理； 所述符号滤波模块用于根据平滑后的相位差均值生成无限冲激响应IIR带通滤波器， 并对块内的符号进行滤波； 所述搜索状态切换模块用于计算滤波后的信号能量与所述块内信号能量的比值，并根 据该比值进行搜索状态切换。
8. 根据权利要求7所述的FCB信号搜索装置，其特征在于，所述平滑模块采用低通滤波 器对每个块的相位差均值进行平滑处理。
9. 根据权利要求8所述的FCB信号搜索装置，其特征在于，所述低通滤波器为一阶IIR 低通滤波器。
【专利摘要】本发明涉及移动通信领域，公开了一种频率校正突发（FCB）信号搜索方法和装置。本发明中，先对每个块的相位差均值进行平滑处理；接着，根据平滑后的相位差均值生成无限冲激响应IIR带通滤波器，并对块内的符号进行滤波；最后计算滤波后的信号能量与滤波前信号能量的比值，并根据该比值进行搜索状态切换，可以使得平滑后的符号间的相位差的精度显著提高，大大提高了终端在高铁、地铁及弱信号等应用场景下的搜网灵敏度，从而提升了终端对FCB信号的搜索成功率。
【IPC分类】H04B1-7083
【公开号】CN104753559
【申请号】CN201310736988
【发明人】顾明武, 郑未, 王卫兵
【申请人】联芯科技有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月27日