专利名称：Td-scdma中下行同步码确认方法及装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种TD-SCDMA中的下行同步码确认方法及
直ο
背景技术：
在时分同步码分多址(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,TD-SCDMA)移动通信系统中，小区初始搜索是一个非常关键的过程。用户终端(UE) 开机后必须尽快搜索到一个合适的小区，然后获取本小区更详细的信息或邻近小区的信息，以便登录到小区后使用网络服务，例如监听寻呼或发起呼叫。如图1所示，小区初始搜索过程主要包括搜索下行导频时隙(Downlink Pilot Time Slot, DwPTS)进行粗同步、下行同步码(Synchronous Code of Downlink, SYNC_DL) 确认、扰码和基本训练序列(midamble)码识别、控制复帧同步、读取BCH。SYNC_DL确认主要是将码序列进行自相关及互相关，以得到尖锐峰值。根据该尖锐峰值即可确定服务小区所使用的下行同步码序号。现有技术中通过两种方法实现时域相关及频域相关。其中，时域相关是在子帧粗同步所确定的同步码位置附近采集数据，再将该数据对32个下行同步码各自作时域相关，并在相关结果中求取功率最大值，即可确定服务小区所使用的下行同步码。频域相关是将同步码位置的信号由时域变换到频域，再对32个频域下行同步码作频域相关，并在相关结果中求取功率最大值，即可确定服务小区所使用的下行同步码。上述方法虽然在一定程度上可以实现下行同步码的确认，但是当载波频偏较大时，同步码区间范围内的相位旋转过大，且频域也会产生较大平移，因此时域相关技术及频域相关技术都无法起到很好的作用。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种本发明TD-SCDMA中下行同步码确认方法及装置， 旨在提高小区搜索性能。本发明提供一种时分同步码分多址TD-SCDMA中下行同步码确认方法，包括以下步骤将接收的子帧数据进行采样，获得同步码序列；将所述同步码序列进行时频转换，并对转换后的同步码序列进行差分处理，获得同步码序列的频域差分数据；将所述同步码序列的频域差分数据与预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，获得所述子帧数据对应的下行同步码。优选地，上述将同步码序列进行时频转换，并对转换后的同步码序列进行差分处理，获得同步码序列的频域差分数据中具体包括将同步码序列由时域转换至频域；将转换后的同步码序列进行正负频段对调；
对经过正负频段对调的同步码序列进行差分处理，获得同步码序列的频域差分数据。优选地，上述对经过正负频段对调的同步码序列进行差分处理之后还包括将同步码序列的差分值与预存子帧数据的差分值进行累加，获得同步码序列的频域差分数据。优选地，上述预存的本地同步码频域差分数据通过以下步骤获得将本地同步码序列进行时频转换，并对转换后的本地同步码序列进行排序，获得新的本地同步码；将所述新的本地同步码进行差分处理，获得差分后的频域本地同步码； 将所述差分后的频域本地同步码进行功率归一化，获得所述预存的本地同步码频域差分数据。优选地，上述将同步码序列的频域差分数据与预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，获得所述子帧数据对应的下行同步码具体包括对所述同步码序列的频域差分数据和预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，获得对应的相关值；根据所述相关值，分别计算其功率；比较所述功率，记录最大的功率值及其对应的下行同步码序号索引，即所述子帧数据对应的下行同步码。本发明还提供了一种时分同步码分多址TD-SCDMA中下行同步码确认装置，包括粗同步模块，用于将接收的子帧数据进行采样，获得同步码序列；差分处理模块，用于将所述同步码序列进行时频转换，并对转换后的同步码序列进行差分处理，获得同步码序列的频域差分数据；滑动相关模块，用于将所述同步码序列的频域差分数据与预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，获得所述子帧数据对应的下行同步码。优选地，上述差分处理模块包括时频转换单元，用于将同步码序列由时域转换至频域；频段对调单元，用于将转换后的同步码序列进行正负频段对调；差分计算单元，用于对经过正负频段对调的同步码序列进行差分处理，获得同步码序列的频域差分数据。优选地，上述差分计算单元还用于将同步码序列的差分值与预存子帧数据的差分值进行累加，获得同步码序列的频域差分数据。优选地，上述差分处理模块还用于将本地同步码序列进行时频转换，并对转换后的本地同步码序列进行排序，获得新的本地同步码；将所述新的本地同步码进行差分处理， 获得差分后的频域本地同步码；将所述差分后的频域本地同步码进行功率归一化，获得所述预存的本地同步码频域差分数据。优选地，上述滑动相关模块包括相关计算单元，用于对所述同步码序列的频域差分数据和预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，获得对应的相关值；功率计算单元，用于根据所述相关值，分别计算其功率；
比较单元，用于比较所述功率，记录最大的功率值及其对应的下行同步码序号索弓丨，即所述子帧数据对应的下行同步码。本发明通过接收到的子帧数据经过时频 转换并差分后，再与预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，最后相关值最大值所对应的索引即是服务小区所使用的下行同步码，解决了现有技术中下行同步码确认受频偏的影响大的问题，保证了定时偏差或频率偏差时也能稳健地工作。
图1是现有技术中TD-SCDMA中小区搜索过程的流程示意图；图2是本发明TD-SCDMA中下行同步码确认方法一实施例的流程示意图；图3是本发明TD-SCDMA中下行同步码确认方法一实施例的粗同步时采用的特征窗的结构示意图；图4是本发明TD-SCDMA中下行同步码确认方法一实施例的将同步码序列进行差分处理的流程示意图；图5是本发明TD-SCDMA中下行同步码确认方法一实施例的将同步码的差分数据进行滑动相关的流程示意图；图6是本发明的在AWGN信道下子帧数量对下行同步码确认的性能影响示意图；图7是本发明的在频偏对下行同步码确认的性能影响示意图；图8是本发明的在定时偏差对下行同步码确认的性能影响示意图；图9A是本发明的在多径衰落信道为Casel信道下对下行同步码确认的性能的影响示意图；图9B是本发明的在多径衰落信道为Case3信道下对下行同步码确认的性能的影响示意图；图10是本发明TD-SCDMA中下行同步码确认装置一实施例的结构示意图；图11是本发明TD-SCDMA中下行同步码确认装置一种实施例的差分处理模块的结构示意图；图12是本发明TD-SCDMA中下行同步码确认装置一实施例的滑动相关模块的结构示意图。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施例方式以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。图2是本发明TD-SCDMA中下行同步码确认方法一种实施例的流程示意图。本实施例TD-SCDMA中下行同步码确认方法包括以下步骤步骤S10、将接收的子帧数据进行采样，获得同步码序列；通过特征窗检测将接收的子帧数据进行采样，并获得同步码序列。该采样方式可以采用单倍chip速率、2倍chip速率、4倍chip速率或者更高速率等等。如图3所示，我们可以利用接收信号的功率形状来建立“特征窗”的方法先进行粗同步，获得DwPTS的大致位置。特征窗由定时同步的同步符号加上其前后各m个chip构成。考虑到定时同步存在的定时偏差，所以本实施例中m取值为16chip并采用单倍chip采样速率，共96个采样值， 随后在采样值序列的两侧各补上16个零，即构成128个采样值的同步码序列。步骤S11、将同步码序列进行时频转换，并对转换后的同步码序列进行差分处理， 获得同步码序列的频域差分数据；步骤S12、将同步码序列的频域差分数据与预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，获得所述子帧数据对应的下行同步码。参照图4，步骤Sll进一步包括 步骤S111、将同步码序列由时域转换至频域；通过傅里叶变换运算将步骤SlO获得的同步码序列由时域转换至频域。例如， 将128点的同步码序列由时域转换为频域时，可以采用如下代码SigF = fft (SycDL)/ sqrt (128)，其中SycDL为步骤SlO获得的同步码。步骤S112、将转换后的同步码序列进行正负频段对调；将步骤S112进行时频转换后获得的同步码序列进行正负频段的对调，以便步骤 S113的差分计算。其采用的代码可为:SigF = SigF([65:128，1:64])。步骤S113、对经过正负频段对调的同步码序列进行差分处理，获得同步码序列的频域差分数据。步骤S113通过计算机对经过正负频段对调的同步码序列进行差分处理。例如采用如下代码SigF = SigF(l :end-l). *conj(SigF(2 :end))。步骤S12中，预存的本地同步码频域差分数据可以通过以下步骤计算获得步骤Al、将本地同步码序列进行时频转换，并对转换后的本地同步码序列进行排序，获得新的本地同步码；步骤A2、将所述新的本地同步码进行差分处理，获得差分后的频域本地同步码；步骤A3、将所述差分后的频域本地同步码进行功率归一化，获得所述预存的本地同步码频域差分数据。参照图5，步骤S12进一步包括步骤S121、对同步码序列的频域差分数据和预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，获得对应的相关值；在进行步骤S121之前，需要进行初始化，即将上次同步码确认过程中所计算的相
关值清零。步骤S122、根据该相关值，分别计算其功率；步骤S123、比较该功率，记录最大的功率值及其对应的下行同步码序号索引，即所述子帧数据对应的下行同步码。该步骤S12可以通过计算机处理，其采用如下代码for FeqIdx = 1 FeqNumCorr = abs (SigRF' *SycLF) ‘ . "2 ；if max (Corr) > CorrM[CorrM, Sync Id] = max (Corr)；end
%平移 IOkHzSigRF = [zeros (1,1) ；SigRF (1 :end_l)]；
end其中FeqNum为滑动相关的次数，由于每次滑动引入了 IOkHz频偏，因此FeqNum 决定了该方法所支持的频偏范围。当FeqNum缺省取9时，最大可支持80kHz (_40kHz +40kHz)的频偏范围。本实施例通过接收到的子帧数据经过时频转换并差分后，再与预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，最后相关值最大值所对应的索引则是服务小区所使用的下行同步码。本实施例解决了现有技术中下行同步码确认受频偏的影响大的问题，保证了定时偏差或频率偏差时也能稳健地工作。在上述实施例的步骤Sll中对同步码序列进行差分处理的过程，当对经过正负频段对调的同步码序列进行差分处理之后，还可以包括步骤将同步码序列的差分值与预存子帧数据的差分值进行累加，获得同步码序列的频域差分数据。此处，预存子帧数据的差分值可以为原先所计算的N个子帧数据的差分值，N值的大小可以根据具体情况设定，在此不做限定。通过将该差分值进行累加处理后，可以降低衰落信道对下行同步码确认的性能的影响，进一步提高下行同步码确认的准确性。相应地，针对经过差分值累加后获得的同步码序列的频域差分数据，在进行步骤 S12中滑动相关计算之前，还要进行如下处理将差分值累加后获得的同步码序列的频域差分数据和预存的本地同步码频域差分数据进行长度匹配。即对长度不足的可以补相应个数的零，使同步码序列的频域差分数据和预存的本地同步码频域差分数据的长度能匹配，以便后续的滑动相关运算。例如，可以采用如下代码SigRF = [SigRF ；zeros (8，1)]；SycLF = [zeros (4, 32) ；SycLF ；zeros (4, 32)]；下面将针对不同的场景，对该下行同步码确认的性能进行仿真评估。该仿真评估中，将采用典型频偏范围参数FeqNum为9最大可支持80kHz (-40kHz +40kHz)的情况。图6是本发明的AWGN(AdditiveWhiteGaussionNoise，加性高斯白噪声)信道下子帧数量对下行同步码确认的性能影响示意图。图6中的横坐标为下行同步码的信噪比，纵坐标为下行同步码索引估计结果发生错误的概率，每个采样点的仿真数量为1000次估计，其中三根曲线分别对应子帧数量4、8 和16。由图6可知，随着子帧数量的增加，其估计性能进一步得到改善，考虑到时延以及系统对同步码确认性能的需求，本实施例的子帧数量优选为8时，AWGN信道下可以获得较好的性能，即信噪比为_5dB时，错误概率小于百分之十，当信噪比高于_4dB时，错误概率降低至百分之一以下。图7是本发明的在频偏对下行同步码确认的性能影响示意图。图7中的横坐标为下行同步码的信噪比，纵坐标为下行同步码索引估计结果发生错误的概率，每个采样点的仿真数量为1000次估计，其中频偏的大小分别是5kHz、10kHz、 20kHz和40kHz。由图7可知，在不同的频偏场景下，下行同步码确认的性能无明显差异。因此，本发明对频偏有较强的鲁棒性，即使存在较大的频偏，下行同步码确认过程也可以稳健地工作。 图8是本发明的在定时偏差对下行同步码确认的性能影响示意图。图8中的横坐标为下行同步码的信噪比，纵坐标为下行同步码索引估计结果发生错误的概率，每个采样点的仿真数量为1000次估计，其中定时偏差的大小分别是l/2chip、 lchip、4chip和16chip。由图8可知，在不同的定时偏差场景下，下行同步码确认的性能无明显差异。因此，及时存在较大的定时偏差，下行同步码确认过程也可以稳健地工作。图9A、图9B是本发明的在多径衰落信道对下行同步码确认的性能的影响示意图。此处的多径衰落信道为根据最小性能标准定义的Casel、Case2和Case3三种信道。其中，图9A是多径衰落信道为Casel信道对下行同步码确认的性能的影响示意图；图 9B是多径衰落信道为Case3信道对下行同步码确认的性能的影响示意图。图9A、图9B中的横坐标为下行同步码的信噪比，纵坐标为下行同步码索引估计结果发生错误的概率，每个采样点的仿真数量为1000次估计。由图9A及图9B可知，Casel和Case3信道下达到百分之一错误概率所需的信噪比分别为4dB和OdB，远低于小区搜索其他步骤以及正确解调所需的信噪比区间。图10是本发明TD-SCDMA中下行同步码确认装置一种实施例的结构示意图。本实施例TD-SCDMA中下行同步码确认装置包括粗同步模块10，用于将接收的子帧数据进行采样，获得同步码序列；差分处理模块20，用于将所述同步码序列进行时频转换，并对转换后的同步码序列进行差分处理，获得同步码序列的频域差分数据；滑动相关模块30，用于将所述同步码序列的频域差分数据与预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，获得所述子帧数据对应的下行同步码。上述粗同步模块10通过特征窗检测将接收的子帧数据进行采样，并获得同步码序列。该采样方式可以采用单倍chip速率、2倍chip速率、4倍chip速率或者更高速率等等。特征窗由定时同步的同步符号加上其前后各m个chip构成。考虑到定时同步存在的定时偏差，所以本实施例中m取值为16chip并采用单倍chip采样速率，共96个采样值，随后在采样值序列的两侧各补上16个零，即构成128个采样值的同步码序列。参照图11，上述差分处理模块20包括时频转换单元21，用于将同步码序列由时域转换至频域；频段对调单元22，用于将转换后的同步码序列进行正负频段对调；差分计算单元23，用于对经过正负频段对调的同步码序列进行差分处理，获得同步码序列的频域差分数据。时频转换单元21通过傅里叶变换运算将粗同步模块10获得的同步码序列由时域转换至频域。频段对调单元22再将经过时频转换后的同步码序列进行正负频段的对调，以便查分计算单元23可以对其进行差分处理，获得同步码序列的频域差分数据。上述差分处理模块20中，时频转换单元21还用于将本地同步码序列进行时频转换，并对转换后的本地同步码序列进行排序，获得新的本地同步码；差分计算单元23还用于将新的本地同步码进行差分处理，获得差分后的频域本地同步码，并将差分后的频域本地同步码进行功率归一化，获得所述预存的本地同步码频域差分数据。
参照图12，上述滑动相关模块30包括相关计算单元31，用于对同步码序列的频域差分数据和预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，获得对应的相关值；功率计算单元32，用于根据相关值，分别计算其功率；比较 单元33，用于比较所述功率，记录最大的功率值及其对应的下行同步码序号索引，即该子帧数据对应的下行同步码。本实施例通过接收到的子帧数据经过时频转换并差分后，再与预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，最后相关值最大值所对应的索引则是服务小区所使用的下行同步码。本实施例解决了现有技术中下行同步码确认受频偏的影响大的问题，保证了定时偏差或频率偏差时也能稳健地工作。在上述实施例中差分处理模块20对同步码序列进行差分处理的过程，当对经过正负频段对调的同步码序列进行差分处理之后，还可以将同步码序列的差分值与预存子帧数据的差分值进行累加，获得同步码序列的频域差分数据。此处，预存子帧数据的差分值可以为原先所计算的N个子帧数据的差分值，N值的大小可以根据具体情况设定，在此不做限定。通过将该差分值进行累加处理后，可以降低衰落信道对下行同步码确认的性能的影响， 进一步提高下行同步码确认的准确性。相应地，针对经过差分值累加后获得的同步码序列的频域差分数据，在进行滑动相关计算之前，还要进行如下处理将差分值累加后获得的同步码序列的频域差分数据和预存的本地同步码频域差分数据进行长度匹配。即对长度不足的可以补相应个数的零，使同步码序列的频域差分数据和预存的本地同步码频域差分数据的长度能匹配，以便后续的滑动相关运算。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种时分同步码分多址TD-SCDMA中下行同步码确认方法，其特征在于，包括以下步骤将接收的子帧数据进行采样，获得同步码序列；将所述同步码序列进行时频转换，并对转换后的同步码序列进行差分处理，获得同步码序列的频域差分数据；将所述同步码序列的频域差分数据与预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关， 获得所述子帧数据对应的下行同步码。
2.根据权利要求1所述的TD-SCDMA中下行同步码确认方法，其特征在于，所述将同步码序列进行时频转换，并对转换后的同步码序列进行差分处理，获得同步码序列的频域差分数据中具体包括将同步码序列由时域转换至频域；将转换后的同步码序列进行正负频段对调；对经过正负频段对调的同步码序列进行差分处理，获得同步码序列的频域差分数据。
3.根据权利要求2所述的TD-SCDMA中下行同步码确认方法，其特征在于，所述对经过正负频段对调的同步码序列进行差分处理之后还包括将同步码序列的差分值与预存子帧数据的差分值进行累加，获得同步码序列的频域差分数据。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的TD-SCDMA中下行同步码确认方法，其特征在于，所述预存的本地同步码频域差分数据通过以下步骤获得将本地同步码序列进行时频转换，并对转换后的本地同步码序列进行排序，获得新的本地同步码；将所述新的本地同步码进行差分处理，获得差分后的频域本地同步码；将所述差分后的频域本地同步码进行功率归一化，获得所述预存的本地同步码频域差分数据。
5.根据权利要求4所述的TD-SCDMA中下行同步码确认方法，其特征在于，所述将同步码序列的频域差分数据与预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，获得所述子帧数据对应的下行同步码具体包括对所述同步码序列的频域差分数据和预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关， 获得对应的相关值；根据所述相关值，分别计算其功率；比较所述功率，记录最大的功率值及其对应的下行同步码序号索引，即所述子帧数据对应的下行同步码。
6.一种时分同步码分多址TD-SCDMA中下行同步码确认装置，其特征在于，包括粗同步模块，用于将接收的子帧数据进行采样，获得同步码序列；差分处理模块，用于将所述同步码序列进行时频转换，并对转换后的同步码序列进行差分处理，获得同步码序列的频域差分数据；滑动相关模块，用于将所述同步码序列的频域差分数据与预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，获得所述子帧数据对应的下行同步码。
7.根据权利要求6所述的TD-SCDMA中下行同步码确认装置，其特征在于，所述差分处理模块包括时频转换单元，用于将同步码序列由时域转换至频域；频段对调单元，用于将转换后的同步码序列进行正负频段对调；差分计算单元，用于对经过正负频段对调的同步码序列进行差分处理，获得同步码序列的频域差分数据。
8.根据权利要求7所述的TD-SCDMA中下行同步码确认装置，其特征在于，所述差分计算单元还用于将同步码序列的差分值与预存子帧数据的差分值进行累加，获得同步码序列的频域差分数据。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的TD-SCDMA中下行同步码确认装置，其特征在于，所述差分处理模块还用于将本地同步码序列进行时频转换，并对转换后的本地同步码序列进行排序，获得新的本地同步码；将所述新的本地同步码进行差分处理，获得差分后的频域本地同步码；将所述差分后的频域本地同步码进行功率归一化，获得所述预存的本地同步码频域差分数据。
10.根据权利要求9所述的TD-SCDMA中下行同步码确认装置，其特征在于，所述滑动相关模块包括相关计算单元，用于对所述同步码序列的频域差分数据和预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，获得对应的相关值；功率计算单元，用于根据所述相关值，分别计算其功率；比较单元，用于比较所述功率，记录最大的功率值及其对应的下行同步码序号索引，即所述子帧数据对应的下行同步码。
全文摘要
本发明涉及一种TD-SCDMA中下行同步码确认方法及装置。该下行同步码确认方法包括将接收的子帧数据进行采样，获得同步码序列；将所述同步码序列进行时频转换，并对转换后的同步码序列进行差分处理，获得同步码序列的频域差分数据；将所述同步码序列的频域差分数据与预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，获得所述子帧数据对应的下行同步码。本发明通过接收到的子帧数据经过时频转换并差分后，再与预存的本地同步码频域差分数据进行滑动相关，最后相关值最大值所对应的索引即是服务小区所使用的下行同步码，解决了现有技术中下行同步码确认受频偏的影响大的问题，保证了定时偏差或频率偏差时也能稳健地工作。
文档编号H04B7/26GK102378351SQ20101026585
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月27日 优先权日2010年8月27日
发明者于天昆, 刘中伟, 曾文琪, 李强同, 李立文, 林峰, 梁立宏, 褚金涛, 邢艳楠, 邱宁, 陈新华 申请人:中兴通讯股份有限公司