CN101667848A - 一种码分多址系统中多径搜索的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种码分多址系统中多径搜索的方法和装置,分别对专用物理控制信道(DPCCH)和增强专用物理控制信道(E-DPCCH)进行相干积分和非相干积分计算得到DPCCH信道的相关函数、E-DPCCH信道的相关函数;根据DPCCH信道的相关函数和E-DPCCH信道的相关函数计算或选择得到最终的相关函数;再经峰值检测、插值后得到本次搜索的多径集合;本次搜索的多径集合一方面用来进行搜索窗跟踪,以调整搜索窗的位置,另一方面用来和历史多径集合进行多径合并,得到最终的多径集合,并输出给接收机。本发明在DPCCH信道和E-DPCCH信道同时存在的场景下进行多径搜索,克服了单独使用DPCCH信道进行搜索在某些场景下的弊端,提高搜索器的整体性能。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域,尤其涉及直接扩频码分多址系统中多径搜索方法和装置。
背景技术
在直接扩频码分多址系统中,上行采用伪随机序列(PseudorandomNoise,PN序列)为扩频信号进行加扰,以区分不同的用户。如果无线接收端产生的本地PN序列和接收信号的PN序列相位完全同步,就能正确解扩收到的扩频信号。为完成接收信号的PN序列的相位同步,有效分离多径,需要正确估计收发信机之间以及各径信号之间的时间延迟。
目前,通常使用专用物理控制信道DPCCH(Dedicated Physical ControlChannel)中的导频信号来估计多径时延,即用接收到的基带信号和已知的扰码和导频符号作不同时延的相关,得到一个相关函数。相关函数在相关延时和多径延时相同时会出现一个峰值,在相关函数波形中寻找峰值,如果该峰值大于一定的门限则其所对应的时延就是多径的时延。
由于接收端的扰码和导频符号是已知的,用其和接收的基带信号相关,可以得到较准确的相关函数。在3GPP协议Rel-6版本及以前的版本中,对于HSUPA(High-Speed Uplink Packet Access,高速上行分组接入)业务来说DPCCH信道的能量和各信道总能量的差值小于15dB。但在3GPP协议Rel-7及以后的版本中,由于引进了新的固定参考信道FRC8,在FRC8E-DPCCH (Enhanced Dedicated Physical Control Channel,增强专用物理控制信道)Boosting模式下抬高了E-DPCCH和E-DPDCH(Enhanced DedicatedPhysical Data Channel,增强专用物理数据信道)的能量。由于DPCCH本身的能量较小且由于多径的存在引起的其它码道的干扰,使得在FRC8E-DPCCH Boosting模式下用DPCCH搜索的性能急剧恶化。经过严格的理论推导和链路仿真发现,在FRC8E-DPCCH Boosting模式下继续用DPCCH搜索已经不能满足接收机对搜索多径能量和精度的要求,接收机的性能也不能满足3GPP协议的要求。
因此,为了提高搜索器在该模式下的性能,进而提高接收机的解调性能以更好地满足3GPP协议的要求,就需要提出一种新的搜索方方法,以区别于单独使用DPCCH信道进行的多径搜索方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种码分多址系统中多径搜索的方法和装置,在DPCCH信道和E-DPCCH信道同时存在的场景下进行多径搜索,克服单独使用DPCCH信道进行搜索在某些场景下的弊端,提高搜索器的整体性能。
为了解决上述问题,本发明提出了一种多径搜索器,包括:计算相关函数模块,相关函数合并器,峰值检测模块,多径插值模块,搜索窗跟踪器,多径合并模块,其中:
计算相关函数模块,用于根据专用物理控制信道(DPCCH)计算出DPCCH的相关函数,用于根据增强的专用物理控制信道(E-DPCCH)计算出E-DPCCH的相关函数;
相关函数合并器,用于根据所述DPCCH的相关函数和E-DPCCH的相关函数计算或选择最终的相关函数;
峰值检测模块,用于根据所述最终的相关函数动态计算峰值门限,利用所述峰值门限检测峰值,得到0.5码片精度的多径信息;
多径插值模块,用于对峰值检测模块检测到的多径信息进行插值,提高多径的精度,得到插值后的多径信息;
搜索窗跟踪器,用于根据本次多径搜索的插值后输出的插值后的多径信息对搜索窗的位置进行调整;
多径合并模块,用于利用多径插值模块输出的插值后的多径集合和历史多径集合合并,得到最终的多径集合,并将最终的多径集合输出给接收机。
进一步地,所述计算相关函数模块,包括:计算DPCCH相关函数子模块,用于根据DPCCH信道计算出DPCCH的相关函数;计算E-DPCCH相关函数子模块,用于根据E-DPCCH信道计算出E-DPCCH的相关函数。
进一步地,所述计算DPCCH相关函数子模块,包括:DPCCH相干积分器,用来计算DPCCH的相干积分,得到DPCCH信道相干累加后的符号;DPCCH非相干积分器,用于对DPCCH信道相干累加后的符号进行非相干累加,输出为DPCCH的相关函数。
所述DPCCH相干积分器,进一步分为:解扰子模块,对接收的天线数据和已知扰码进行解扰;解扩子模块,对解扰之后的数据和已知DPCCH扩频码进行解扩;导频去极性子模块,对解扩之后的符号用已知的DPCCH导频符号去极性处理;相干累加子模块,对去极性之后的若干符号累加得到DPCCH信道相干累加后的符号。
所述DPCCH非相干积分器,进一步分为:幅度或功率计算子模块,对所述DPCCH相干积分器输出的相干累加得到的符号计算幅度或功率;非相干累加子模块,对若干个时隙的幅度或功率结果累加得到DPCCH的相关函数。
进一步地,所述计算E-DPCCH相关函数子模块,包括:E-DPCCH相干积分器,用来计算E-DPCCH的相干积分,输出E-DPCCH信道相干累加后得到的符号;E-DPCCH非相干积分器,用于对E-DPCCH信道相干累加后的符号进行非相干累加,输出为E-DPCCH的相关函数。
所述E-DPCCH相干积分器,进一步分为:解扰子模块,对接收的天线数据和已知扰码进行解扰;解扩子模块,对解扰之后的数据和已知扩频码进行解扩;缓存子模块,对解扩之后的符号进行缓存,等待E-DPCCH译码结果;符号去极性子模块,在译码到达后,对缓存符号用E-DPCCH译码得到的符号去极性;相干累加子模块,对去极性之后的若干符号累加得到E-DPCCH信道相干累加后的符号。
所述E-DPCCH非相干积分器,进一步分为:幅度或功率计算子模块,对所述E-DPCCH相干积分器输出的相干累加得到的符号计算幅度或功率;非相干累加子模块,对若干个时隙的幅度或功率结果累加得到DPCCH的相关函数。
进一步地,所述相关函数合并器,包括:
第一计算子模块,用于得到DPCCH的相关函数ADP_c,根据DPCCH的相关函数ADP_c计算得到相关函数ADP_c的最大值ADPmax_c和均值ADPmean_c;
第二计算子模块,用于得到E-DPCCH相关函数ADP_ec,根据E-DPCCH的相关函数ADP_ec计算得到相关函数ADP_ec的最大值ADPmax_ec和均值ADPmean_ec;
比较子模块,用于判断下式是否成立:
ADPmax_ec*ADPmean_c>ADPmax_c*ADPmean_ec,
如果成立,则指示赋值子模块将ADP_ec赋值给最终的相关函数ADP_final;如果不成立,则指示赋值子模块将ADP_c赋值给最终的相关函数ADP_final。
进一步地,所述多径插值模块输出的所述插值后的多径信息是1/4码片、1/8码片、1/16码片或1/32码片精度的多径信息。
本发明还提供一种多径搜索的方法,包括如下步骤:
步骤A.对专用物理控制信道(DPCCH)进行相干积分和非相干积分计算得到DPCCH信道的相关函数,对增强的专用物理控制信道(E-DPCCH)进行相干积分和非相干积分得到E-DPCCH信道的相关函数;
步骤B.根据DPCCH信道的相关函数和E-DPCCH信道的相关函数计算或选择得到最终的相关函数;
步骤C.根据所述最终的相关函数计算出峰值门限,并进行峰值检测得到0.5码片精度的多径信息;
步骤D.对0.5码片精度的多径进行插值得到插值后的多径信息;
步骤E.根据步骤D输出的插值后的多径信息调整搜索窗位置,随多径的飘移动态调整搜索窗位置;
步骤F.对本次搜索的多径集合和历史多径集合进行多径合并,得到最终的多径集合,并输出给接收机。
所述步骤A中,对专用物理控制信道(DPCCH)进行相干积分和非相干积分计算得到DPCCH信道的相关函数的步骤具体又分为:
步骤A1、根据天线数据和已知扰码,利用相干积分器计算DPCCH的相干积分,得到DPCCH信道相干累加后的符号;
步骤A2、利用非相干积分器对DPCCH信道相干累加后的符号进行非相干累加,输出为DPCCH的相关函数。
所述步骤A1具体包括:
对接收的天线数据和已知扰码进行解扰;
对解扰之后的数据和已知DPCCH扩频码进行解扩;
对解扩之后的符号用已知的DPCCH导频符号去极性处理;
对去极性之后的若干符号累加得到DPCCH信道相干累加后的符号。
所述步骤A2具体包括:
对所述相干累加得到的符号计算幅度或功率;
对若干个时隙的幅度或功率结果累加得到DPCCH的相关函数。
所述步骤A中,对增强的专用物理控制信道(E-DPCCH)进行相干积分和非相干积分得到E-DPCCH信道的相关函数的步骤,具体又分为:
A3、根据天线数据、扰码、E-DPCCH扩频码、E-DPCCH译码之后的符号,利用相干积分器计算E-DPCCH的相干积分,输出E-DPCCH信道相干累加后得到的符号;
A4、利用非相干积分器,对E-DPCCH信道相干累加后的符号进行非相干累加,输出为E-DPCCH的相关函数。
所述步骤A3具体包括:
对接收的天线数据和已知扰码进行解扰;
对解扰之后的数据和已知扩频码进行解扩;
对解扩之后的符号进行缓存,等待E-DPCCH译码结果;
在译码到达后,对缓存符号用E-DPCCH译码得到的符号去极性;
对去极性之后的若干符号累加得到E-DPCCH信道相干累加后的符号。
所述步骤A4具体包括:
对所述相干累加得到的符号计算幅度或功率;
对若干个时隙的幅度或功率结果累加得到DPCCH的相关函数。
所述步骤B中具体包括:
步骤B1:
得到DPCCH的相关函数ADP_c,根据DPCCH的相关函数ADP_c计算得到相关函数ADP_c的最大值ADPmax_c和均值ADPmean_c;
得到E-DPCCH相关函数ADP_ec,根据E-DPCCH的相关函数ADP_ec计算得到相关函数ADP_ec的最大值ADPmax_ec和均值ADPmean_ec;
步骤B2:比较判断下式是否成立:
ADPmax_ec*ADPmean_c>ADPmax_c*ADPmean_ec,
如果成立,则将ADP_ec赋值给最终的相关函数ADP_final;如果不成立,则将ADP_c赋值给最终的相关函数ADP_final。
所述步骤D中,所述插值后的多径信息1/4码片、1/8码片、1/16码片或1/32码片精度的多径信息。
与现有技术相比较,本发明引入了E-DPCCH信道的搜索,即利用E-DPCCH信道硬判决或译码的结果计算多径延迟相关函数。该相关函数和使用DPCCH信道导频符号计算的多径延迟相关函数联合进行多径搜索,以提高相关函数的峰均比。这样可以克服单独利用DPCCH信道搜索在某些场景下(DPCCH信道的SIR太低)的弊端,提高搜索的性能。这种联合搜索的技术对于FRC8E-DPCCH Boosting模式是必需的方案。
相比单独使用DPCCH的导频符号计算相关函数,利用E-DPCCH硬判决或译码结果计算相关函数可以利用更多的符号进行相关计算,这样可以提高相关函数的峰均比。此外,在一些DPCCH搜索能够满足性能要求而E-DPCCH的能量比DPCCH的能量高的场景下,联合搜索可以进一步提高搜索器的性能。
此外,本发明还提供了一种根据DPCCH相关函数和E-DPCCH相关函数计算或选择最终相关函数的方法。利用这种方法可以保证即使在不同场景频繁切换的情况下搜索器也能获得较好的搜索性能。
附图说明
图1是现在通用的单独使用DPCCH信道的多径搜索器框图;
图2是本发明联合DPCCH和E-DPCCH信道的多径搜索器框图;
图3是现在通用的计算DPCCH信道相关函数的算法框图;
图4是本发明计算E-DPCCH信道相关函数的算法框图;
图5是本发明联合DPCCH和E-DPCCH信道的多径搜索器中相关函数合并器的框图;
图6是本发明联合使用DPCCH和E-DPCCH信道的搜索处理流程;
图7是本发明一种计算最终相关函数的方法的处理流程;
图8是相同接收机使用现有的通用搜索器(仅用DPCCH信道搜索)和本发明搜索器在FRC3PB3下的仿真性能;
图9是相同接收机使用现有的通用搜索器(仅用DPCCH信道搜索)和本发明搜索器在FRC8E-DPCCH Boosting模式PB3下联合使用DPCCH和E-DPCCH信道的仿真性能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下结合附图对本发明作进一步地详细说明。
本发明目的在于,提供一种码分多址系统中多径搜索的方法和装置,特别是在HSUPA系统中通过DPCCH信道和E-DPCCH信道联合进行多径搜索的方法和装置。在某些DPCCH信道能量较低的场景,采用DPCCH信道和E-DPCCH信道联合搜索,提高相关函数的峰均比和搜索器的整体性能。
如图1所示,显示了目前通用的单独使用DPCCH信道进行搜索的多径搜索器,该多径搜索器,包括计算DPCCH相关函数模块101,峰值检测模块102,多径插值模块103,搜索窗跟踪器104,多径合并模块105。其中:
计算DPCCH相关函数模块101:用于根据接收到的天线数据和扰码、DPCCH扩频码、DPCCH导频符号利用相干积分器a1进行相关计算,得到DPCCH信道的相干积分结果(复数形式);再利用非相干积分器a2对DPCCH信道的相干积分结果计算幅度或功率,然后若干个时隙的幅度或功率累加,得到DPCCH信道非相干积分的结果,即为DPCCH的相关函数;
峰值检测模块102:用于动态计算峰值门限,并根据DPCCH的相关函数和峰值门限检测峰值,得到精度较低的多径信息;
多径插值模块103:用于对检测到的峰值进行插值,以提高多径的精度,得到较高精度的多径信息;
搜索窗跟踪器104:用于根据本次多径搜索的结果按照一定的算法对搜索窗的位置进行调整,以保证随着多径的飘移,搜索窗仍然能够捕获包括最强径在内的大多数多径;
多径合并模块105:用于将本次搜索的多径集合和历史多径集合合并,得到最终的多径集合,并输出给接收机。
如图2所示,显示了本发明的DPCCH和E-DPCCH信道联合进行搜索的多径搜索器,该联合的多径搜索器,包括计算相关函数模块201,相关函数合并器202,峰值检测模块203,多径插值模块204,搜索窗跟踪器205,多径合并模块206。其中:
计算相关函数模块201,用于根据DPCCH计算出DPCCH相关函数和根据E-DPCCH信道计算出E-DPCCH的相关函数,又进一步可分为:计算DPCCH相关函数子模块a和计算E-DPCCH相关函数子模块b;
计算DPCCH相关函数子模块a包括:DPCCH相干积分器a1,用来计算DPCCH的相干积分;DPCCH非相干积分器a2,用于对DPCCH信道相干累加后的符号进行非相干累加,输出为DPCCH的相关函数;
计算E-DPCCH相关函数子模块b包括:E-DPCCH相干积分器b1,用来计算E-DPCCH的相干积分;E-DPCCH非相干积分器b2,用于对E-DPCCH信道相干累加后的符号进行非相干累加,输出为E-DPCCH的相关函数。
相关函数合并器202:用于根据DPCCH相关函数和E-DPCCH相关函数计算或选择最终的相关函数;
峰值检测模块203:用于动态计算峰值门限,并根据所述最终的相关函数和峰值门限检测峰值,得到精度较低的多径信息,例如得到0.5码片精度的多径信息;
多径插值模块204:用于对峰值检测模块203检测到的多径进行插值,以提高多径的精度,得到较高精度的多径信息,例如对0.5码片精度的多径信息进行插值,得到1/4码片、1/8码片、1/16码片或1/32码片精度的多径信息;
搜索窗跟踪器205:用于根据本次多径搜索的结果按照一定的算法对搜索窗的位置进行调整,以保证随着多径的飘移,搜索窗仍然能够捕获大多数的多径能量;现有的搜索窗调整算法有很多,都可以应用于本发明,这里不再赘述。
多径合并模块206:用于把当前检测到的多径集合和历史多径集合合并,得到最终的多径集合,并输出给接收机。第一次搜索时,没有历史多径信息,不进行多径合并;第二次搜索,把第一次搜索的结果作为历史多径集合,和第二次搜索的多径集合合并,得到第二次最终的多径集合;第三次搜索,把第二次最终多径集合最为历史多径集合,和第三次搜索的多径集合合并,得到第三次最终多径集合,以此类推。
根据图1和图2,并结合上述具体描述进行比较可发现,两种搜索器的差别在于计算相关函数模块201和相关函数合并器202,其他模块的功能相同。因而,下面将根据图2对本发明的采用DPCCH和E-DPCCH信道联合进行搜索的多径搜索器进行详细介绍,尤其重点介绍计算相关函数模块201和相关函数合并器202。
所述计算相关函数模块201,用来计算DPCCH信道和E-DPCCH信道的相关函数。包括:计算DPCCH相关函数子模块a和计算E-DPCCH相关函数子模块b。
(1)计算DPCCH相关函数子模块a,用于计算DPCCH信道的相关函数。其又包括:
DPCCH相干积分器a1:用来计算DPCCH的相干积分,DPCCH相干积分器a1的输入包括天线数据、扰码、DPCCH扩频码、DPCCH导频符号,输出为DPCCH信道相干累加后得到的符号。
DPCCH非相干积分器a2:用来对DPCCH信道相干累加后的符号进行非相干累加(对相干累加得到的符号计算幅度或功率,然后累加求和)。DPCCH非相干积分器a2的输入为a1输出的DPCCH相干累加后的符号,输出为DPCCH的相关函数。
DPCCH相干积分器a1和DPCCH非相干积分器a2计算DPCCH信道的相关函数的详细处理过程如图3所示:
在DPCCH相干积分器a1中,首先,解扰子模块301对接收的天线数据和已知扰码进行解扰;解扰之后,解扩子模块302对解扰之后的数据和已知DPCCH扩频码进行解扩;导频去极性子模块303对解扩之后的符号用已知的DPCCH导频符号去极性处理;相干累加子模块304对去极性之后的若干符号累加得到DPCCH信道相干累加后的符号。
在DPCCH非相干积分器a2中,首先,幅度或功率计算子模块305对相干累加子模块304相干累加得到的符号计算幅度或功率;然后,非相干累加子模块306对若干个时隙的结果(即幅度或功率值)累加得到DPCCH的相关函数。
(2)计算E-DPCCH相关函数子模块b,用来实现E-DPCCH信道的相关函数。其又包括:
E-DPCCH相干积分器b1,用来计算E-DPCCH的相干积分。其输入包括天线数据、扰码、E-DPCCH扩频码、E-DPCCH硬判决或译码之后的符号,输出为E-DPCCH信道相干累加后得到的符号。因为E-DPCCH的硬判决或译码需要时间,解扩之后的数据需要先缓存,等待E-DPCCH信道的硬判决或译码结果,用E-DPCCH信道的硬判决或译码结果对缓存的解扩之后的符号去极性。
E-DPCCH非相干积分器b2,用来对E-DPCCH相干积分器b1进行E-DPCCH信道相干累加后的符号进行非相干累加。其输入为b1输出的DPCCH相干累加后的符号,输出为E-DPCCH的相关函数。
E-DPCCH相干积分器b1和E-DPCCH非相干积分器b2计算E-DPCCH信道的相关函数的详细处理过程如图4所示:
在E-DPCCH相干积分器b1中,首先,解扰子模块401对接收的天线数据和已知扰码进行解扰;解扰之后,解扩子模块402对解扰之后的数据和已知扩频码进行解扩;然后,缓存子模块403对解扩之后的符号进行缓存,等待E-DPCCH硬判决或译码结果;译码到达后,符号去极性子模块404,对缓存符号用E-DPCCH硬判决或译码得到的符号去极性;去极性之后,相干累加子模块405对去极性之后的若干符号累加得到E-DPCCH信道相干累加后的符号。
在E-DPCCH非相干积分器b2中,幅度或功率计算子模块406对相干累加子模块405相干累加得到的符号计算幅度或功率;非相干累加子模块407,对若干个时隙的结果(即幅度或功率值)累加得到DPCCH的相关函数。
相关函数合并器202,用于对计算相关函数模块201计算得到的DPCCH和E-DPCCH的相关函数进行合并或选择,得到最终的相关函数。其输入包括DPCCH相关函数和E-DPCCH其详细的处理过程如图5所示,包括:
第一计算子模块501,用于得到DPCCH相关函数ADP_c,根据DPCCH的相关函数ADP c计算得到其最大值ADPmax_c和均值ADPmean_c;
第二计算子模块502,用于得到E-DPCCH相关函数ADP_ec,根据E-DPCCH的相关函数ADP_ec计算其最大值ADPmax_ec和均值ADPmean_ec;
比较子模块503,用于判断下式是否成立:
ADPmax_ec*ADPmean_c>ADPmax_c*ADPmean_ec,
如果成立,则指示赋值子模块504将ADP_ec赋值给最终的相关函数ADP_final;如果不成立,则指示赋值子模块504将ADP_c赋值给最终的相关函数ADP_final。
峰值检测模块203,用于从相关函数合并器202选择得到的最终的相关函数中检测出峰值,即为多径对应的时延位置。其输入为相关函数合并器202得到的最终相关函数,输出为0.5码片精度的多径集合。
多径插值模块204,用于对峰值检测模块203检测得到的多径进一步插值,得到更高精度的多径信息。其输入为峰值检测模块203得到的0.5码片精度的多径集合,输出为更高精度(例如1/4码片、1/8码片、1/16码片或1/32码片)的多径集合。
搜索窗跟踪器205,用于根据多径插值模块204插值得到的多径信息,对搜索窗位置进行调整,以保证搜索窗可以覆盖包括最强径在内的大多数多径。其输入为多径插值模块204插值得到的高精度(例如1/4码片、1/8码片、1/16码片或1/32码片)的多径集合信息,输出为搜索窗位置调整的方向和大小。
多径合并模块206,用于将本次搜索得到的多径集合和历史多径集合合并,得到最终的多径集合,将最终的多径集合送往接收机等。其输入为多径插值模块204得到本次搜索的多径集合和历史多径集合,输出为最终的多径集合。第一次搜索时,没有历史多径信息,不进行多径合并;第二次搜索,把第一次搜索的结果作为历史多径集合,和第二次搜索的多径集合合并,得到第二次最终的多径集合;第三次搜索,把第二次最终多径集合最为历史多径集合,和第三次搜索的多径集合合并,得到第三次最终多径集合,以此类推。
本发明的联合DPCCH和E-DPCCH信道进行多径搜索的方法,包括如下步骤:
步骤A.分别对DPCCH信道、E-DPCCH信道进行相干积分和非相干积分,计算得到DPCCH信道的相关函数和E-DPCCH信道的相关函数;
步骤B.根据DPCCH信道的相关函数和E-DPCCH信道的相关函数计算或选择得到最终的相关函数;
步骤C.根据所述最终的相关函数计算出峰值门限,并进行峰值检测得到0.5码片精度的多径信息;
步骤D.对0.5码片精度的多径进行插值得到精度为1/4码片、1/8码片、1/16码片或1/32码片的多径信息;
步骤E.根据步骤D输出的精度为1/4码片、1/8码片、1/16码片或1/32码片的多径信息调整搜索窗位置,随着多径的飘移动态调整搜索窗位置;
步骤F.对本次搜索的多径集合和历史多径集合进行多径合并,得到最终的多径集合,并输出给接收机。所述历史多径集合为上次多径集合并后输出的最终多径集合,或者是之前若干次搜索多径集合合并的结果。
如图6所示,显示了联合DPCCH和E-DPCCH信道进行多径搜索的一个具体实施例。基于图2所示的搜索器进行联合DPCCH和E-DPCCH信道多径搜索的处理流程如下:
步骤601:接收天线数据;
步骤602:分别计算DPCCH相关函数和E-DPCCH相关函数,包括同时进行的步骤602a和步骤602b:
步骤602a:通过DPCCH相干积分器a1和DPCCH非相干积分器a2计算DPCCH相关函数;
DPCCH相干积分器a1的输入包括天线数据,扰码,DPCCH扩频码,DPCCH导频符号,输出为DPCCH信道相干累加后得到的符号。
DPCCH非相干积分器a2对DPCCH信道相干累加后的符号进行非相干累加(对相干累加得到的符号计算幅度或功率,然后累加求和),其输入为a1输出的DPCCH相干累加后的符号,输出为DPCCH的相关函数。
步骤602b:通过E-DPCCH相干积分器b1和E-DPCCH非相干积分器b2计算E-DPCCH相关函数;
E-DPCCH相干积分器b1,用来计算E-DPCCH的相干积分。其输入包括天线数据,扰码,E-DPCCH扩频码,E-DPCCH硬判决或译码之后的符号,输出为E-DPCCH信道相干累加后得到的符号。注意,因为E-DPCCH的硬判决或译码需要时间,解扩之后的数据需要先缓存,等待E-DPCCH信道的硬判决或译码结果,E-DPCCH信道的硬判决或译码结果对缓存的解扩之后的符号去极性。
E-DPCCH非相干积分器b2,用来对E-DPCCH信道相干累加后的符号进行非相干累加。其输入为b1输出的DPCCH相干累加后的符号,输出为E-DPCCH的相关函数。
步骤603:根据DPCCH相关函数和E-DPCCH相关函数,进行相关函数合并,计算或选择得到最终的相关函数;计算最终的相关函数的具体处理流程如图7所示。
步骤604:对最终的相关函数进行峰值检测,检测峰值,输出0.5码片精度的多径信息;
步骤605:对峰值检测输出的0.5码片精度的多径信息输进行多径插值,得到更高精度(1/4码片、1/8码片、1/16码片或1/32码片精度)的多径信息;
步骤606:步骤605输出的1/4码片、1/8码片、1/16码片或1/32码片精度的多径信息,一方面作为搜索窗跟踪器205的输入(即搜索窗位置调整的输入),利用得到的多径信息根据一定的算法进行搜索窗调整,确定搜索窗调整的方向和大小,搜索窗调整的输出反馈给步骤604,据此搜索窗调整的输出值调整搜索窗的位置;
步骤607:步骤605输出的1/4码片、1/8码片、1/16码片或1/32码片精度的多径信息,另一方面作为多径合并的输入,根据本次搜索的多径信息和历史多径信息根据一定的算法进行多径合并,得到最终的多径信息;
步骤608:最终的多径信息输出给接收机使用,流程结束。
如图7所示,显示了步骤603中计算最终的相关函数的具体处理流程,包括:
步骤701a:得到DPCCH相关函数ADP_c;
步骤702a:根据DPCCH的相关函数ADP_c计算得到其最大值ADPmax_c和均值ADPmean_c;
步骤701b:得到E-DPCCH相关函数ADP_ec;
步骤702b:根据E-DPCCH的相关函数ADP_ec计算其最大值ADPmax_ec和均值ADPmean_ec;
上述步骤701a、702a的第一支路为先后顺序执行,步骤701b、702b的第二支路为先后顺序执行:而两个支路之间则是同时执行。
步骤703:判断ADPmax_ec*ADPmean_c>ADPmax_c*ADPmean_ec是否成立,如果成立转步骤704,否则转步骤705;
步骤704:把ADP_ec赋值给最终的相关函数ADP_final;
步骤705:把ADP_c赋值给最终的相关函数ADP_final。
图8是相同接收机使用现有的通用搜索器(仅用DPCCH信道搜索)和本发明搜索器在FRC3PB3下进行多径搜索的仿真性能。从图8中可以看出,两种搜索器的性能相当,即在一些现有搜索器能够满足性能需求的场景,本发明搜索器也能满足性能需求,且性能和现有搜索器性能相当。
图9是相同接收机使用现有的通用搜索器(仅用DPCCH信道搜索)和本发明搜索器在FRC8E-DPCCH Boosting模式PB3下联合DPCCH和E-DPCCH信道进行多径搜索的仿真性能。从图9中可以看出,在如FRC8E-DPCCH Boosting模式的一些特殊场景下,现有搜索器性能恶化较大,不能满足性能要求;而使用本发明搜索器能很好地满足性能需求。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (13)
1、一种多径搜索器,其特征在于,包括:计算相关函数模块,相关函数合并器,峰值检测模块,多径插值模块,搜索窗跟踪器,多径合并模块,其中:
计算相关函数模块,用于根据专用物理控制信道(DPCCH)计算出DPCCH的相关函数,用于根据增强的专用物理控制信道(E-DPCCH)计算出E-DPCCH的相关函数;
相关函数合并器,用于根据所述DPCCH的相关函数和E-DPCCH的相关函数计算或选择最终的相关函数;
峰值检测模块,用于根据所述最终的相关函数动态计算峰值门限,利用所述峰值门限检测峰值,得到0.5码片精度的多径信息;
多径插值模块,用于对峰值检测模块检测到的多径信息进行插值,提高多径的精度,得到插值后的多径信息;
搜索窗跟踪器,用于根据本次多径搜索的插值后输出的多径信息对搜索窗的位置进行调整;
多径合并模块,用于利用多径插值模块输出的插值后的多径集合和历史多径集合合并,得到最终的多径集合,并将最终的多径集合输出给接收机。
2、如权利要求1所述的多径搜索器,其特征在于,所述计算相关函数模块,包括:
计算DPCCH相关函数子模块,用于根据DPCCH信道计算出DPCCH的相关函数;
计算E-DPCCH相关函数子模块,用于根据E-DPCCH信道计算出E-DPCCH的相关函数。
3、如权利要求2所述的多径搜索器,其特征在于,所述计算E-DPCCH相关函数子模块,包括:
E-DPCCH相干积分器,用来计算E-DPCCH的相干积分,输出E-DPCCH信道相干累加后得到的符号;
E-DPCCH非相干积分器,用于对E-DPCCH信道相干累加后的符号进行非相干累加,输出为E-DPCCH的相关函数。
4、如权利要求2所述的多径搜索器,其特征在于,所述E-DPCCH相干积分器,进一步分为:
解扰子模块,对接收的天线数据和已知扰码进行解扰;解扩子模块,对解扰之后的数据和已知扩频码进行解扩;缓存子模块,对解扩之后的符号进行缓存,等待E-DPCCH硬判决或译码结果;符号去极性子模块,在硬判决或译码结果到达后,对缓存符号用E-DPCCH硬判决或译码的符号去极性;相干累加子模块,对去极性之后的若干符号累加得到E-DPCCH信道相干累加后的符号。
5、如权利要求2或3所述的多径搜索器,其特征在于,所述E-DPCCH非相干积分器,进一步分为:
幅度或功率计算子模块,对所述E-DPCCH相干积分器输出的相干累加得到的符号计算幅度或功率;非相干累加子模块,对若干个时隙的幅度或功率结果累加得到DPCCH的相关函数。
6、如权利要求1所述的多径搜索器,其特征在于,所述相关函数合并器,包括:
第一计算子模块,用于得到DPCCH的相关函数ADP_c,根据DPCCH的相关函数ADP_c计算得到相关函数ADP_c的最大值ADPmax_c和均值ADPmean_c;
第二计算子模块,用于得到E-DPCCH相关函数ADP_ec,根据E-DPCCH的相关函数ADP_ec计算得到相关函数ADP_ec的最大值ADPmax_ec和均值ADPmean_ec;
比较子模块,用于判断下式是否成立:
ADPmax_ec*ADPmean_c>ADPmax_c*ADPmean_ec,
如果成立,则指示赋值子模块将ADP_ec赋值给最终的相关函数ADP_final;如果不成立,则指示赋值子模块将ADP_c赋值给最终的相关函数ADP_final。
7、如权利要求1所述的多径搜索器,其特征在于,所述多径插值模块输出的多径信息是1/4码片、1/8码片、1/16码片或1/32码片精度的多径信息。
8、一种多径搜索的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤A.对专用物理控制信道(DPCCH)进行相干积分和非相干积分计算得到DPCCH信道的相关函数,对增强专用物理控制信道(E-DPCCH)进行相干积分和非相干积分得到E-DPCCH信道的相关函数;
步骤B.根据DPCCH信道的相关函数和E-DPCCH信道的相关函数计算或选择得到最终的相关函数;
步骤C.根据所述最终的相关函数计算出峰值门限,并进行峰值检测得到0.5码片精度的多径信息;
步骤D.对0.5码片精度的多径进行插值得到多径信息;
步骤E.根据步骤D输出的多径信息进行搜索窗跟踪,随着多径的飘移动态调整搜索窗位置;
步骤F.对本次搜索的多径集合和历史多径集合进行多径合并,得到最终的多径集合,并输出给接收机。
9、如权利要求8所述的方法,其特征在于,
所述步骤A中,对增强的专用物理控制信道(E-DPCCH)进行相干积分和非相干积分得到E-DPCCH信道的相关函数的步骤,具体又分为:
A3、根据天线数据、扰码、E-DPCCH扩频码、E-DPCCH硬判决或译码之后的符号,利用相干积分器计算E-DPCCH的相干积分,输出E-DPCCH信道相干累加后得到的符号;
A4、利用非相干积分器,对E-DPCCH信道相干累加后的符号进行非相干累加,输出为E-DPCCH的相关函数。
10、如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述步骤A3具体包括:
对接收的天线数据和已知扰码进行解扰;
对解扰之后的数据和已知扩频码进行解扩;
对解扩之后的符号进行缓存,等待E-DPCCH硬判决或译码结果;
在硬判决或译码到达后,对缓存符号用E-DPCCH硬判决或译码得到的符号去极性;
对去极性之后的若干符号累加得到E-DPCCH信道相干累加后的符号。
11、如权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述步骤A4具体包括:
对所述相干累加得到的符号计算幅度或功率;
对若干个时隙的幅度或功率结果累加得到DPCCH的相关函数。
12、如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述步骤B中具体包括:
步骤B1:
得到DPCCH的相关函数ADP_c,根据DPCCH的相关函数ADP_c计算得到相关函数ADP_c的最大值ADPmax_c和均值ADPmean_c;
得到E-DPCCH相关函数ADP_ec,根据E-DPCCH的相关函数ADP_ec计算得到相关函数ADP_ec的最大值ADPmax_ec和均值ADPmean_ec;
步骤B2:比较判断下式是否成立:
ADPmax_ec*ADPmean_c>ADPmax_c*ADPmean_ec,
如果成立,则将ADP_ec赋值给最终的相关函数ADP_final;如果不成立,则将ADP_c赋值给最终的相关函数ADP_final。
13、如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述步骤D中输出的多径信息是1/4码片、1/8码片、1/16码片或1/32码片精度的多径信息。
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