一种下行定时同步方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种下行定时同步方法及装置。
【背景技术】
[0002] 长期演进（LTE)系统中采用正交频分复用（OFDM)作为下行链路传输方案，OFDM作 为多载波传输技术，在正交子载波上并行传输消息数据，只有保证子载波的正交性，0抑M才 能够发挥其优势，在正交性得不到充分保证的情况下，系统性能会因符号间干扰（ISI)和载 波间干扰（ICI)而下降。
[0003]LTE系统的峽结构中设置有主同步信号（PSS)，PSS信号不仅用于时间和频率同 步，而且为用户设备（肥）提供物理层小区组内序号。肥下行同步的第一步工作就是通过 PSS序列检测获取定时同步点。
[0004] 频分双工（抑D)小区中，PSS位于无线帧的第1个和第11个时隙的最后一个OFDM 符号；TDD小区中，PSS位于无线峽的第3个和第13个时隙上。可见，每半个无线峽（W下简 称半峽）就有一个PSS序列。
[0005] 下面W加性高斯白噪声（AWGN)信道环境为例对利用PSS进行定时估计的过程进 行说明。
[0006]假设接收信号表示为；r(t)=s(t)+w(t)，其中，s(t)表示发射信号，:r(t)表示接收 信号，w(t)表示加性高斯白噪声。
[0007] 首先，在k时刻对接收信号采样，得到；Hk)=s(k)+w(k);
[0008] 然后，对采样后的接收信号进行滤波和下采样得到X(k);
[0009] 其次，通过与本地保存的3个时域PSS信号进行互相关运算得到定时同步位置，互 相关运算的具体公式为
[0010] 其中，/化、'；：从）表示肥接收机预先保存的第U(11=0, 1，2)个PSS信号的时域波形， X表示接收信号的偏移量，K表示PSS信号的序列长度（即参与相关运算的数据长度)。通 过从)与接收信号序列x(k+X)的互相关运算，找到每个U的取值对应的峰值位置化Su， 表示为化Sul、P〇Su2和化Su3。然后比较该H个峰值的大小，最大值对应的PSS信号序列即为 接收信号携带的PSS信号序列，根据最大值对应的PSS信号序列的U的取值可W确定小区 组内序号。同时，最大值对应的偏移量T即为检测到的初始定时同步位置。
[0011] 从互相关运算公式中可W看出，对于某个U值，每个偏移位置都要对应一次长度 为K的相关运算。在小区初始搜索阶段，必须在半峽的时间长度（5毫砂）内进行互相关运 算才能确保找到PSS序列，即偏移位置的长度长达半峽的数据长度。尽管通过下采样可W 降低半峽内的数据长度，计算量仍然非常巨大，该就使得实际硬件系统复杂度高、检测时间 长。
[0012] 例如，假设采用16倍的下采样率，PSS数据长度K=128,采样后半峽数据长度 H=9600,即需要进行9600次互相关运算。对应128蝴600=1，228, 800次复数乘法运算，计算 量非常巨大。
[0013] 针对此问题，已有改进算法中，将下采样后的半峽时域接收信号通过H点离散傅 里叶变换（DFT)变换到频域，然后与本地预存的频域PSS序列共辆点乘，再通过H点离散傅 里叶逆变换（IDFT)将共辆点乘结果变换回时域，完成互相关计算。但是仍然需要进行大点 数的DFT/IDFT运算，对硬件实现开销很大。例如，假设采用16倍的下采样率后的接收信号 进行PSS检测，仍需要9600点的DFT/IDFT运算单元。
[0014] 由此可见，现有的PSS序列检测的计算复杂度高，硬件实现复杂、成本高。
【发明内容】
[0015] 本发明提供一种下行定时同步方法及装置，用于降低下行定时同步过程中PSS检 测的计算复杂度，降低硬件实现复杂度W及节约成本。
[0016] 本发明实施例提供的具体技术方案如下：
[0017] 一种下行定时同步方法，包括：
[0018] 将下行信号划分为多个子信号，所述子信号的长度不小于每半峽所述下行信号中 包含的主同步信号PSS序列长度的两倍，且每相邻两个子信号相互重叠，重叠部分信号长 度等于每半峽所述下行信号中包含的所述PSS序列长度；
[0019] 将每个所述子信号转换到频域后，分别与预设的频域PSS序列共辆点乘，将点乘 后获得的各结果序列转换到时域并重组为时域序列；
[0020] 确定各所述时域序列的相关峰值位置，根据所述相关峰值位置确定定时同步位置 并进行定时同步。
[0021] 一种下行定时同步装置，包括：
[0022] 分段处理模块，用于将下行信号划分为多个子信号，所述子信号的长度不小于每 半峽所述下行信号中包含的主同步信号PSS序列长度的两倍，且每相邻两个子信号相互重 叠，重叠部分信号长度等于每半峽所述下行信号中包含的所述PSS序列长度；
[0023] 时频域转换模块，用于将所述分段处理模块得到的每个所述子信号转换到频域 后，分别与所述预设的频域PSS序列共辆点乘，将点乘后获得的各结果序列转换到时域并 重组为时域序列；
[0024] 确定模块，用于确定各所述时域序列的相关峰值位置，根据所述相关峰值位置确 定定时同步位置并进行定时同步。
[0025] 基于上述技术方案，本发明实施例中，通过将下行信号划分为多个子信号，将每个 子信号转换到频域后，分别与预设的频域PSS序列共辆点乘，将点乘后获得的各结果序列 转换到时域并重组为时域序列，计算每个所述时域序列的相关峰值位置，根据相关峰值位 置确定定时同步位置并进行定时同步，降低了PSS序列检测过程中时频域转换过程中运算 的点数，降低了计算复杂度，降低了硬件实现复杂度，有利于硬件实现，节约了硬件实现成 本。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明实施例中下行定时同步的方法流程示意图；
[0027] 图2为本发明具体实施例中下行定时同步的方法流程图；
[0028] 图3为本发明实施例中下行信号分段处理过程示意图；
[0029] 图4为本发明实施例中下行定时同步装置的结构示意图；
[0030] 图5为本发明实施例中下行定时同步装置复用OFDM解调用的FFT/IFFT模块的结 构示意图。
【具体实施方式】
[0031] 为了降低下行定时同步过程中PSS检测的计算复杂度，降低硬件实现复杂度W及 节约成本，本发明实施例提供了一种下行定时同步方法及装置。
[0032] 下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
[0033]W下实施例中，W用于LTE系统中的下行定时同步过程为例，实际应用中并不W 此为限，对于其它通过在下行信号中携带PSS序列进行定时同步的系统，也可W采用本发 明实施例提供的方法。
[0034] 如图1所示，本发明实施例中，进行下行定时同步的详细方法流程如下：
[0035] 步骤101;将下行信号划分为多个子信号，子信号的长度不小于每半峽下行信号 中包含的主同步信号PSS序列长度的两倍，且每相邻两个子信号相互重叠，重叠部分信号 长度等于每半峽下行信号中包含的所述PSS序列长度。
[0036] 优选地，按照预先保存的频域主同步信号PSS的序列长度，将下行信号划分为多 个子信号，子信号的序列长度等于频域主同步信号PSS的序列长度。
[0037] 优选地，若最后一个子信号序列长度小于频域主同步信号PSS的序列长度，通过 补零使最后一个子信号的序列长度等于频域主同步信号PSS的序列长度。
[0038