专利名称：采用联合检测计算自动频率控制参数的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计算自动频率控制参数的方法及装置，尤其涉及一种在TD-SCDMA 系统中采用联合检测计算自动频率控制参数的方法及装置，属于电通信技术领域。
背景技术：
在无线通信终端系统中，自动频率控制AFC是很重要的功能。通过对本地振荡器 频率的自动控制调整，以使得其与网络侧相应频率保持一致，以满足同步、解调等的要求， 对提高终端系统的性能有至关重要的作用。在TD-SCDMA终端中，一般采用中间码Midambl (MA)和下行同步码SYNC-DL的接收 结果与相应的训练序列进行相关，来估计频偏，进而得到AFC参数。然而当存在同频干扰小 区时，如果只把同频干扰当作普通的噪声来处理，由于SYNC-DL或者MA训练序列上存在固 定的干扰，将导致按现有方法估计的相位旋转值中，存在一个固定的、不可消除的固定相位 偏差，这将导致最终的频偏估计值里也存在一定程度的频率偏差。即使不存在同频干扰，当 采用TSO上的MA作为训练序列进行频偏估计时，由于除了主公共控制物理信道(P-CCPCH) 对应的第一个MA Shift外，还可能存在其它MA Shift，由于MA码自相关的非理想性，这些 其它的MA Shift同样会对频偏估计造成干扰。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种采用联合检测 计算自动频率控制参数的方法及装置。本发明的目的通过以下技术方案来实现采用联合检测计算自动频率控制参数的方法，其包括以下步骤步骤①输入联合 检测的接收结果到硬件模块；步骤②硬件模块选取联合检测的结果符号进行符号硬判决；步骤③对硬判决结果与相应联合检测数据计算复相关；步骤④对步骤③所得结果再次计算复相关；步骤⑤硬件模块对二次复相关的结果进行自适应位宽调整；步骤⑥软件读取步骤⑤的结果进行滤波，换算得到控制参数。上述的采用联合检测计算自动频率控制参数的方法，其中所述步骤①中的接收 结果以符号数据流的方式串行输入。进一步地，上述的采用联合检测计算自动频率控制参数的方法，其中所述的步骤 ②中符号硬判决输出信号的实部和虚部为输入信号的实部和虚部的符号信息。更进一步地，上述的采用联合检测计算自动频率控制参数的方法，其中所述的步 骤③中计算复相关为对一个TD-SCDMA时隙的某个码道的前半部分符号数据(DATAl)中的 S个符号，与相应的硬判结果进行复相关得到结果Corrl ；对后半部分符号数据(DATA2)中 的S个符号，与相应的硬判结果进行复相关得到结果Corr2。
再进一步地，上述的采用联合检测计算自动频率控制参数的方法，其中所述的步 骤④对Corrl和Corr2进行复相关得到Corr3。再进一步地，上述的采用联合检测计算自动频率控制参数的方法，其中所述的步 骤⑤对Corrf的实部虚部进行自适应位宽调整。再进一步地，上述的采用联合检测计算自动频率控制参数的方法，其中所述的步 骤⑥由软件读出硬件模块完成步骤⑤的结果，进行滤波并换算得到自动频率控制参数。采用联合检测计算自动频率控制参数的装置，其中硬件模块及软件模块，所述硬 件模块包括硬判决器，硬判决器的输出端连接有第一复相关器的输入端，第一复相关器的 输出端连接有第二复相关器的输入端，第二复相关器的输出端连接自适应位宽调整器的输 入端，自适应位宽调整器的输出端连入软件模块，第一复相关器及第二复相关器上同时连 接有时序控制器。上述的采用联合检测计算自动频率控制参数的装置，其中所述第一复相关器和 第二复相关器在硬件模块实现上可由一个复相关器复用实现。。进一步地，上述的采用联合检测计算自动频率控制参数的装置，其中所述软件模 块包括相位计算组件，自适应位宽调整器的输出端连入计算组件的输入端，计算组件的输 出端连接滤波及自动频率控制组件的输入端。本发明技术方案的突出的实质性特点和显著的进步主要体现在通过TD-SCDMA 时隙结构中数据部分的联合检测结果，采用判决反馈的方法来估计频偏。这样通过包括同 频临小区的联合检测，消除了同频小区干扰以及本小区其他用户干扰的接收数据，对本地 频率与网络频率的偏移估计更加合理和准确。由此可见，为本领域的技术进步拓展了空间， 实施效果好。
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和 解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而 形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。这些附图当中，图1是采用联合检测计算自动频率控制参数的装置构造示意图；图2是采用联合检测计算自动频率控制参数的方法对DATA的选取实施示意图。图中各附图标记的含义如下1 硬判决器2 第一复相关器3 第二复相关器4 时序控制器5 自适应位宽调整器 6 相位计算组件7 滤波及自动频率控制组件
具体实施例方式如图1、图2所示的采用联合检测计算自动频率控制参数的方法，其特别之处在于 包括以下过程首先，通过能计算相关结果并做自适应位宽调整的硬件模块，输入联合检测 的接收结果，具体来说接收结果以符号数据流的方式串行输入。
随后，选取部分联合检测的结果符号进行符号硬判决。具体来说，符号硬判决输出 信号的实部和虚部为输入信号的实部和虚部的符号信息。接着，对硬判决结果与相应的联合检测数据计算复相关，并对所得结果再次计算 复相关。结合实际来看，计算复相关为对一个TD-SCDMA时隙的某个码道的前半部分符号 数据(DATAl)中的S个符号，与相应的硬判结果进行复相关得到结果Corrl ；对后半部分符 号数据(DATA2)中的S个符号，与相应的硬判结果进行复相关得到结果Corrf;对Corrl和 Corr2进行复相关得到Corr3。接下来，对Corrf进行自适应位宽调整，在限制位宽的情况下，保证相位信息不 变，而给出最多的有效位数结果，以保证精度。进一步来看，采用联合检测计算自动频率控制参数的装置，其特别之处在于硬件 模块及软件模块。结合图1具体来说，所述硬件模块包括硬判决器1，硬判决器1的输出端连接有第 一复相关器2的输入端，第一复相关器2的输出端连接有第二复相关器3的输入端，第二复 相关器3的输出端连接自适应位宽调整器5的输入端，自适应位宽调整器5的输出端连入 软件模块，第一复相关器2及第二复相关器3上同时连接有时序控制器4。软件模块包括相 位计算组件6，自适应位宽调整器5的输出端连入计算组件的输入端，计算组件的输出端连 接滤波及自动频率控制组件7。软件模块在实际工作中，从硬件模块中读出相关结果的实部 与虚部，计算相位并对相位进行滤波，计算相应的自动频率控制参数。在实际使用中发现，为了节省硬件模块资源，通过在时序上错开，第一复相关器2 和第二复相关器3可以由相同的硬件模块电路复用实现。如图2所示本发明采用TD-SCDMA时隙结构中数据部分的联合检测结果，采用判 决反馈的方法来估计频偏。首先，选取DATAl中的S个符号位置、以及DATA2中的S个符号 位置的数据进行处理。两部分数据中间间隔了附个DATAl符号和N2个DATA2符号。DATAl 和DATA2的数据都经过了联合检测，可有效消除其余码道以及同频临小区的干扰。假设DATAl中的S个符号位置，某个公共传输信道内的第m个码道上、第s个符号 的数据(联合检测解调输出)是 DATA2中的S个符号位置，某个公共传输信道内的第m个码道上、第s个符号的数 据(联合检测解调输出)是 接着，对联合检测结果进行硬判决，即分别得到
其中，函数sgn为取符号操作，即 根据硬判结果，分别去掉这两段数据内的数据调制信息，并做相关处理。例如，前 一段数据的相关结果可按下式计算
5=1类似地，可按下式得到后一段数据的相关结果Corrl =玄{(/^ + j χ Q2m^) χ conj(sgn(/^ ) + yx sgn (礼))}
5=1= t [Ks I + \Ql,s 0 + 7'x [sgn(ll) X Sgn(^i) X (\Ql | -|)]
5=1随后，计算Corrl与Corr2的共轭相关Corr3 = conj (Corrl) X Corr2则Corr3的相位信息即为该段时间的相位旋转。接着，自适应位宽调整，采用DSP软件读取Corr3。在此期间，考虑到总线的宽度一 般为16bit，其需要对Corrf的实部、虚部位宽进行限制。为保证后续计算的精度，硬件模块 输出Corrf结果的有效位数应尽量宽，因此输出不能采取固定比特截位的方式。由此，本发 明给出了一种自适应位宽调整的方法。具体来说，以Corrf计算结果为实部虚部26bit有 符号数，16bit总线输出为例，则定输出Output实部和虚部均为16bit有符号数。Output符号位如下可得sgn(Re{output}) = sgn(Re{Corr3})sgn (Im {output}) = sgn (Im{Corr3})。Output幅度值如下可得记Re{Corr3}由高到低的bit中第一位与符号位不同 的位数为wl，记Im{Corr3}由高到低的bit中第一位与符号位不同的位数为w2。取w = max(wl,w2)0若w彡15，取Corr3实部虚部的[w:w-14]作为Output除符号位以外的部分； 若w < 15，则取[14:0]作为Output除符号位以外的部分。最后，软件模块读取Output后，求得每码片(chip)时间对应的相位偏转θ = angle (Output) / ((N1+N2+S) X SF+144)其中SF代表扩频因子，之后通过软件模块进行滤波并求自动频率控制(AFC)控制 参数即可。再进一步来看，当终端(UE)处于不同模式下，可利用不同物理信道的联合检测 (JD)结果来进行频偏估计。具体而言(1)当终端处于小区搜索(Cell Search)状态时，可利用广播信道(BCH)解调的 JD输出来进行频偏估计；(2)当终端处于空闲(IDLE)模式时，仍可利用广播信道解调的JD输出来进行频偏 估计；前提是诸如寻呼指示信道(PICH)、寻呼信道(PCH)等公共信道都分配在时隙O (TSO) 上(注意此时尽管不用对广播信道做译码，但是TSO上的1/2码道肯定会参与JD任务)；(3)当终端处于连接(Connected)模式时，利用下行专用物理信道(DPCH)的公共 传输信道(CCTrCH)的最低时隙、最低码道的JD输出来做频偏估计；之所以选用最低时隙、 最低码道，是因为除非处于非连续接收(DTX)状态，否则必然存在数据。通过上述的文字表述并结合附图可以看出，采用本发明后，通过TD-SCDMA时隙结 构中数据部分的联合检测结果，采用判决反馈的方法来估计频偏。这样通过包括同频临小 区的联合检测，消除了同频小区干扰以及本小区其他用户干扰的接收数据，对本地频率与网络频率的偏移估计更加合理和准确。
权利要求
采用联合检测计算自动频率控制参数的方法，其特征在于包括以下步骤步骤①输入联合检测的接收结果到硬件模块；步骤②硬件模块选取联合检测的结果符号进行符号硬判决；步骤③对硬判决结果与相应联合检测数据计算复相关；步骤④对步骤③所得结果再次计算复相关；步骤⑤硬件模块对二次复相关的结果进行自适应位宽调整；步骤⑥软件读取步骤⑤的结果进行滤波，换算得到控制参数。
2.根据权利要求1所述的采用联合检测计算自动频率控制参数的方法，其特征在于 所述步骤①中的接收结果以符号数据流的方式串行输入。
3.根据权利要求1所述的采用联合检测计算自动频率控制参数的方法，其特征在于 所述的步骤②中符号硬判决输出信号的实部和虚部为输入信号的实部和虚部的符号信息。
4.根据权利要求1所述的采用联合检测计算自动频率控制参数的方法，其特征在于 所述的步骤③中计算复相关为对一个TD-SCDMA时隙的某个码道的前半部分符号数据中的 S个符号，与相应的硬判结果进行复相关得到结果Corrl ；对后半部分符号数据中的S个符 号，与相应的硬判结果进行复相关得到结果Corrf。
5.根据权利要求1所述的采用联合检测计算自动频率控制参数的方法，其特征在于 所述的步骤④对Corrl和Corr2进行复相关得到Corr3。
6.根据权利要求1所述的采用联合检测计算自动频率控制参数的方法，其特征在于 所述的步骤⑤对Corrl和Corr2进行复相关得到Corrf的实部虚部进行自适应位宽调整。
7.根据权利要求1所述的采用联合检测计算自动频率控制参数的方法，其特征在于 所述的步骤⑥由软件读出硬件模块完成步骤⑤的结果，进行滤波并换算得到自动频率控制 参数。
8.采用联合检测计算自动频率控制参数的装置，其特征在于硬件模块及软件模块， 所述硬件模块包括硬判决器，硬判决器的输出端连接有第一复相关器的输入端，第一复相 关器的输出端连接有第二复相关器的输入端，第二复相关器的输出端连接自适应位宽调整 器的输入端，自适应位宽调整器的输出端连入软件模块，第一复相关器及第二复相关器上 同时连接有时序控制器。
9.根据权利要求8所述的采用联合检测计算自动频率控制参数的装置，其特征在于 所述第一复相关器和第二复相关器在硬件模块实现上由一个复相关器复用实现。
10.根据权利要求8所述的采用联合检测计算自动频率控制参数的装置，其特征在于 所述软件模块包括相位计算组件，自适应位宽调整器的输出端连入计算组件的输入端，计 算组件的输出端连接滤波及自动频率控制组件的输入端。
全文摘要
本发明涉及一种采用联合检测计算自动频率控制参数的方法及装置，属于电通信技术领域。装置包括计算相关结果并做自适应位宽调整的硬件模块，以及计算相位并进行滤波、计算自动频率控制参数的软件模块。首先输入联合检测的接收结果到硬件模块，随后硬件模块选取联合检测的结果符号进行符号硬判决，并对硬判决结果与相应联合检测数据计算复相关，之后对上述所得结果再次计算复相关。二次复相关的结果经过硬件模块的自适应位宽调整后，输出到软件，由软件进行滤波并计算出自动频率控制的参数。通过TD-SCDMA时隙结构中数据部分的联合检测结果，采用判决反馈的方法来估计频偏。这样通过包括同频临小区的联合检测，消除了同频小区干扰以及本小区其他用户干扰的接收数据，对本地频率与网络频率的偏移估计更加合理和准确。
文档编号H04B1/707GK101902245SQ200910027099
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者方明, 王晓东 申请人:傲世通科技(苏州)有限公司