一种针对lte中srs信号的定点检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于LTE-A(LongTermEvolutionAdvance，移动通信长期演进）系统技术 领域，具体的来说，是针对3GPPTS36. 211 (R9)中SRS链路的发射端，采用基于干扰消除的 检测方法，进行接收端定点化设计的一种针对LTE中SRS信号的定点检测方法。
【背景技术】
[0002] LTE/LTE-A系统通过定义SRS(SoundingReferenceSignal，信道探测参考信号） 来探测上行链路的信道质量信息，然后上报给资源调度器作为上行调度的主要依据，实现 上行频谱资源的频率选择性调度，提高整个系统的吞吐量；同时SRS也用于上行同步控制。 通过对SRS的噪声估计和时偏估计为MC层提供上行频选调度和同步控制的参考。
[0003] 3GPPTS36. 211 (R9)协议中给出的LTE中SRS发射端流程如图1所示。首先根 据上层传下的参数srsSubframeConfig和SRSConfigurationIndex确定用户的发射周期 和时隙，然后根据小区ID，序列组号，基序列号产生ZC序列；通过高层的带宽配置参数CSRS， Bsrs及循环移位参数a产生SRS序列；接下来计算出频域起始位置k。来进行频域上资源映 射；最后产生SC-FDMA(Single-carrierFrequency-DivisionMultipleAccess，单载波频 分多址）信号。
[0004] 目前，针对LTE中SRS信号的检测方法主要采用变换域法，求取的只是整个频带上 的平均噪声功率，无法准确反映出LTE频带上每个RB(ResourceBlock，资源块）的信道质 量信息，从而无法实现真正的频域资源选择性调度。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对目前浮点仿真检测方法无法准确反映LTE频带上每个RB信 道质量信息的问题，而提出的采用基于干扰消除的方法进行SRS接收端的信号检测的一种 针对LTE中SRS信号的定点检测方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明所设计的一种针对LTE中SRS信号的定点检测方法，其特 殊之处在于，所述方法包括如下步骤：
[0007] 1)前端处理：对接收端收到的数据Y。进行去CP、频偏处理和FFT变换，得到频域 数据Y，所述接收端收到的数据Y。表示为：
[0008] Y0=H^!+H2X2+-+H3X3+N
[0009] 其中Xi、X2、…1分别为每个用户UEl、UE2*"UEn的发射端频域信号，U2、…Hn 分别为UE1、UE2-UEn的信道系数，N为频域上的噪声信号；
[0010] 2)信道估计定点化处理：对所述频域数据Y经过子载波解映射，并对每个UE的频 域信号X进行ZC补偿，得到每个UE的信道系数H;
[0011] 3)噪声估计定点化处理：根据每个UE的信道系数H，将所述频域数据Y中每个UE 的数据去除，得到噪声N;
[0012] 4)计算信噪比：根据所述每个UE的信道系数H计算出每个UE的信号功率Esrsprb, 根据所述噪声N计算噪声功率En，则每个UE的信噪比为Esrsprb/En;
[0013] 5)时偏估计定点化处理：对所述每个UE的信道系数H进行相关性计算，得到相关 值R，根据所述相关值R和每两个子载波的间隔△计算出相位角4>n，最后根据所述相位角 每两个子载波的间隔A计算出时偏值T。
[0014] 优选地，所述步骤1)完成时，同时产生了一个移位因子，即每个天线做完前端处 理后数据被右移。
[0015] 优选地，所述步骤2)的具体步骤包括：
[0016] 2. 1)对频域数据Y经过子载波解映射，取出每个UE对应子载波上的SRS数据；
[0017] 2. 2)将所述子载波上的SRS数据与ZC基序列共辄相乘；
[0018] 2. 3)补零并进行IDFT变换到时域；
[0019] 2. 4)进行DFT变换到频域，并去除多余的0,恢复信号原有的长度，得到每个UE的 信道系数H。
[0020] 优选地，所述步骤3)的具体步骤包括：
[0021] 3. 1)以所述频域数据Y为基准，将所述每个UE的信道系数H恢复到与频域数据相 同的级别；
[0022] 3. 2)将所述频域数据Y和信道系数H均缩小一倍；
[0023] 3. 3)以所述频域数据Y减去每个UE的频域信号X与信道系数H的乘积，得到噪声 N0
[0024] 本发明的原理为：首先建立系统模型，然后进行噪声估计及定点化处理，检测每个 用户时，采用DFT(DiscreteFourierTransformation，离散傅里叶变换）变换域法，检测出 每个用户UE的信道系数H。由于时偏会引起子载波间的相位旋转，利用子载波间的相关可 以估计在频域引起的相移，所以在定点过程中会根据DSP数据类型长度进行浮点数据的相 应缩放。
[0025] 本发明的优点在于：克服现有技术中无法准确估计每个频段上的信道质量信息， 从而无法真正意义上的实现频率选择性调度的问题，采用基于干扰消除的思想，求取出整 个带宽上的噪声，同时为了保证估计的准确性，采用变换域法求取每个用户的信道系数，从 而保证得到的噪声更加准确。为便于工程利用，本发明将该方法进行定点实现。由于信道 估计值H经过了相应的缩放，所以在做减法时要将它们调整到同一量纲上进行计算。以前 端处理后的数据Y为基准进行定标，从而减小溢出情况的出现。
【附图说明】
[0026] 图1为LTE中SRS发射端流程框图。
[0027] 图2为本发明算法流程图。
[0028] 图3为浮点算法和定点算法噪声估计仿真验证比较图。
[0029] 图4为浮点算法和定点算法时偏估计仿真验证比较图。
【具体实施方式】
[0030] 以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0031] 本发明涉及3GPPTS36. 211 (R9)协议中的SRS发射端的定点接收方案。其中发射 端流程如图1所示，采用基于干扰消除的检测方法进行定点化设计。接收端的浮点仿真主 要是为了验证算法的可行性，而为了将该算法应用于具体的定点DSP硬件实现时，本发明 需要将该算法根据DSP和FPGA的数据类型长度，选取合适的定标方案进行定点化设计。接 受端定点化的目的就是为DSP产品实现提供依据，在DSP软件设计时进行入口参数和出口 参数对比，确保产品设计的正确性。
[0032] 根据3GPPTS36. 211协议规定的上行一发两收天线设置，其中发射端按照协议进 行浮点平台搭建，在接收端中每根天线都做同样的处理。在进行定点化之前先将接收端的 数据进行归一处理，即将接收端里实部和虚部中最大值取为1，接下来进行接收端的定点设 计，包括前端处理、信道估计的定点化、噪声估计的定点化以及时偏估计部分的定点化。
[0033] 本发明按照下面的步骤在接收端中进行信号检测的定点设计。流程图如图2所 示：
[0034] 对SRS序列的定点化是定点化设计的前提，根据DSP和FPGA数据类型长度，考虑 溢出问题，设计合理数据长度。首先是对ZC序列Tf=(W)的定点化，分为ZC基序列和 eia'仓Ij建ei2"表，精度设为将2JT分为8192份；由于DSP长度为16为有符号数，贝IJ
[0035] e.]2" (n) =round((cos([0 : 8 19 1 ] *2*JT/8 192) +j*sin([0 : 8 19 1 ] *2 *jt/8192))*2~15)其中最大值32678溢出，改为32767。然后根据不同的序列长度查ei2"表 得出基序列定点数据~⑷。由于e)an中的a= 2贫/8,?1=0,1,2,3,4,5,6,7,只会有8 个码字，于是为了给DSP提高效率，建立eian的一个表。根据211协议可知，SRS最大带宽 为96RB，于是将表大小设为576*8。于是将基序列与循环移位进行点乘得到SRS序列：
[0037] 1)前端处理：接收数据，从接收端收到的数据Y。表示为：
[0038] Y0=H^!+H2X2+-+H3X3+N
[0039] 其中X2、."Xj别为UE1、UE2...UEn的发射端频域信号，HpH2、…凡分别为 UEl、UE2…UEn的信道系数，N为频域上的噪声信号。
[0040] 对接收端接收到数据Y。进行去CP(CyclicPrefix，循环前缀），频偏处理，即 7. 5kHz频偏补偿，和DFT变换，得到频域数据Y。其中前端处理利用FPGA完成的，同时会产 生一个移位因子blkexpl，即每个天线做完前端处理后数据被右移了blkexpl位。
[0041 ] 2)信道估计定点化处理：对频域数据Y经过子载波解映射，并对每个UE的频域信 号X进行ZC补偿，得到每个UE的信道系数H。具体包括：
[0042] 2. 1)对频域数据Y经过子载波解映射，取出每个UE对应子载波上的SRS数据，长 度为;
[0043] 2. 2)将子载波上的SRS数据与ZC基序列(?)共辄相乘；
[0044] 2. 3)补零并进行IDFT变换到时域（补零防止边缘效应）；
[0045] 2. 4)进行DFT变换到频