[发明专利]一种LTE系统中主同步信号检测方法

摘要

本发明LTE系统中主同步信号检测方法，将互相关的过程转换为线性卷积，将线性卷积通过补零的方式转换为圆周卷积，并将其做傅里叶变换FFT运算求得本地频域主同步信号PSS序列d_mf(n)；将接收的信号序列进行傅里叶变换FFT运算并与本地主同步信号PSS序列做点对点相乘，求得互相关功率序列，通过判断互相关功率序列的峰均比值判断主同步信号PSS是否检索成功，若成功，根据峰值位置计算PSS信号位置，并计算小区组内标识；否则，检索失败。本发明的有益技术效果是在保持了使用互相关运算进行PSS同步广泛适用性的同时降低互相关运算的复杂度，在降低单步运算数据量的同时提高运算准确度，提高运算效率和准确度。

主权项

1.一种LTE系统中主同步信号检测方法，其特征在于，将互相关的过程转换为线性卷积，将线性卷积通过补零的方式转换为圆周卷积，并将其做傅里叶变换FFT运算求得本地频域主同步信号PSS序列d_mf(n)；将接收的信号序列X(n)进行傅里叶变换FFT运算并与本地主同步信号PSS序列d_mf(n)做点对点相乘，求得互相关功率序列P(n)，通过判断互相关功率序列P(n)的峰均比值判断主同步信号PSS是否检索成功，若成功，根据峰值位置计算PSS信号位置，并计算小区组内标识否则，检索失败；并且，包括以下步骤：/nS01、对接收信号序列16倍降采样，在30.72M的采样率下，对IQ两路接收信号序列16倍降采样，获取长度为9600+128点的接收数据X_l(n)；其中，9600为20M带宽对应的30.72M的采样率进行16倍降采样的采样点个数，128为降采样后的OFDM符号包含的PSS采样点数；/nS02、求绝对值均小于1的接收信号序列，分段求出IQ两路数据接收信号功率的最大值X_max，并对接收信号序列进行时域归一化，得到绝对值均小于1的接收信号序列X(n)：/nX(n)＝X_l(n)/X_max；/n其中，最大值X_max需先分别求出IQ两路数据实部和虚部中的最大值，通过比较两者中的较大值得出；/nS03、求本地PSS时域信号序列，通过ZC序列重构3组长度为128点的本地PSS时域序列D_mt0(n)(m＝0,1,2)，对D_ut0(n)取共轭，并将其后面补零，使其长度达到4096个点；得到4096个点的PSS时域序列D_mt(n)，将D_mt(n)反转得到新的本地PSS时域信号序列d_mt(n)，即/n /nS04、求本地主同步信号PSS信号序列，对d_mt(n)做傅里叶变换FFT运算，得到4096点的本地主同步信号PSS信号序列d_mf(n)(m＝0,1,2)，即：/nd_mf(n)＝fft(d_mt(n))；n＝1,2,...,4096/n其中，本地PSS时域信号序列D_mt(n)(m＝0,1,2)由ZC序列产生；/nS05、确定滑动窗起始位置，滑动窗口数WindowNum为3，滑动窗间距为2816，滑动窗起始位置Pos＝[Pos1,Pos2,Pos3]，其中，Pos1,Pos2,Pos3分别取0，2816，5632；每次滑动，从滑动窗起始位置开始，对归一化的接收信号序列X(n)取4096个点；/nS06、对接收信号序列做傅里叶变换，从滑动窗起始位置Pos1开始，对接收信号序列X(n)滑动截取4096个点，对其做傅里叶变换FFT得到temp₁：/ntemp₁＝fft(X(n)),n＝pos(i)+(1,2,...,4096)；i＝1,2,3/n起始时刻，i＝1，即开始滑动时截取窗口起始位置为Pos1，截取的点为Pos1+(1,2,…,4096)即1～4096，滑动窗口滑动1次，i加1，截取窗口起始位置为Pos2，截取的点为Pos2+(1,2,…,4096)，即2817～(2817+4096)，滑动窗口滑动第2次，i再加1，截取窗口起始位置为Pos3，截取的点为Pos1+(1,2,…,4096)，即5633～9728，经过两次滑动，可实现16倍降采样共9600+128个点的计算；/nS07、与本地主同步信号PSS序列对应点相乘，将temp₁与本地主同步信号PSS序列d_mf(n)对应点相乘得到temp2：/ntemp₂＝temp₁*(d_mf(n))；n＝pos(i)+(1,2,...,4096)，i＝1,2,3；m＝0,1,2；/nS08、做逆傅里叶变换IFFT，对temp₂做逆傅里叶变换IFFT得到temp₃：/ntemp₃＝ifft(temp₂)；n＝pos(i)+(1,2,...,4096)，i＝1,2,3；m＝0,1,2；/nS09、求互相关功率序列，对temp₃取绝对值得到归一化互相关功率序列P(n)：/nP(n)＝|temp₃|；n＝pos(i)+(1,2,...,4096)，i＝1,2,3；m＝0,1,2；/nS10、搜索最大值，搜索互相关功率序列P(n)数组中的最大值，将最大值及其左右两个值取出并存储后，将最大值及左右两个值的位置赋值为0；再次搜索数组中的次大值，将次大值及左右两个值取出并存储后，将次大值及其左右两个值的位置赋值为0；再搜索数组中的次次大值，将次次大值及左右两个值取出并存储后，将次次大值及左右两个值的位置赋值为0；/nS11、求均值，对经过重新赋值操作后的互相关功率序列P'(n)求均值AveP；/nS12、计算峰均比值，根据下式计算峰均比值P：/nP＝MaxP/AveP/n式中，AveP是赋值操作后的互相关功率序列P'(n)的均值，MaxP是存储的最大值及其左右两个值、次大值及左右两个值和次次大值及左右两个值共3组数据的和；/nS13、判断峰均比值P是否大于门限值Th；是则，视为主同步信号PSS检索成功，转为执行步骤S16；否则，顺序执行步骤S14；其中，所述门限值Th取值为15至25；/nS14、判断滑动窗起始位置Pos＝5632；是则，顺序执行步骤S15；否则，转为执行步骤S05；/nS15、判断频域信号序列m＝2；是则，检索失败，结束检索；否则，转为执行步骤S01；/nS16、计算PSS信号位置和小区组内标识，搜索P(n)的最大值，设最大值对应的行和列分别为R和C，PSS估计位置为PSSPos，则，/nPSSPos＝[(PSS(mod(R-1,WindowNum)+1)+C-1)*16+1]*Ts/n式中，Ts为采样周期，WindowNum为滑动窗个数；/n设小区组内标识为则，/n /n式中，floor(x)表示对x向下取整，WindowNum为滑动窗个数；/n检索结束。/n