专利名称：随机接入脉冲信号的识别方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字通信领域，特别是指一种随机接入脉冲信号的识别方法和系统。
背景技术：
全球移动通讯系统(GSM， Global System for Mobile Communications)作为第二代移动蜂窝通信系统，在全世界范围内已经得到了广泛应用。为了满足人们不断增长的对高速数据业务的需求和整个通信市场的需求，增强现有系统的竞争力，美国的电信工业协会(TIA， Telecommunications Industry Association禾口欧洲l电信标准化学会(ETSI，European Telecommunications Standards Institute)联合提出了——禾中基于时分多址接入(TDMA， Time Division Multiple Access)的无线接入技术——增强型数据速率GSM演进技术(EDGE, Enhanced Data Ratesfor GSM Revolution)，以现有的GSM频段提供高速的数据通信业务。为了在现有蜂窝系统中提供更高的数据通信速率，EDGE引入了 8移相键控(8PSK，8Phase Shift Keying)调制方式。 对于GSM/EDGE系统，在发起呼叫或进行位置更新时，移动台(发射端)会在公共无线信道上发送数据；由于多个接收端之间没有任何协调，因此数据的发送是完全随机的，可以将这些随机发送到公共无线信道上的数据称为随机接入脉冲(AB， Access Burst)信号。发射端所发送的AB信号不仅要经过多径信道的影B向，而且还会受到同频干扰的影响；接收端(基站侧)通常会通过设置多个天线或对接收的AB信号进行过采样来提高均衡解调的性能。对于上行AB信号，在每一帧的公共信道上都是有可能存在AB信号的，因而基站侧对每一帧的公共信道都要根据一定的方法进行AB信号的检测和识别。这样就会存在某一帧的公共信道上没有移动台发送AB信号时，却将噪声或干扰信号识别为有效AB信号，从而增加了独立专用控制信道(SDCCH， Stand-Alone DedicatedControl Channel)指派的失败率；反之，如果有移动台发送的AB信号，而基站侧根据检测的原则认为没有有效的AB信号接入，从而造成移动台要多次发送AB信号使得接入时间增长或造成接入失败。因而对基站识别有效AB信号的方法提出了较高的要求，既要保证移动台正常接入的正确检测，又要防止误检测出无用的AB信号接入。 在数字通信领域，AB信号的随机接入通常表现为短小的突发脉冲串，如图1所示为在EDGE系统中接入突发AB信号的数据格式，对于接入的突发AB信号，其头部有8个比特、训练序列为41比特、数据为36比特、尾部有3个比特，另外68. 25bit的保护间隔内不发送任何信号。常用的识别AB信号的方法是利用训练序列的误码和数据的循环冗余码校验(CRC， Cyclical RedundancyCheck)。训练序列误码的门限设置是识别AB信号接入的关键，门限过低会导致误解概率增加；门限太高会导致真正的AB信号无法解出。因而，为提高AB信号正确识别的概率，仅靠训练序列和CRC校验是比较局限的，需要增加其它的手段来辅助进行识别。 申请号99110224. X、发明名称为"公共无线信道中随机接入的识别方法"的终端专利申请提出了一种AB信号的识别方法根据时间提前量、突发脉冲串长度、传播扩散宽度确定突发脉冲串所在位置区间；对计算出的所在位置区间的正交解调器输出信号的平方和 求和为Pb，对时隙比特数M内的正交解调器输出信号的平方和求和为Pa，根据Pb/Pa与设 定的阀值PTh的比较判断是否为有效的随机接入。该识别方法利用的是AB信号接入的长 度只占了一个时隙的部分比特，有较长的保护比特的特点。但是该识别方法只在AB信号接 入的电平高于系统噪声满足阀值PTh时有效，如果AB信号本身已经和噪声接近则会造成将 有用的AB信号丢弃，另外PTh的设置还会受到信道深衰落的影响，也会增加AB信号识别失 误的概率。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种随机接入脉冲信号的识别方法和系 统，能够有效地识别AB信号。 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的 本发明提供了一种随机接入脉冲信号的识别方法，该方法包括 接收端对两路信号的基带数据分别进行时间提前量(TA)估计，得到两个TA值； 判定所述两个TA值的差别大于信道的弥散长度时，确定所述基带数据为无效的
随机接入脉冲(AB)信号。 其中，所述进行TA估计之前，该方法进一步包括 接收端通过至少两个接收天线接收信号时，对接收到的至少两路信号中信号强度 较强的两路信号分别进行单倍采样，得到两路信号的基带数据； 接收端通过一个接收天线接收信号时，对该路信号进行两倍采样，得到两路信号 的基带数据。 该方法进一步包括根据信道的物理特性、通信系统自身的特性、以及传输信号的 特性确定所述信道的弥散长度。 所述两个TA值的差别小于等于信道的弥散长度时，该方法进一步包括确定所述 基带数据为有效的AB信号。 所述两个TA值的差别小于等于信道的弥散长度时，该方法进一步包括分别对两 路基带数据进行解调，判断所述基带数据的两次解调是否都成功；
所述两次解调都成功时，确定所述基带数据为有效的AB信号；
所述两次解调至少一次失败时，确定所述基带数据为无效的AB信号。
判断所述基带数据的解调是否成功，具体为 判断解调后所述基带数据中训练序列的误码率是否满足预设的门限值，如果是， 判定解调成功；如果否，判断解调失败。
该方法进一步包括 所述基带数据为有效的AB信号时，对所述基带数据设置AB译码标志，并进行译 码； 所述基带数据为无效的AB信号时，将所述基带数据丢弃。 本发明还提供了一种随机接入脉冲信号的识别方法，该方法包括 接收端对两路信号的基带数据分别进行解调； 判定所述基带数据的两次解调都成功时，确定所述基带数据为有效的AB信号。
其中，所述进行解调之前，该方法进一步包括 接收端通过至少两个接收天线接收信号时，对接收到的至少两路信号中信号强度 较强的两路信号分别进行单倍采样，得到两路信号的基带数据； 接收端通过一个接收天线接收信号时，对该路信号进行两倍采样，得到两路信号 的基带数据。 判定所述基带数据的解调成功，具体为 判定解调后所述基带数据中训练序列的误码率满足预设的门限值时，所述基带数 据的解调成功。 所述基带数据的两次解调至少一次失败时，该方法进一步包括确定所述基带数 据为无效的AB信号，将所述基带数据丢弃； 确定所述基带数据为有效的AB信号时，该方法进一步包括对所述基带数据设置 AB译码标志，并进行译码。
本发明提供了一种随机接入脉冲信号的识别系统，该系统包括
接收模块，用于接收信号； TA估计模块，用于对接收模块接收到的两路信号的基带数据分别进行TA估计，得 到两个TA值； AB识别模块，用于判定所述两个TA值的差别大于信道的弥散长度时，确定所述基
带数据为无效的AB信号。 该系统进一步包括 采样模块，当所述接收模块通过至少两个接收天线接收信号时，用于对接收到的 至少两路信号中信号强度较强的两路信号分别进行单倍采样，得到两路信号的基带数据， 并提供给TA估计模块；当所述接收模块通过一个接收天线接收信号时，用于对该路信号进 行两倍采样，得到两路信号的基带数据并提供给TA估计模块； 所述AB识别模块，进一步用于判定所述两个TA值的差别小于等于信道的弥散长 度时，确定所述基带数据为有效的AB信号。 该系统进一步包括解调模块，用于在所述两个TA值的差别小于等于信道的弥散 长度时，分别对所述两路信号的基带数据进行解调； 相应的，所述AB识别模块进一步用于，判定所述基带数据的两次解调都成功时， 确定所述基带数据为有效的AB信号；判定所述两次解调至少一次失败时，确定所述基带数 据为无效的AB信号。 本发明还提供了一种随机接入脉冲信号的识别系统，该系统包括
接收模块，用于接收信号； 解调模块，用于对接收模块接收到的两路信号的基带数据分别进行解调； AB识别模块，用于判定所述基带数据的两次解调都成功时，确定所述基带数据为
有效的AB信号。
该系统进一步包括 采样模块，当所述接收模块通过至少两个接收天线接收信号时，用于对接收到的 至少两路信号中信号强度较强的两路信号分别进行单倍采样，得到两路信号的基带数据， 并提供给解调模块；当所述接收模块通过一个接收天线接收信号时，用于对该路信号进行
7两倍采样，得到两路信号的基带数据，并提供给解调模块。 所述AB识别模块，进一步用于判定所述基带数据的两次解调至少一次失败时，确 定所述基带数据为无效的AB信号。 本发明AB信号的识别方案，一是分别对接收的两路信号的基带数据进行解调的 方式，其中，需要两次解调都同时成功时，才能确定当前基带数据为有效的AB信号；因为，
对一路信号的两个不同采样点、或两路不同接收天线接收的信号进行解调时，噪声信号同 时解调成功的概率要远远低于有效的AB信号，因此，采用该方式进行AB信号识别时能够提
高正确识别的概率； —是，分别对接收的两路信号的基带数据进行TA估计，当TA估计值的差别大于信 道的弥散长度时，确定该基带数据为无效的AB信号。该方式仅需要进行TA估计，实现起来 比较简单，并且由于信道的弥散长度是根据信道的物理特性、通信系统自身的特性、以及传 输信号的特性来确定的，因此，信道的弥散长度是一个相对较固定的值，不会收到其他因素 的影响，所以也能够提高AB正确识别的概率。 另外，将上述两种方式结合起来应用时，既可以使AB信号识别的复杂度尽可能低 降低，又可以提高AB信号识别正确的概率。
图1为AB信号的数据格式示意图2为本发明AB信号识别方法实施例-图3为本发明AB信号识别方法实施例: 图4为本发明AB信号识别方法实施例」 图5为本发明AB信号识别系统实施例-图6为本发明AB信号识别系统实施例:
,勺流程示 .的流程示
:的流程示 -的结构示 .的结构示
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。 如图2所示为本发明AB信号识别方法实施例一的流程示意图，包括 步骤201，接收端对收到的信号进行采样，得到两路信号的基带数据。 如果接收端通过两个或多个接收天线接收信号，则可以对其中信号强度较强的两
路信号分别进行单倍采样，得到两路信号的基带数据； 如果接收端通过一个接收天线接收信号，则可以对这一路信号进行两倍采样(过
采样)，也可以得到两路信号的基带数据。 后续的处理都是基于信号的基带数据进行的。 步骤202，分别对两路信号的基带数据进行解调，判断基带数据的两次解调是否都 成功，如果是，执行步骤203 ;如果否，执行步骤204。 其中，判断基带数据解调是否成功的实质为判断解调后该基带数据中训练序列 的误码率是否满足预设的门限值。该门限值为仿真和实测结果，一般可以设置为1 3，表 示每41个bit的训练序列中合理的误码比特数可以为1 3个。假设该门限值为3，如果 解调后该基带数据的误码率不满足预设的门限值、即每41个bit的训练序列中包含超过3个bit的误码时，判定该基带数据的解调失败；反之，判定解调成功。 该步骤中对信号基带数据的解调可以根据需要采用现有技术中的解调方式。需要 指出的是，为了降低该流程的复杂度，对于第一路信号的基带数据进行解调时，需要对全部 数据进行解调；对第二路信号的基带数据进行解调时，只需解调其中一部分数据即可，如采 用最大似然序歹ll估计(MLSE，Multicha皿elmaximum—likelihood sequence estimation)角牟 调方法，从单个脉冲的起始位置开始，至训练序列后超过信道弥散长度7 10个比特数的 位置为止进行解调，因为第二路信号解调时仅需要知道训练序列的误码情况即可，其它的 数据可以不用解调。 该步骤中，基带数据的两次解调、即两路信号的解调都成功之后，执行步骤203 ; 如果其中一次解调失败，则执行步骤204。 步骤203，确定该基带数据为有效的AB信号，并对其设置AB译码标志，执行后续译 码流程。 接收端根据AB译码标志对该基带数据进行译码，译码流程为现有技术，此处不再 赘述。 步骤204，确定该基带数据为无效的AB信号，将该基带数据丢弃。 无效的AB信号如噪声信号等，对于接入无效AB信号的基带数据，可以直接丢弃，
不进行后续译码的处理。 根据噪声的不相关性，可以确定对一路信号的两个不同采样点、或两路不同接收
天线接收的信号进行解调时，噪声信号同时解调成功的概率要远远低于有效的AB信号，因
此，采用该流程进行AB信号识别时正确的概率是非常高的。 图3所示为本发明AB信号识别方法实施例二的流程示意图，包括 步骤301，接收端对收到的信号进行采样，得到两路信号的基带数据。 该步骤的实现同步骤201，此处不再赘述。 步骤302，分别对两路信号的基带数据进行时间提前量(TA， TimeAdvance)估计， 得到两个TA值，判断两个TA值的差别是否大于信道的弥散长度，如果是，执行步骤303 ;如 果否，执行步骤304。 其中，TA估计的实现为现有技术，此处不再赘述。信道的弥散长度是根据信道的物 理特性、通信系统自身的特性、以及传输信号的特性来确定的，如对于GSM系统中的GMSK 信号，可以认为信道的弥散长度为4 6个符号。 假设信道的弥散长度为6个符号，当该基带数据的两个TA值的差别大于信道的弥 散长度、如大于6，执行步骤303 ;如果小于等于6，执行步骤304。
步骤303，确定基带数据为无效的AB信号，将该基带数据丢弃。
该步骤的实现同步骤204，此处不再赘述。 步骤304，确定该基带数据为有效的AB信号，并对其设置AB译码标志，执行后续译 码流程。 接收端根据该AB译码标志对该基带数据进行译码，该译码流程为现有技术，此处 不再赘述。 该流程相对于现有技术中的AB识别方式而言，由于信道的弥散长度是根据信道 的物理特性、通信系统自身的特性、以及传输信号的特性来确定的，因此，信道的弥散长度是一个相对较固定的值，不会收到其他因素的影响，所以AB识别的正确概率较高。 但是，该流程中，对于两个TA值的差别小于信道弥散长度的某一基带数据而言，
其也有可能为无效的AB信号、如噪声信号，虽然相对于图2的流程实现起来非常简单，但是
AB信号识别正确的概率相对较低。因此，该流程适合复杂度受限时使用。 由于图3的流程无法识别TA值的差别小于信道弥散长度的噪声信号，因此，在实
际应用时，也可以根据需要将图2和图3的流程结合起来使用，如图4所示，包括 步骤401，接收端对收到的信号进行采样，得到两路信号的基带数据。 步骤402，分别对两路信号的基带数据进行TA估计，得到两个TA值，判断两个TA
值的差别是否大于信道的弥散长度，如果是，执行步骤403 ;如果否，执行步骤404。 步骤403，确定该基带数据为无效的AB信号，将该基带数据丢弃。 步骤404，分别对两路信号的基带数据进行解调，判断基带数据的两次解调是否都
成功；如果是，执行步骤405 ;如果否，执行步骤403。 因为TA值的差别小于信道的弥散长度时，该基带数据也有可能为无效的AB信号， 因此，可以对该基带数据进行解调，以确定是否为无效的AB信号。该步骤的实现同步骤 202，此处不再赘述。 步骤405，确定该基带数据为有效的AB信号，并对其设置AB译码标志，执行后续译 码流程。 通过该流程可以使AB信号识别的复杂度尽可能低降低，同时也提高了 AB信号识 别正确的概率。 为了实现上述识别方法，本发明提供了两种识别系统，如图5和图6所示。
基于图5所示的系统能够实现本发明图3和图4所示的流程，该系统包括
接收模块IO，用于接收信号； TA估计模块20，用于对接收模块10接收的两路信号的基带数据分别进行TA估 计，得到两个TA值； AB识别模块30，用于判定两个TA值的差别大于信道的弥散长度时，确定基带数据 为无效的AB信号。 其中，AB识别模块30，进一步用于判定两个TA值的差别小于等于信道的弥散长度 时，确定基带数据为有效的AB信号。
该系统进一步包括 采样模块40，当接收模块10通过至少两个接收天线接收信号时，用于对接收到的 至少两路信号中信号强度较强的两路信号分别进行单倍采样，得到两路信号的基带数据， 并提供给TA估计模块20 ;当接收模块10通过一个接收天线接收信号时，用于对该路信号 进行两倍采样，得到两路信号的基带数据，并提供给TA估计模块20 ; 该系统还可以包括解调模块50，用于在两个TA值的差别小于等于信道的弥散长 度时，分别对两路信号的基带数据进行解调； 相应的，AB识别模块30进一步用于，判定基带数据的两次解调都成功时，确定基 带数据为有效的AB信号；判定两次解调至少一次失败时，确定基带数据为无效的AB信号。
图5中解调模块50是可选的。 基于图6所示的系统能够实现本发明图2所示的流程，该系统包括
10
接收模块IO，用于接收信号； 解调模块50，用于对接收模块10接收到的两路信号的基带数据分别进行解调；
AB识别模块30，用于判定基带数据的两次解调都成功时，确定基带数据为有效的 AB信号。 该系统进一步包括采样模块40，当接收模块10通过至少两个接收天线接收信号
时，用于对接收到的至少两路信号中信号强度较强的两路信号分别进行单倍采样，得到两
路信号的基带数据，并提供给解调模块50 ;当接收模块10通过一个接收天线接收信号时，
用于对该路信号进行两倍采样，得到两路信号的基带数据，并提供给解调模块50。 AB识别模块30，进一步用于判定基带数据的两次解调至少一次失败时，确定基带
数据为无效的AB信号。 以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
1权利要求
一种随机接入脉冲信号的识别方法，其特征在于，该方法包括接收端对两路信号的基带数据分别进行时间提前量(TA)估计，得到两个TA值；判定所述两个TA值的差别大于信道的弥散长度时，确定所述基带数据为无效的随机接入脉冲(AB)信号。
2. 根据权利要求1所述随机接入脉冲信号的识别方法，其特征在于，所述进行TA估计 之前，该方法进一步包括接收端通过至少两个接收天线接收信号时，对接收到的至少两路信号中信号强度较强 的两路信号分别进行单倍采样，得到两路信号的基带数据；接收端通过一个接收天线接收信号时，对该路信号进行两倍采样，得到两路信号的基 带数据。
3. 根据权利要求1所述随机接入脉冲信号的识别方法，其特征在于，该方法进一步包 括根据信道的物理特性、通信系统自身的特性、以及传输信号的特性确定所述信道的弥散 长度。
4. 根据权利要求1所述随机接入脉冲信号的识别方法，其特征在于，所述两个TA值 的差别小于等于信道的弥散长度时，该方法进一步包括确定所述基带数据为有效的AB信号。
5. 根据权利要求1所述随机接入脉冲信号的识别方法，其特征在于，所述两个TA值的差别小于等于信道的弥散长度时，该方法进一步包括分别对两路基带数据进行解调，判断所述基带数据的两次解调是否都成功；所述两次解调都成功时，确定所述基带数据为有效的AB信号； 所述两次解调至少一次失败时，确定所述基带数据为无效的AB信号。
6. 根据权利要求5所述随机接入脉冲信号的识别方法，其特征在于，判断所述基带数 据的解调是否成功，具体为判断解调后所述基带数据中训练序列的误码率是否满足预设的门限值，如果是，判定 解调成功；如果否，判断解调失败。
7. 根据权利要求1 6任一所述随机接入脉冲信号的识别方法，其特征在于，该方法进 一步包括所述基带数据为有效的AB信号时，对所述基带数据设置AB译码标志，并进行译码； 所述基带数据为无效的AB信号时，将所述基带数据丢弃。
8. —种随机接入脉冲信号的识别方法，其特征在于，该方法包括 接收端对两路信号的基带数据分别进行解调；判定所述基带数据的两次解调都成功时，确定所述基带数据为有效的AB信号。
9. 根据权利要求8所述随机接入脉冲信号的识别方法，其特征在于，所述进行解调之 前，该方法进一步包括接收端通过至少两个接收天线接收信号时，对接收到的至少两路信号中信号强度较强 的两路信号分别进行单倍采样，得到两路信号的基带数据；接收端通过一个接收天线接收信号时，对该路信号进行两倍采样，得到两路信号的基 带数据。
10. 根据权利要求8所述随机接入脉冲信号的识别方法，其特征在于，判定所述基带数据的解调成功，具体为判定解调后所述基带数据中训练序列的误码率满足预设的门限值时，所述基带数据的 解调成功。
11. 根据权利要求10所述随机接入脉冲信号的识别方法，其特征在于，所述基带数据 的两次解调至少一次失败时，该方法进一步包括确定所述基带数据为无效的AB信号，将 所述基带数据丢弃；确定所述基带数据为有效的AB信号时，该方法进一步包括对所述基带数据设置AB译 码标志，并进行译码。
12. —种随机接入脉冲信号的识别系统，其特征在于，该系统包括 接收模块，用于接收信号；TA估计模块，用于对接收模块接收到的两路信号的基带数据分别进行TA估计，得到两 个TA值；AB识别模块，用于判定所述两个TA值的差别大于信道的弥散长度时，确定所述基带数 据为无效的AB信号。
13. 根据权利要求12所述随机接入脉冲信号的识别系统，其特征在于，该系统进一步 包括采样模块，当所述接收模块通过至少两个接收天线接收信号时，用于对接收到的至少 两路信号中信号强度较强的两路信号分别进行单倍采样，得到两路信号的基带数据，并提 供给TA估计模块；当所述接收模块通过一个接收天线接收信号时，用于对该路信号进行两 倍采样，得到两路信号的基带数据并提供给TA估计模块；所述AB识别模块，进一步用于判定所述两个TA值的差别小于等于信道的弥散长度时， 确定所述基带数据为有效的AB信号。
14. 根据权利要求13所述随机接入脉冲信号的识别系统，其特征在于，该系统进一步 包括解调模块，用于在所述两个TA值的差别小于等于信道的弥散长度时，分别对所述两 路信号的基带数据进行解调；相应的，所述AB识别模块进一步用于，判定所述基带数据的两次解调都成功时，确定 所述基带数据为有效的AB信号；判定所述两次解调至少一次失败时，确定所述基带数据为 无效的AB信号。
15. —种随机接入脉冲信号的识别系统，其特征在于，该系统包括 接收模块，用于接收信号；解调模块，用于对接收模块接收到的两路信号的基带数据分别进行解调； AB识别模块，用于判定所述基带数据的两次解调都成功时，确定所述基带数据为有效 的AB信号。
16. 根据权利要求15所述随机接入脉冲信号的识别系统，其特征在于，该系统进一步 包括采样模块，当所述接收模块通过至少两个接收天线接收信号时，用于对接收到的至少 两路信号中信号强度较强的两路信号分别进行单倍采样，得到两路信号的基带数据，并提 供给解调模块；当所述接收模块通过一个接收天线接收信号时，用于对该路信号进行两倍 采样，得到两路信号的基带数据，并提供给解调模块。
17.根据权利要求15所述随机接入脉冲信号的识别系统，其特征在于，所述AB识别模 块，进一步用于判定所述基带数据的两次解调至少一次失败时，确定所述基带数据为无效 的AB信号。
全文摘要
本发明公开了一种随机接入脉冲信号的识别方法，包括接收端对两路信号的基带数据分别进行时间提前量(TA)估计，得到两个TA值；判定两个TA值的差别大于信道的弥散长度时，确定该基带数据为无效的随机接入脉冲(AB)信号；本发明还公开了一种随机接入脉冲信号的识别方法，包括接收端对两路信号的基带数据分别进行解调；判定两次解调都成功时，确定该基带数据为有效的AB信号；本发明还公开了两种随机接入脉冲信号的识别系统，通过本发明可以提高AB信号正确识别的概率。
文档编号H04L27/26GK101741785SQ20091024705
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月21日 优先权日2009年12月21日
发明者单淑伟, 王伟, 黄凌云 申请人:中兴通讯股份有限公司