Lte-fdd的prach精確檢測算法

2023-05-29 14:14:01

Lte-fdd的prach精確檢測算法
【專利摘要】本發明公開了一種LTE-FDD的PRACH精確檢測算法，包括以下步驟：低速時的AWGN信道模型、高速時的瑞利衰落信道模型、時域檢測、頻域檢測、半動態門限峰值檢測，其中時域檢測包括去CP、載波搬移、FFT變換、解子載波映射、IDFT變換、前導檢測。本發明算法簡單、運算量小，能夠顯著提高PRACH的檢測精度、性能及效率，減小多徑效應與都卜勒頻移對通信信號的影響。
【專利說明】LTE-FDD的PRACH精確檢測算法

【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及LTE-FDD終端射頻一致性測試領域，特別是涉及一種LTE-FDD的PRACH精確檢測算法。

【背景技術】
[0002] LTE中隨機接入技術是物理層上行鏈路的關鍵技術之一，隨機接入的目的主要包 括以下幾點：上行定時同步、用戶調整發射功率、用戶請求資源。
[0003] 在實際的通信過程中，電磁波傳播方式複雜，既有直射波，又有反射波，另外還有 散射和折射現象。隨著現代化的進程，高樓大廈越來越多，在高鐵上速度越來越快，信號傳 輸受多徑效應的影響明顯增強。多徑效應就是指信號由於反射、幹涉和衍射下形成了很多 傳輸路徑，導致接收信號的合成場不一致。體現在不同路徑的信號由於不同的傳輸過程，導 致衰減程度不同，最後到達時間不一致。如果終端離基站越遠，多徑效應的影響就越顯著。 因此多徑效應就是現在無線通信系統信號衰落的重要影響因素。
[0004] 根據LTE的協議，當終端在高速移動的情況下，系統仍然可以使終端保持連接狀 態。此時，不僅有多路徑的影響，還存在高速移動產生的都卜勒頻移。
[0005] 因此亟需提供一種新型的能夠提高PRACH檢測精度的算法來解決上述問題。


【發明內容】

[0006] 本發明所要解決的技術問題是提供一種LTE-FDD的PRACH精確檢測算法，能夠顯 著提高PRACH的檢測精度。
[0007]為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是：提供一種LTE-FDD的PRACH精確檢測算法，包括以下步驟：
[0008] (l)AWGN信道模型：當信號處於中低速模式時，首先計算信號功率，然後採用AWGN 函數添加高斯噪聲，進而得到接收信號；
[0009] (2)瑞利衰落信道模型：當信號處於高速模式時，首先讀取信號配置數據作為信 道處理參數，然後取PRACH系帶信號的一個序列，最後確定信道類型，計算衰落信道模型中 包絡信號的幅值分布函數、概率分布函數，完成對信號的包絡衰減；
[0010] (3)時域檢測：其包括去CP、載波搬移、FFT變換、解子載波映射、IDFT變換、前導 檢測；
[0011] (4)頻域檢測：將本地根序列的時域形式轉換為復共軛形式，然後與PRACH信號進 行點乘，最後進行ifft變換；
[0012] (5)半動態門限峰值檢測：根據信號的概率分布靜態特點計算峰值門限係數y， 然後根據相關序列去除峰值後剩餘信號的能量值，估算噪聲信號的相對平均能量I，最後 得到確定峰值檢測的門限值。
[0013] 在本發明一個較佳實施例中，步驟（5)中所述半動態門限峰值檢測算法是採用固 態門限和動態門限相結合的方式，有效解決了動態門限檢測算法的即時捕獲、算法複雜、運 算量大的問題。
[0014] 本發明的有益效果是：本發明算法簡單、運算量小，能夠顯著提高PRACH的檢測精 度、性能及效率，減小多徑效應與都卜勒頻移對通信信號的影響。

【具體實施方式】
[0015] 下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被 本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
[0016] 一種LTE-FDD的PRACH精確檢測算法，包括以下步驟：
[0017] (l)AWGN信道模型：當信號處於中低速模式時，作為射頻傳輸的理想信道條件，信 道噪聲主要來源於高斯信道。在這種情況下，可採用AWGN信道模型，可以優化隨機接入算 法。首先計算信號功率，如下所示：

【權利要求】
1. 一種LTE-FDD的PRACH精確檢測算法，包括以下步驟： (I)AWGN信道模型：當信號處於中低速模式時，首先計算信號功率，然後採用AWGN函數 添加高斯噪聲，進而得到接收信號； (2) 瑞利衰落信道模型：當信號處於高速模式時，首先讀取信號配置數據作為信道處理 參數，然後取PRACH系帶信號的一個序列，最後確定信道類型，計算衰落信道模型中包絡信 號的幅值分布函數、概率分布函數，完成對信號的包絡衰減； (3) 時域檢測：其包括去CP、載波搬移、FFT變換、解子載波映射、IDFT變換、前導檢測； (4) 頻域檢測：將本地根序列的時域形式轉換為復共軛形式，然後與PRACH信號進行點 乘，最後進彳Tifft變換； (5) 半動態門限峰值檢測：根據信號的概率分布靜態特點計算峰值門限係數Y， 然後根據相關序列去除峰值後剩餘信號的能量值，估算噪聲信號的相對平均能量 1，最後得到確定峰值檢測的門限值。
2. 根據權利要求1所述的LTE-FDD的PRACH精確檢測算法，其特徵在於，步驟（5衝所 述半動態門限峰值檢測算法是採用固態門限和動態門限相結合的方式。
【文檔編號】H04W24/02GK104507110SQ201410828460
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月25日 優先權日:2014年12月25日
【發明者】劉祖深, 邵玉成, 許虎, 劉小剛 申請人:中國電子科技集團公司第四十一研究所