大频偏系统中的信号检测方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种大频偏系统中的信号检测方法和 系统。
【背景技术】
[0002] 在无线通信系统中，由于发送设备和接收设备的频差，以及客户端设备移动所带 来的多普勒频移等影响，使得载波频率与本地频率之间存在着频率偏移。对接收信号的正 确检测是进行正确解调的前提，所以，对于频偏，首先要解决的问题便是如何在频偏下进行 准确的信号检测。互相关检测算法是信号检测中广泛使用的方法，但是如果频偏较大，可能 使得相关峰值变得很小，大大影响信号检测的性能。
[0003] 在大频偏下的信号检测，通常将信号检测序列设计为Chu序列后面紧跟m序列 (或其他序列），其做法是利用Chu在频偏下的性质，给出若干可能的信号位置，然后在每个 位置上首先进行该位置的可能频偏值的纠正，然后才再与m序列（或其他序列）做相关，并 寻找相关值最大者。在序列长度较长，或者系统最大频偏可能值较大的情形下，该方法会消 耗大量的计算资源，检测的效率低。
【发明内容】
[0004] 基于此，有必要针对现有技术检测效率低的问题，提供一种大频偏系统中的信号 检测方法和系统。
[0005] -种大频偏系统中的信号检测方法，包括以下步骤：
[0006] 在本地存储第一Chu序列；
[0007] 接收发射端发送的第一序列；其中，所述第一序列包括第一循环前缀、第一Chu序 列、第一循环后缀、第二循环前缀、第二Chu序列和第二循环后缀，所述第一循环前缀、第一 循环后缀、第二循环前缀、第二循环后缀分别是第一Chu序列的尾部若干个元素、第一Chu 序列的头部若干个元素、第二Chu序列的尾部若干个元素、第二Chu序列的头部若干个元 素；所述第二Chu序列是第一Chu序列的共辄等长序列；
[0008] 将本地存储的第一Chu序列与第一序列进行互相关运算，得到第一相关峰位置和 第二相关峰位置；
[0009] 根据第一相关峰位置和第二相关峰位置对接收信号进行检测。
[0010] 一种大频偏系统中的信号检测方法，包括以下步骤：
[0011] 在本地存储第一Chu序列和第二Chu序列；
[0012] 接收发射端发送的第一序列；其中，所述第一序列包括第一循环前缀、第一Chu序 列、第一循环后缀、第二循环前缀、第二Chu序列和第二循环后缀，所述第一循环前缀、第一 循环后缀、第二循环前缀、第二循环后缀分别是第一Chu序列的尾部若干个元素、第一Chu 序列的头部若干个元素、第二Chu序列的尾部若干个元素、第二Chu序列的头部若干个元 素；所述第一Chu序列的长度为所述第二Chu序列的t倍；
[0013] 将本地存储的第一Chu序列与第一序列进行互相关运算，得到第一相关峰位置；
[0014] 将本地存储的第二Chu序列与第一序列进行互相关运算，得到第二相关峰位置；
[0015] 根据第一相关峰位置和第二相关峰位置对接收信号进行检测。
[0016] -种大频偏系统中的信号检测系统，包括：
[0017] 存储装置，用于在本地存储第一Chu序列；
[0018] 接收装置，用于接收发射端发送的第一序列；其中，所述第一序列包括第一循环前 缀、第一Chu序列、第一循环后缀、第二循环前缀、第二Chu序列和第二循环后缀，所述第一 循环前缀、第一循环后缀、第二循环前缀、第二循环后缀分别是第一Chu序列的尾部若干个 元素、第一Chu序列的头部若干个元素、第二Chu序列的尾部若干个元素、第二Chu序列的 头部若干个元素；所述第二Chu序列是第一Chu序列的共辄等长序列；
[0019] 相关运算装置，用于将本地存储的第一Chu序列与第一序列进行互相关运算，得 到第一相关峰位置和第二相关峰位置；
[0020] 估算装置，用于根据第一相关峰位置和第二相关峰位置对接收信号进行检测。
[0021] 一种大频偏系统中的信号检测系统，包括：
[0022] 存储装置，用于在本地存储第一Chu序列和第二Chu序列；
[0023] 接收装置，用于接收发射端发送的第一序列；其中，所述第一序列包括第一循环前 缀、第一Chu序列、第一循环后缀、第二循环前缀、第二Chu序列和第二循环后缀，所述第一 循环前缀、第一循环后缀、第二循环前缀、第二循环后缀分别是第一Chu序列的尾部若干个 元素、第一Chu序列的头部若干个元素、第二Chu序列的尾部若干个元素、第二Chu序列的 头部若干个元素；所述第一Chu序列的长度为所述第二Chu序列的t倍；
[0024] 第一相关运算装置，用于将本地存储的第一Chu序列与第一序列进行互相关运 算，得到第一相关峰位置；
[0025] 第二相关运算装置，用于将本地存储的第二Chu序列与第一序列进行互相关运 算，得到第二相关峰位置；
[0026] 估算装置，用于根据第一相关峰位置和第二相关峰位置对接收信号进行检测。
[0027] 上述大频偏系统中的信号检测方法和系统，通过采用预存的Chu序列与从发射端 接收到的Chu序列进行互相关运算，得到第一相关峰位置和第二相关峰位置，并根据第一 相关峰位置和第二相关峰位置对接收信号进行检测，无需进行频偏纠正，有效节约了系统 资源，提高了计算效率。
【附图说明】
[0028] 图1为第一实施例的大频偏系统中的信号检测方法流程图；
[0029] 图2为一个实施例的共辄等长序列的结构不意图；
[0030] 图3为第二实施例的大频偏系统中的信号检测方法流程图；
[0031 ]图4为一个实施例的倍数序列的结构示意图；
[0032] 图5为第一实施例的大频偏系统中的信号检测系统结构示意图；
[0033] 图6为第二实施例的大频偏系统中的信号检测系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图对本发明的技术方案做进一步阐述。
[0035] 设虚数单位为j，长为N参数为k的Chu序列{h,(a1}可定义为
[0036]
[0037] 式中，i和k为正整数。
[0038] Chu序列具有良好的周期自相关特性，上述Chu序列的离散周期自相关函数 (PeriodicAuto-CorrelationFunction，PACF)特性为：
[0040] 假设系统的符号率（码片速率）为B(symb〇l/s)，令f。=kB/N，假设系统的频偏 为Af=mfQ(Hz)，其中，m= 0, ±1，±2…，并假定序列#起始位置的初始相位为若N 为偶数，则经过上述频偏系统后的接收到的序列丨)f1丨为：
[0041 ]
[0042] 其中，（J)1=-JTkm2/N〇
[0043] 若N为奇数，则经过上述频偏系统后的接收到的序列{jf1J为：
[0044]
[0045] 其中，2= -Jrk(m2+m)/N。
[0046] 假定系统频偏Afe[-f_，f_]，令M 其中f。=kB/N，通常选择k =1，于是f<：=B/N。在实际情况下，也可将k选为其他值。k值的选择不影响接下来的运 算分析。为方便起见，下文令k= 1。
[0047] 将所述序列发送到接收端，并与接收端预存的序列进行互相关运算。在频 偏为Af=mfQ(m= 0, ±1，±2,…，土M) (Hz)时，互相关特性为：
[0051] 从上面的分析计算可知，频偏值Af=mfQ(m= 0, ±1，±2,…，土M) (Hz)时相关 峰的模值为1，而且相关峰相对与没有频偏时左移m个符号。而在其他的频偏值时，只会使 得相关峰有所下降。
[0052] 下面的讨论中，我们只假定系统的频偏值为f。的整数倍，对于非f。整数倍的频偏 值，至多引入f</2的频偏误差，如有需要，可以在信号检测成功后再将这个的频偏误差作估 算并补偿即可。
[0053] 接下来的讨论中，为方便起见，总假定相关峰出现的位置是做相关的序列的起始 位置。事实上，所述起始位置的选取不会对以下计算分析结果造成影响。
[0054]假设信号检测的相关峰的位置为qi，则可能的情况有2M+1种：Pnl的起始位置的 Sqi+m，频偏为mfQHz，其中m= 0, ±1，±2,…，土M，这2M+1种情形是无法区分的，因为它 们的出现相关峰的位置均为
[0055] 为了解决上述问题，现有方法一般在上述的序列后面添加一个m序列（或其他序 列），对于上述的每种情形的序列的起始位置qi+m，对接收到的相应的m序列按mfoHz进行 纠正，然后再和m序列做相关，对这2M+1种相关峰进行比较。找到最大相关峰对应的情形， 就可以知道信号的准确位置。这种方法，每次需要对频偏进行纠正，然后才进行相关运算， 尤其对序列长度较长、系统可能的最大频偏值较大的情形，会消耗大量的计算资源。
[0056] 本发明通过设置两个Chu序列来进行改进。
[0057] 图1为第一实施例的大频偏系统中的信号检测方