5GNR非地面网络低复杂度小区搜索方法及装置

本发明涉及非地面网络通信，尤其涉及一种5gnr非地面网络低复杂度小区搜索方法及装置。

背景技术：

1、近年来，随着通信业务种类攀升、人类居住面积扩大，传统卫星通信或地面通信已难以满足用户需求。地面通信虽起步时间比卫星通信早、技术相较于卫星通信更加成熟，但暴露出的覆盖范围小、抗灾性差等问题急需解决。卫星通信具有覆盖范围广、不受陆地灾害影响等特性可较好地弥补地面通信的固有缺陷，因此卫星与地面通信融合以搭建非地面通信网络已成为大势所趋。小区搜索是非地面网络通信中至关重要的一步，地面段与用户段可通过小区搜索获得接入通信网络的必要小区信息。传统小区搜索方法在对接收数据进行盲检时耗费了大量资源，同时非地面网络对通信设备的体积与功率有着更严格的要求，因此设计一种具有低运算复杂度、低资源占用率的小区搜索算法极为重要。

2、目前pss相关运算的低复杂度主要从两方面实现，一是本地序列重构，二是对相关运算简化。本地序列重构方面，可利用pss时域序列非相干性，将三种本地序列相加构成新的本地序列，并使用该序列与接收序列相关确定pss时域符号位置。在确定位置后，从接收序列中抽取pss时域符号再分别与三种本地序列进行相关，此举有效降低了接收端的运算量。相关运算简化方面主要利用pss时域符号的镜像共轭对称性对相关运算中的镜像数据合并或直接去除。但前者并未考虑cp-ofdm系统，cp的加入将导致pss时域符号不再满足中心点对称这一性质；后者减少了近一半的数据量，这将导致pss相关峰峰值降低。

技术实现思路

1、本发明通过提供一种5gnr非地面网络低复杂度小区搜索方法及装置，解决了现有技术中ntn通信资源受限的问题，实现了低运算复杂度、低资源使用率的搜索方法。

2、第一方面，本发明提供了一种5gnr非地面网络低复杂度小区搜索方法，该方法包括：

3、获取三组本地pss序列、接收序列rrr以及接收pss序列，并将所述三组本地pss序列进行相加，得到重构序列；

4、利用镜像共轭对称对所述重构序列与所述接收序列rrr进行计算，得到第一相关值序列；

5、对所述第一相关值序列进行信号功率自适应检测，得到所述接收pss序列的定时信息；

6、在所述接收序列rrr中提取与所述定时信息对应的pss接收符号，将所述三组本地pss序列与所述pss接收符号进行相关计算，得到三个第二相关值，并确定所述三个第二相关值中的最大值对应的索引为

7、对所述接收序列rrr进行ofdm解调，得到频域接收sss序列；

8、利用分布式延迟滑动相关生成本地sss序列，将所述本地sss序列与频域接收sss序列进行序列相关，得到相关值集合，对所述相关值集合进行遍历，得到并利用所述得到nid。

9、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述重构序列的约束条件，包括：

10、分别将三组本地pss序列和所述接收序列rrr进行相关计算，得到多个相关值序列，并将所述多个相关值序列进行相加，得到第三相关值序列；

11、将所述重构序列与所述接收序列rrr进行相关计算，得到第四相关值序列；

12、确定所述第三相关值序列与所述第四相关值序列相同。

13、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述利用镜像共轭对称对所述重构序列与所述接收序列rrr进行计算，得到第一相关值序列，包括：

14、分别确定在多个不同滑动窗口内的部分接收序列，并将所述部分接收序列划分为五段，所述重构序列划分为五段；

15、确定每个滑动窗口对应的划分后满足镜像共轭对称的所述部分接收数据和所述重构序列，并进行相关计算，得到第一部分相关值序列；

16、确定每个滑动窗口对应的划分后不满足镜像共轭对称的所述部分接收数据和所述重构序列，并进行相关计算，得到第二部分相关值序列；

17、利用所述第一部分相关值序列和所述第二部分相关值序列，得到第一相关值序列。

18、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述对所述第一相关值序列进行信号功率自适应检测，得到所述接收pss序列的定时信息，包括：

19、设置一个滑动窗对所述第一相关值序列进行峰值检测，得到所述滑动窗中间数据；

20、去除在所述第一相关值序列中与所述滑动窗中间数据左右相邻的数据值，将所述滑动窗内其余数据进行求均值运算，得到平均值；

21、判断所述滑动窗中间数据与所述平均值是否满足第一线性关系，若是，判定检测到所述接收pss序列的定时信息。

22、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一线性关系表示为：a≥kb，其中，a表示所述滑动窗中间数据；k表示设置的倍数关系；b表示所述平均值。

23、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述利用分布式延迟滑动相关生成本地sss序列，包括：

24、确定两个m序列的循环移位范围；

25、利用所述循环移位范围确定所述本地sss序列。

26、第二方面，本发明提供了一种5gnr非地面网络低复杂度小区搜索装置，该装置包括：

27、初始化模块，用于获取三组本地pss序列、接收序列rrr以及接收pss序列，并将所述三组本地pss序列进行相加，得到重构序列；

28、第一相关值获取模块，用于利用镜像共轭对称对所述重构序列与所述接收序列rrr进行计算，得到第一相关值序列；

29、定时信息获取模块，用于对所述第一相关值序列进行信号功率自适应检测，得到所述接收pss序列的定时信息；

30、确定模块，用于在所述接收序列rrr中提取与所述定时信息对应的pss接收符号，将所述三组本地pss序列与所述pss接收符号进行相关计算，得到三个第二相关值，并确定所述三个第二相关值中的最大值对应的索引为

31、解调模块，用于对所述接收序列rrr进行ofdm解调，得到频域接收sss序列；

32、输出模块，用于利用分布式延迟滑动相关生成本地sss序列，将所述本地sss序列与频域接收sss序列进行序列相关，得到相关值集合，对所述相关值集合进行遍历，得到并利用所述得到nid。

33、第三方面，本发明提供了一种5gnr非地面网络低复杂度小区搜索服务器，该服务器包括存储器和处理器；

34、所述存储器用于储存计算机可执行指令；

35、所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，以实现5gnr非地面网络低复杂度小区搜索方法。

36、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质有可执行指令，计算机执行所述可执行指令时能够实现5gnr非地面网络低复杂度小区搜索方法。

37、本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

38、(1)本发明提出5gnr非地面网络低复杂度小区搜索方法，充分考虑cp-ofdm的应用场景，利用pss符号镜像共轭对称性对相关运算进行简化的同时保证了参与相关运算符号的完整性，同时使用pss本地序列重构进一步降低了运算复杂度；

39、(2)本发明提出5gnr非地面网络低复杂度小区搜索方法，提出信号功率自适应的pss峰值搜索方法，有效避免了传统方案在信号功率变化时性能下降的问题。

40、(3)本发明提出的分布式延迟滑动相关方法，能够在接收端仅存储两组根序列的情况下，生成候选集中所有的sss本地接收序列。