基于5G的小區(qū)搜索相對(duì)于長期演進(jìn)（LTE）而言,新增了高頻段場景的應(yīng)用,并對(duì)同步信號(hào)進(jìn)行了重新定義。文章詳細(xì)分析了5G系統(tǒng)的主同步信號(hào)（PSS）,對(duì)其新增內(nèi)容進(jìn)行了研究,提出了適用于5G系統(tǒng)的PSS定時(shí)同步算法,其中粗同步提出一種抗頻偏性能較好的差分同步,精同步基于PSS序列的共軛對(duì)稱性提出一種低復(fù)雜度的同步算法。使用Matlab軟件對(duì)該算法的性能進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明,即使在較高頻偏影響下,該算法也能快速且正確地鎖定一個(gè)粗同步點(diǎn),受頻偏的影響較小,從計(jì)算復(fù)雜度來看,該算法的計(jì)算量為常規(guī)算法的17.69%。 

【文章來源】：光通信研究. 2019,(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖１ＳＳＢ塊映射關(guān)系圖ＳＳＢ塊在無線幀中的具體時(shí)域位置取決于數(shù)字

載波間隔為１５ｋＨｚ時(shí)，ＳＳＢ塊時(shí)域起始位置滿足｛２，８｝＋１４ｎ，ｎ＝０，１。如圖２所示，一個(gè)無線幀包含１０個(gè)子幀，每個(gè)子幀包含１４個(gè)ＯＦＤＭ符號(hào)。ＳＳＢ塊以半幀為周期，Ｌ為ＳＳＢ塊索引，即有４個(gè)ＳＳＢ塊分別位于子幀０和１，其ＯＦＤＭ符號(hào)起始位置為２和８，每個(gè)ＳＳＢ塊中的ＰＳＳ序列相同，與其時(shí)域位置沒有關(guān)系。其他數(shù)字集μ值下ＳＳＢ塊的映射類似，在這里不再贅述。圖２ＳＳＢ塊在無線幀中的時(shí)域位置２ＯＦＤＭ系統(tǒng)模型假設(shè)ｘ（ｎ）為傳輸?shù)幕鶐В希疲模托盘?hào)，接收端接收的信號(hào)ｒ（ｎ）表示為ｒ（ｎ）＝［ｘ（ｎ）×ｈ（ｎ）］ｅｊ２πεｃｎ／Ｎ＋ω（ｎ），（３）式中：ｈ（ｎ）為多徑信道的脈沖響應(yīng)；ｊ為常量；εｃ為載波頻率偏移；ｎ為序列索引值；Ｎ為傅里葉變換點(diǎn)數(shù)；ω（ｎ）為加性高斯白噪聲（ＡｄｄｉｔｉｖｅＷｈｉｔｅＧａｕｓｓｉａｎＮｏｉｓｅ，ＡＷＧＮ）；＊為卷積符號(hào)。在ＯＦＤＭ系統(tǒng)中，εｃ包括整數(shù)部分εｉ和小數(shù)部分εｆ，即εｃ＝εｉ＋εｆ�？焖俑道锶~變換是將接收符號(hào)從時(shí)域變換到頻域。Ｒｌ（ｋ）＝１Ｎ∑Ｎ－１ｎ＝０ｒｌ（ｎ）ｅ－ｊ２πｋｎ／Ｎ，（４）式中：Ｒｌ（ｋ）為第ｌ個(gè)ＯＦＤＭ符號(hào)的第ｋ個(gè)子載波值；ｒｌ（ｎ）為第ｌ個(gè)去除ＣＰ后的ＯＦＤＭ符號(hào)；ｋ取值為０≤ｋ＜Ｎ。３粗同步

）｜），（６）式中，Ｐｍａｘ（ｋ）為３組本地ＰＳＳ序列對(duì)應(yīng)的相關(guān)峰值的最大值。３．２改進(jìn)算法本文考慮到５Ｇ系統(tǒng)的特點(diǎn)，需要較好的抗頻偏性能。因此，為了降低復(fù)雜度并提高抗頻偏能力，在降采樣的情況下，利用ＰＳＳ的差分互相關(guān)算法來同步，可以得到一個(gè)粗同步點(diǎn)。根據(jù)μ值分別生成３組本地時(shí)域ＰＳＳ信號(hào)并進(jìn)行５１２／２μ倍降采樣，在互相關(guān)之前對(duì)每個(gè)序列進(jìn)行一次差分處理，以降低頻偏對(duì)同步性能的影響。圖３所示為粗同步流程圖，首先對(duì)接收信號(hào)和本地生成的ＰＳＳ進(jìn)行５１２／２μ倍降采樣處理，以降低計(jì)算量；然后對(duì)降采樣后的數(shù)據(jù)做差分相關(guān)，以降低頻偏對(duì)相關(guān)峰值的影響而導(dǎo)致的錯(cuò)誤檢測；最后將差分相關(guān)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動(dòng)互相關(guān)，相關(guān)峰值最大時(shí)的位置暫定為粗同步點(diǎn)。由于μ＝｛０，１，２，３，４｝，且每個(gè)值下有３組本地ＰＳＳ序列，因此得到１５個(gè)最大峰值及與其對(duì)應(yīng)的粗同步點(diǎn)和組內(nèi)ＩＤ號(hào)，進(jìn)而對(duì)比１５組最大峰值大小，確定最大值所對(duì)應(yīng)的μ和小區(qū)組內(nèi)ＩＤ及粗同步點(diǎn)。圖３粗同步流程圖差分相關(guān)公式如下：ｒ１（ｋ）＝ｒ（ｋ）×ｒ＊（ｋ－１），（７）ｘ１ｑ，μ（ｋ）＝ｘｑ，μ（ｋ）×ｘ＊ｑ，μ（ｋ－１），（８）式中：ｒ１（ｋ）為接收信號(hào)差分相關(guān)后的信號(hào)；ｒ（ｋ）為接收信號(hào)；ｘｑ，μ（ｋ）為本地生成的數(shù)字集為μ時(shí)第ｑ組時(shí)域ＰＳＳ序列，ｘ１ｑ，μ（ｋ）為本地生成


本文編號(hào)：3098342