专利名称：Lte主同步信号检测的方法、装置及终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种LTE (Long Term Evolution，长期演进) 主同步信号检测的方法、装置及终端。
背景技术：
LTE系统是一种标准化的新一代无线通信技术，其采用恒包络零自相关(CAZAC) 序列用于主同步信号。在传统的小区主同步信号的搜索方案中，通常利用本地特征序列和接收的信号做 滑动相关，然后检测相关峰值得到主同步信号的位置。该现有技术存在如下缺点在收发机之间的晶振偏差较小时，该恒包络零自相关 序列在时域具有非常好的相关性，从而可以利用相关峰检测，实现时间同步；然而当晶振偏 差较大时，恒包络零自相关序列的时域相关性会变差，由此导致相关峰检测的偏差，而系统 的同步性能以及主同步信号的检测性能均受到了影响。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种LTE主同步信号检测的方法、装置及终端，在不 同的初始频偏下，提高主同步信号的检测成功率。为了达到上述目的，本发明提出一种LTE主同步信号检测的方法，包括将频率偏移范围划分为多个分支，每个分支对应一个频率偏移值，并将每个频率 偏移值通过约定算法附加到输入的时域数据上；对加过频率偏移值的时域数据进行采样点分离，并将采样点分离后的时域数据分 别和三种本地特征序列进行时域滑动相关；对相关结果进行功率值计算，取分离采样点功率值大者输出，得到多路频偏分支 数据；获取多路频偏分支数据相关峰值中的最大值，该最大值对应的本地特征序列即为 当前小区的主同步信号。优选地，所述将频率偏移范围划分为多个分支，每个分支对应一个频率偏移值，并 将每个频率偏移值通过约定算法附加到输入的时域数据上的步骤包括根据当前环境将频率偏移范围划分为多个分支；确定每个分支对应的频率偏移值；根据所述每个分支对应的频率偏移值以及数据的采样率，计算出所述约定算法所 需角度值；利用所述约定算法将每个频率偏移值附加到输入的时域数据上，得到多路时域数 据。优选地，所述约定算法至少包括CORDIC算法或旋转查找算法。优选地，所述对相关结果进行功率值计算包括对接收机的每根天线的功率值进行
4累加。优选地，采样点分离前的采样率为960K的整数倍，至少包括1. 92M或3. 84M中的一种。优选地，所述采样点分离包括奇偶样点分离。本发明还提出一种LTE主同步信号检测的装置，包括运算模块，用于将频率偏移范围划分为多个分支，每个分支对应一个频率偏移值， 并将每个频率偏移值通过约定算法附加到输入的时域数据上；匹配滤波模块，用于对加过频率偏移值的时域数据进行采样点分离，并将采样点 分离后的时域数据分别和三种本地特征序列进行时域滑动相关；功率值计算选择模块，用于对相关结果进行功率值计算，取分离采样点功率值大 者输出，得到多路频偏分支数据；峰值搜索模块，用于获取多路频偏分支数据相关峰值中的最大值，该最大值对应 的本地特征序列即为当前小区的主同步信号。优选地，所述运算模块包括频偏分支划分单元，用于根据当前环境将频率偏移范围划分为多个分支；频率偏移值确定单元，用于确定每个分支对应的频率偏移值；角度值计算单元，用于根据所述每个分支对应的频率偏移值以及数据的采样率， 计算出所述约定算法所需的角度值；附加单元，用于利用所述约定算法将每个频率偏移值附加到输入的时域数据上， 得到多路时域数据。优选地，采样点分离前的采样率为960K的整数倍，至少包括1. 92M或3. 84M中的一种。优选地，所述采样点分离至少包括奇偶样点分离。本发明还提出一种LTE主同步信号检测的终端，所述终端包括如上所述的装置。本发明提出的一种LTE主同步信号检测的方法、装置及终端，在不同的初始频 偏下，极大的提高了主同步信号位置的检测的成功率，扩大了检测频偏的范围，同时在 ICdntegrated Circuit，集成电路)硬件设计的时候，极大的降低系统资源，实现十分方 便。具体地，其相比现有技术，存在以下有益效果1、没有将本地特征序列和频率相位偏移绑定相乘，而是将输入的时域数据进行相 位旋转，这样可以实现可配置的频率偏移，硬件灵活性强；2、没有将接收信号与频偏分支序列进行滑动相关，而是将相位旋转后的接收信号 与本地主同步序列进行滑动相关，这样可以实现匹配滤波器的复用，节省资源；3、在过采样的数据下，进行采样点选择，极大提高主同步序列峰值检测的精度，而 且不增加存储RAM ；4、采用CORDIC或旋转查找算法对接收信号的频率偏移，资源消耗小，可配置性强。
图1是现有技术中TDD LTE的帧格式示意图2是本发明LTE主同步信号检测的方法一实施例流程示意图；图3是上述实施例中CORDIC迭代的角度初始值生成示意图；图4是上述实施例中匹配滤波器的结构示意图；图5是上述实施例中主同步信号检测的原理示意图；图6是上述实施例中将频率偏移范围划分为多个分支，每个分支对应一个频率偏 移值，并将每个频率偏移值通过约定算法附加到输入的时域数据上的流程示意图；图7是本发明LTE主同步信号检测的装置一实施例结构示意图；图8是本发明LTE主同步信号检测的装置一实施例中运算模块的结构示意图；图9是本发明LTE主同步信号检测的终端一实施例结构示意图。为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。
具体实施例方式本发明实施例的核心在于，在没有先验信息的前提下，避免大的频偏对同步精度 以及主同步信号检测性能的影响，将输入的数据进行频偏的添加，通过将附加频偏的输入 信号和本地特征序列进行滑动相关，来实现主同步信号位置的计算以及频偏的初始估计。下面以TDD LTE系统为例，结合附图和实施方式对本发明技术方案进行详细的说 明。如图1所示，其为TDD LTE的帧格式，第1、6子帧用于特殊子帧。主同步信号的发送 周期为5ms，前后2个半帧发送的内容相同。根据现有标准协议，PSCH采用hdoff_Chu (ZC) 序列，其表达式为
.ταιη(η+\)du{n) = \ 一) “=0’1’…=30
e] 63 = 31,32,...,61其中u包含了组内ID的信息，该ZC序列在时域和频域均具有非常好的相关性。本 发明实施例正是利用ZC序列的时域相关性。如图2所示，本发明一实施例提出一种LTE主同步信号检测的方法，包括步骤S101，将频率偏移范围划分为多个分支，每个分支对应一个频率偏移值，并将 每个频率偏移值通过约定算法附加到输入的时域数据上；其中约定算法可以为CORDIC算法或旋转查找算法等，相比旋转查找算法，CORDIC 算法具有更好的运算精度，因此本实施例优选CORDIC算法，并在以下实施方式中具体以 CORDIC算法为例进行说明。本实施例中频率偏移范围(以下简称频偏)分支的划分根据当 前的环境确定。由于LTE系统子载波间隔为15KHz，因此可以将分支分 为-15KHz -9KHz、-9KHz _3KHz、_3KHz +3KHz、+3KHz +9KHz 和 +9KHz +12KHz 一共5个分支。该5个分支对应的频率偏移值Af为-12KHz、-6KHz、0KHz、+6KHz、+12KHz。 接着根据每支的频率偏移值以及数据的采样率，计算出每次CORDIC迭代的角度值。具体的CORDIC迭代的角度初始值生成如图3所示。本实施例利用CORDIC算法，将5种频率偏移值添加到输入的时域数据上。这样初 始频偏估计的精度为士3KHz。经过CORDIC的迭代后，输出5路时域数据。
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其中，为了降低计算的复杂度以及计算量，输入的时域数据可以采用1.92M的采 样率，这样每个符号的采样点数为128。由于本实施例中CORDIC迭代的每个频率分支的角度值是可配置的，因此，可以进 行多次CORDIC迭代，实现频偏的进一步估计。如将分支分为-2. 5KHz -1. 5KHz、_l. 5KHz -0. 5KHz、-0. 5KHz +0. 5KHz、+5KHz +1. 5KHz 和+1. 5KHz +2. 5KHz，这样每个分支对应的 频率偏移值Af为-2KHz、-IKHz、OKHz、+IKHz、+2KHz。此时，初始频偏估计精度为士0. 5KHz。步骤S102，对加过频率偏移值的时域数据进行采样点分离，并将采样点分离后的 时域数据分别和三种本地特征序列进行时域滑动相关；其中，采样点分离前的采样率为960K的整数倍，采样点分离可以采用奇偶点分 离或者四分之一点分离等，具体采用何种分离与前述采用率成对应关系，如果采用率为 1. 92M，则为基偶分离，若采用率为3. 84M，则为四分之一点分离，本实施例以奇偶分离为例 进行说明。将CORDIC迭代后的5路1. 92M的不同频偏的时域数据，进行奇偶点分离，相当于 一个2倍下采样过程。这样会得到10路时域数据O种下采样点*5种频偏)。下采样后， 利用本地的3个特征序列(分别对应三种组内ID)分别和10路数据进行滑动相关。由于 下采样后，时域数据的数据速率为960K，因此此时每个符号的采样点数为64，且每5ms的采 样点数为4800。因此，滑动相关的过程可以用时域的64阶匹配滤波器实现。时域的匹配滤波器的表达式为
权利要求
1.一种长期演进LTE主同步信号检测的方法，其特征在于，包括将频率偏移范围划分为多个分支，每个分支对应一个频率偏移值，并将每个频率偏移 值通过约定算法附加到输入的时域数据上；对加过频率偏移值的时域数据进行采样点分离，并将采样点分离后的时域数据分别和 三种本地特征序列进行时域滑动相关；对相关结果进行功率值计算，取分离采样点功率值大者输出，得到多路频偏分支数据；获取多路频偏分支数据相关峰值中的最大值，该最大值对应的本地特征序列即为当前 小区的主同步信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将频率偏移范围划分为多个分支，每 个分支对应一个频率偏移值，并将每个频率偏移值通过约定算法附加到输入的时域数据上 的步骤包括根据当前环境将频率偏移范围划分为多个分支； 确定每个分支对应的频率偏移值；根据所述每个分支对应的频率偏移值以及数据的采样率，计算出所述约定算法所需角 度值；利用所述约定算法将每个频率偏移值附加到输入的时域数据上，得到多路时域数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述约定算法至少包括CORDIC算法或旋 转查找算法。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对相关结果进行功率值计算包括对 接收机的每根天线的功率值进行累加。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采样点分离前的采样率为960K的整数倍， 至少包括1. 92M或3. 84M中的一种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述采样点分离包括奇偶样 点分离。
7.—种LTE主同步信号检测的装置，其特征在于，包括运算模块，用于将频率偏移范围划分为多个分支，每个分支对应一个频率偏移值，并将 每个频率偏移值通过约定算法附加到输入的时域数据上；匹配滤波模块，用于对加过频率偏移值的时域数据进行采样点分离，并将采样点分离 后的时域数据分别和三种本地特征序列进行时域滑动相关；功率值计算选择模块，用于对相关结果进行功率值计算，取分离采样点功率值大者输 出，得到多路频偏分支数据；峰值搜索模块，用于获取多路频偏分支数据相关峰值中的最大值，该最大值对应的本 地特征序列即为当前小区的主同步信号。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述运算模块包括频偏分支划分单元，用于根据当前环境将频率偏移范围划分为多个分支； 频率偏移值确定单元，用于确定每个分支对应的频率偏移值； 角度值计算单元，用于根据所述每个分支对应的频率偏移值以及数据的采样率，计算 出所述约定算法所需的角度值；附加单元，用于利用所述约定算法将每个频率偏移值附加到输入的时域数据上，得到 多路时域数据。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，采样点分离前的采样率为960K的整数倍， 至少包括1. 92M或3. 84M中的一种。
10.根据权利要求7、8或9所述的装置，其特征在于，所述采样点分离至少包括奇偶样 点分离。
11. 一种LTE主同步信号检测的终端，其特征在于，所述终端包括权利要求7-10中任一 项所述的装置。
全文摘要
本发明涉及一种LTE主同步信号检测的方法、装置及终端，其中方法包括将频率偏移范围划分为多个分支，每个分支对应一个频率偏移值，并将每个频率偏移值通过CORDIC算法附加到输入的时域数据上；对加过频率偏移值的时域数据进行采样点分离，将采样点分离后的时域数据分别和三种本地特征序列进行时域滑动相关；对相关结果进行功率值计算，取分离采样点功率值大者输出，得到多路频偏分支数据；获取多路频偏分支数据相关峰值中的最大值，该最大值对应的主同步信号即为当前小区的主同步信号，该最大值对应的频率偏移值即为初始频偏估计值。本发明极大的提高了主同步信号位置的检测成功率，扩大了检测频偏的范围，降低了系统资源，而且实现方便。
文档编号H04B7/26GK102122997SQ20111006734
公开日2011年7月13日 申请日期2011年3月21日 优先权日2011年3月21日
发明者汪宏志 申请人:中兴通讯股份有限公司