提出一種3GPP LTE下行系統(tǒng)中幀結(jié)構(gòu)類型的快速檢測(cè)方法。LTE系統(tǒng)同時(shí)支持TDD和FDD兩種幀結(jié)構(gòu),接收機(jī)在同步過(guò)程中需要預(yù)先判斷是哪種幀結(jié)構(gòu)類型。提出利用LTE系統(tǒng)中主同步序列和輔同步序列的時(shí)域鏡像特征進(jìn)行幀結(jié)構(gòu)類型判斷,能夠在保證檢測(cè)性能的情況下,以較低的運(yùn)算量實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)。所提方法可應(yīng)用于LTE及LTE Advanced系統(tǒng)下行接收機(jī)的實(shí)現(xiàn),有很好的應(yīng)用前景。 

【文章來(lái)源】：計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2014,31(12)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

同步信號(hào)分別在TDD/FDD幀結(jié)構(gòu)下的映射方式

鏡像對(duì)稱/共軛對(duì)稱的特點(diǎn)，利用此鏡像特征，可以預(yù)先進(jìn)行接收序列的鏡像自相關(guān)，從而不需要檢測(cè)PSS、SSS序列本身，就可以獲得PSS和SSS的位置信息。進(jìn)一步根據(jù)位置信息，計(jì)算間隔的采樣點(diǎn)數(shù)，結(jié)合圖1的幀結(jié)構(gòu)格式特征，根據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)的不同，得到幀結(jié)構(gòu)格式的檢測(cè)信息。2．2快速的幀結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法基于前述小節(jié)的分析，下面給出基于PSS和SSS鏡像特征進(jìn)行的快速幀結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法的流程圖和步驟描述。利用此檢測(cè)方法，能夠在小區(qū)搜索和同步時(shí)預(yù)先獲得幀結(jié)構(gòu)信息，基于此信息，可以有效降低后續(xù)信號(hào)檢測(cè)的相關(guān)次數(shù)和復(fù)雜度。圖2提出方法的處理流程圖如圖2所示，所提方法分為以下5個(gè)步驟，其中，步驟1和步驟2主要是信號(hào)的接收、存儲(chǔ)、濾波，目的是獲得同步信號(hào)帶寬上的有效數(shù)據(jù)，避免非同步帶寬上的數(shù)據(jù)干擾，提高檢測(cè)峰值的檢測(cè)準(zhǔn)確度;步驟3和步驟4分別執(zhí)行時(shí)域相關(guān)運(yùn)算，步驟3利用了PSS時(shí)域信號(hào)的鏡像對(duì)稱特征進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，步驟4則利用了SSS信號(hào)的時(shí)域鏡像共軛對(duì)稱特征進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。最后步驟5根據(jù)峰值結(jié)果給出幀結(jié)構(gòu)格式的判斷。根據(jù)上述描述，下面給出算法的具體步驟:步驟1接收機(jī)接收并存儲(chǔ)時(shí)域接收數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)至少應(yīng)不少于1個(gè)無(wú)線幀(10ms)的數(shù)據(jù)。而在信噪比較低時(shí)，則需要存儲(chǔ)超過(guò)1個(gè)無(wú)線幀的數(shù)據(jù)，以用于多個(gè)無(wú)線幀內(nèi)數(shù)據(jù)的相關(guān)累加。步驟2對(duì)接收時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行窄帶濾波。濾波器等效帶寬為1．08MHz(同步信號(hào)帶寬)，得到對(duì)應(yīng)的1．92MHz采樣率的時(shí)域數(shù)據(jù)序列，此時(shí)，OFDM符號(hào)的FFT/IFFT采樣點(diǎn)數(shù)是N=128。記窄帶濾波后的時(shí)域數(shù)據(jù)序列為y(n)，n=0，…，L－1，其中，L為濾波后的接收序列長(zhǎng)度。步驟3對(duì)時(shí)域數(shù)據(jù)序列y(n)進(jìn)行滑動(dòng)鏡像自相關(guān)。根據(jù)相關(guān)結(jié)果，比較不同滑動(dòng)位置上的相關(guān)峰值大小，在最大峰值處獲得PSS的位置索引i^P

=－0．1740－0．1550i…xSSS(1)=xSSS(127)*=－0．0400－0．1581i以常規(guī)CP配置為例，圖3、圖4分別給出了TDD/常規(guī)CP和FDD/常規(guī)CP配置時(shí)，提出方法在理想條件下半個(gè)無(wú)線幀數(shù)據(jù)長(zhǎng)度內(nèi)的峰值檢測(cè)結(jié)果示例。由圖可知，在TDD格式下(圖3)，兩個(gè)峰值點(diǎn)的間隔明顯大于FDD格式下(圖4)的峰值點(diǎn)間隔。這與前面的信號(hào)特征分析是一致的�；诓煌g隔數(shù)目的信號(hào)特征，可以設(shè)置合適的門限值，進(jìn)行幀結(jié)構(gòu)信息判斷。而預(yù)先獲得幀結(jié)構(gòu)信息的好處在于，能夠大大降低后續(xù)SSS檢測(cè)的運(yùn)算量，從而降低檢測(cè)時(shí)延，完成快速檢測(cè)。圖3TDD/常規(guī)CP配置下的峰值檢測(cè)結(jié)果圖4FDD/常規(guī)CP配置下的峰值檢測(cè)結(jié)果圖5給出了各種不同配置下，幀結(jié)構(gòu)類型檢測(cè)的誤判概率隨信噪比SNＲ(Signal-to-noiseＲation)的變化趨勢(shì)。由圖可見(jiàn)，在四種不同的幀結(jié)構(gòu)格式下，所提方法都能夠有效地進(jìn)行幀結(jié)構(gòu)格式判斷。而且誤檢測(cè)概率隨信噪比的增加都有很好的降低，即檢測(cè)準(zhǔn)確性得到很好的提升。而且本仿真中，只是基于單次相關(guān)做出判決，尚未采用相關(guān)累加等優(yōu)化方法。一般實(shí)現(xiàn)中會(huì)采用幾十秒甚至幾百秒的相關(guān)累加來(lái)增強(qiáng)檢測(cè)性能，此時(shí)應(yīng)用本方法檢測(cè)性能可以取得更好的檢測(cè)性能。圖5AWGN信道下的檢測(cè)結(jié)果4結(jié)語(yǔ)針對(duì)LTE終端實(shí)現(xiàn)的快速小區(qū)搜索和同步需求，本文通過(guò)分析LTE下行系統(tǒng)中同步信號(hào)的時(shí)域特征，利用PSS的時(shí)域鏡像對(duì)稱和SSS的時(shí)域鏡像共軛對(duì)稱特點(diǎn)，研究提出了一種LTE系統(tǒng)中下行接收機(jī)TDD/FDD幀結(jié)構(gòu)格式檢測(cè)的低復(fù)雜度的快速實(shí)現(xiàn)方法，并給出了詳細(xì)的算法流程和步驟描述。仿真結(jié)果表明，該方法可以取得良好的檢測(cè)效果。而且，通過(guò)分析可知，利用該方法可以減少終端小區(qū)搜索和同步過(guò)程中SSS序列的相關(guān)檢測(cè)次數(shù)，這對(duì)于LTE系統(tǒng)的接收機(jī)實(shí)現(xiàn)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。而且?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Frequency synchronization for TD-LTE-A downlink receiver[J]. JIA Guo-qing1,2,3,XIONG Yong1,2,YANG Xiu-mei1,2,FANG Wei-dong1,2 1.Shanghai Research Center for Wireless Communications,Shanghai 200335,China 2.Shanghai Institute of Micro-System and Information Technology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200050,China 3.Key Laboratory of Wireless Sensor Network & Communication,Shanghai Institute of Micro-System and Information Technology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200335,China.  The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications. 2012(01)



本文編號(hào)：3311283