主同步信號的搜索方法及設備的製作方法
2023-06-03 21:19:56
專利名稱：主同步信號的搜索方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種主同步信號的搜索方法及設備。
背景技術：
LTE (Long Time Evolution,長期演進)系統中，小區A^f由兩部分構成 N笤=3N忍+N監，其中iC和分別命名為小區組號和組內編號。當終端開機後，首先要 進行小區搜索，以便獲得可用小區^u ,同時該終端還必須獲得對於該小區的下行時間同 步。當以上2個條件都滿足時，終端就獲得了對該小區的下行同步，由此便可以讀取該小區 的MIB (Management Information Base，管理信息庫)以獲得系統信息。LTE中小區搜索的 關鍵步驟之一就是搜索該小區的PSS (Primary Sync Signal，主同步信號)，因為PSS隱含 Ν當,這是獲得小區AC的必要條件。同時在搜索PSS的過程中終端還可以獲得該小區的 5ms時間同步，這也是小區時間同步的必要條件。因此，LTE系統的PSS的搜索對於終端具 有極為重要的意義。現有技術中提供的PSS的搜索方法中，終端在一次空口讀取5ms的數據共153600 個採樣點，然後對這些採樣點進行濾波，16倍降採樣，最終將得到的9600個採樣點經過時 頻變換後與本地存儲的PSS序列相關，根據相關結果獲得#盆和5ms時間同步。但是，這種PSS的搜索方法，降採樣後9600點在時頻變換時數據量較大，而且不能 利用DSP(Digital Signal Processing，數位訊號處理)配置的變換加速器，因此耗時長，效 率低。
發明內容
本發明實施例提供了一種主同步信號的搜索方法及設備，提高PSS的搜索過程中 時頻變換的效率，耗時短。本發明實施例提供了一種主同步信號的搜索方法，包括終端將讀取到的空口數據進行分組，對每組空口數據進行處理並分別得到設定長 度的採樣點序列；所述終端利用時頻變換加速器對所述採樣點序列進行處理。本發明實施例提供了一種主同步信號的搜索設備，包括分組單元，用於將讀取到的空口數據進行分組，對每組空口數據進行處理並分別 得到設定長度的採樣點序列；處理單元，用於利用時頻變換加速器對所述採樣點序列進行處理。與現有技術相比，本發明實施例至少具有以下優點終端將讀取的空口數據進行分組處理，將採樣點序列的長度控制為設定的利於進 行變換處理的長度，利用時頻變換加速器對採樣點序列進行處理，耗時短，效率高。
為了更清楚地說明本發明的實施例或現有技術中的技術方案，下面將對本發明的 實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附 圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前 提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發明實施例一提供的主同步信號的搜索方法的流程示意圖；圖2是本發明實施例二提供的相關序列的生成過程示意圖；圖3是本發明實施例二提供的主同步信號的搜索方法的具體過程示意圖；圖4是本發明實施例二提供的PSS時域序列的峰值仿真圖；圖5 8是本發明實施例三提供的主同步信號的搜索設備的結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明的實施例中的附圖，對本發明的實施例中的技術方案進行清 楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實 施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得 的所有其他實施例，都屬於本發明的實施例保護的範圍。實施例一本發明實施例一提供一種主同步信號的搜索方法，如圖1所示，包括步驟101，終端將讀取到的空口數據進行分組，對每組空口數據進行處理並分別得 到設定長度的採樣點序列；步驟102，所述終端利用時頻變換加速器對所述採樣點序列進行處理。所述終端利用時頻變換加速器對所述採樣點序列進行處理包括所述終端利用 DSP配置的時頻變換加速器對所述採樣點序列進行頻域變換，並將頻域變化的結果與本地 相關序列進行相關得到PSS頻域序列；所述終端利用時頻變換加速器對所述PSS頻域序列 進行時域變換得到PSS時域序列。所述設定長度包括2048點或IOM點。當所述設定長度為2048點時，所述終端將讀取到的空口數據進行分組，對每組空 口數據進行處理並分別得到設定長度的採樣點序列包括所述終端將讀取到的空口數據劃 分為分別包括30720個採樣點的6組採樣點序列，對每組採樣點序列進行15倍降採樣得到 長度為2048點的採樣點序列。相應的，所述終端利用時頻變換加速器對所述採樣點序列進 行處理包括所述終端利用DSP配置的時頻變換加速器對每組採樣點序列進行頻域變換， 並將頻域變化的結果與本地相關序列進行相關得到PSS頻域序列，對變換得到的PSS頻域 序列進行時域變換得到PSS時域序列；所述終端記錄每一 PSS時域序列中的最大點功率和 最大的功率點所處的採樣點位置，將各最大點功率中的最大值設為峰值功率，並記錄所述 峰值功率對應的採樣點位置。其中，所述本地相關序列的生成方式包括根據預設策略設置組內編號的值，生成本地計算得到的PSS頻域序列；對得到的PSS頻域序列做反向快速傅立葉變換得到PSS時域序列，根據該PSS時 域序列得到本地序列PSS_L0CAL ；
將PSS_L0CAL序列進行15倍降採樣降到，得到序列Q ；將序列Q做快速傅立葉變換得到本地相關序列。實施例二本發明實施例二提供一種主同步信號的搜索方法，為了清楚介紹該方法，本實施 例中以系統帶寬為20M、信道為AWGN+3GPP"EVA-70」(擴展車載模型A型信道)、SNR (Signal to Noise Ratio，信噪比)=10為例進行說明。首先介紹本實施例中終端的本地相關序列的生成過程，具體的，本實施例中終端 生成三組本地相關序列S(O)、S(I)和S(2)。下面以S(O)為例介紹相關序列的生成過程， 如圖2所示，包括1.假設A^〉=0，生成終端本地計算得到的PSS頻域序列。2.根據協議規定的載頻位置放置PSS頻域序列，其餘位置全部設置為0。具體的，將PSS頻域序列按照協議36. 211規定的載頻位置放置，其餘位置全部設 置為0。3.對 PSS 頻域序列做 IFFT (Inverse Fast Flourier Transform，反向快速傅立葉 變換)得到PSS時域序列。4.將PSS時域序列按照協議要求的PSS所在Symbol位置，將該時域PSS序列放置到 特殊子幀的第三個Symbol位置，其餘位置全部設為0，得到本地序列PSS_L0CAL(長度為30720)。5.將PSS_L0CAL序列進行低通濾波，然後15倍降採樣，降到2048點，得到序列Q。6.將Q序列做FFT (Fast Flourier Transform，快速傅立葉變換)，得到S (0)。按 照以上S(O)本地序列生成步驟，分別生成假設JVg=I, 2時的S(I)和S (2)序列。S(j)序 列(j = 0,1,2)為最終需要的三組本地相關序列。下面介紹本實施例提供的主同步信號的搜索方法的具體過程，如圖3所示，包括 以下步驟步驟301，終端從空口讀取5. 67ms的空口數據，共173280個採樣點，將採樣點劃分 為6組序列x(i)，並對x(i)序列進行降採樣處理，得到長度為2048點的y(i)序列。具體的，終端以0. 93ms時間採樣點Q8512點)為偏移長度，順次取Ims長度的時 間窗，將173280個採樣點劃分為6組序列x(i) (i = 0，1，2，3，4，5)，每組長度為30720點， 也即Ims的時間長度。終端對x(i)序列進行低通濾波，然後15倍降採樣，得到長度為2048 點的 y(i) (i = 0,1,2,3,4,5)序列。步驟302，終端利用時頻變換加速器對y(i)序列進行處理。以對y(0)序列進行處理為例。終端利用DSP配置的時頻變換加速器(例如 freecscale平臺的maple加速器)對y (0)序列FFT變換，得到序列ζ (0)。終端將序列 ζ(0)分別與三組本地相關序列S (j)做相關，得到三組相關結果c_freq終端nCe(j) (j = 0，1，幻(即PSS頻域序列)，終端將三組相關結果c_freq終端nce (j)分別利用時頻變換加 速器(例如freecscale平臺的maple加速器)做IFFT變換，得到三組序列c_time (j) (j =0，1,2)(即PSS時域序列)。終端分別求出三組序列c_time(j)中每個採樣點的功率， 記錄最大點功率分別為maX_p0Wer(i，j)，最大的功率點所處的採樣點位置為indeX(0，2)。 假定PSS時域序列的峰值仿真圖如圖4所示，從左至右分別為c_time(0)、c_time(l)和c_time⑵的序列峰值圖示。從圖4可以看出，c_time⑵序列的功率峰值最大，終端記錄max_ power (0,2), max_power (0，2)所處的採樣點位置為 index (0，2)。終端對其餘5組y⑴序列的處理同樣分別得到3組頻域序列和3組時域序列，並 分別記錄得到其餘5組y⑴序列對應的manpower (i，j)和最大的功率點所處的採樣點位 置 index(i, j)。終端最終在記錄的6個max_power (i，j)中找到最大值記錄為peak_power，根據 peak—power對應的i禾口 j，在index (i, j)中找至Ll具體index值,記錄為peak—index,同時 記錄此時的 seq_index = j, time_index = index。步驟303，終端根據記錄的peak_index和time_index，計算出PSS所在符號在5ms 同步中所處的位置，同時得到小區id的組內編號TVg=SeiLindexo需要說明的是，本發明實施例提供的方法僅是以系統帶寬為20M、信道為 AWGN+3GPP"EVA-70」、SNR = 10為例進行說明，對於其他場景，例如系統帶寬更新為20M時， 該方法同樣可以適用。本發明實施例中，終端將讀取的空口數據進行分組處理，將採樣點序列的長度控 制為設定的利於進行變換處理的長度，利用時頻變換加速器對採樣點序列進行處理，耗時 短，效率高。實施例三基於與上述方法實施例相同或相似的技術構思，本發明實施例三提供一種主同步 信號的搜索設備，如圖5所示，包括分組單元10，用於將讀取到的空口數據進行分組，對每組空口數據進行處理並分 別得到設定長度的採樣點序列；處理單元20，用於利用時頻變換加速器對所述採樣點序列進行處理。如圖6所示，所述處理單元20包括頻域變換子單元21，用於利用數位訊號處理DSP配置的時頻變換加速器對所述採 樣點序列進行頻域變換；相關子單元22，用於將頻域變化的結果與本地相關序列進行相關得到主同步信號 PSS頻域序列；時域變換子單元23，用於利用時頻變換加速器對所述PSS頻域序列進行時域變換 得到PSS時域序列。所述設定長度包括2048點或IOM點。所述分組單元10還用於當所述設定長度為2048點時，將讀取到的空口數據劃分 為分別包括30720個採樣點的6組採樣點序列，對每組採樣點序列進行15倍降採樣得到長 度為2048點的採樣點序列。相應的，如圖7所示，所述處理單元20包括頻域變換子單元201，用於利用DSP配置的時頻變換加速器對每組採樣點序列進 行頻域變換；相關子單元202，用於將頻域變化的結果與本地相關序列進行相關得到PSS頻域 序列；時域變換子單元203，用於對變換得到的PSS頻域序列進行時域變換得到PSS時域 序列；
記錄子單元204，用於記錄每一 PSS時域序列中的最大點功率和最大的功率點所 處的採樣點位置，將各最大點功率中的最大值設為峰值功率，並記錄所述峰值功率對應的 採樣點位置。如圖8所示，該設備還包括本地序列生成單元30，用於根據預設策略設置組內編 號TVg的值，生成本地計算得到的PSS頻域序列；對得到的PSS頻域序列做反向快速傅立葉 變換得到PSS時域序列，根據該PSS時域序列得到本地序列PSS_L0CAL ；將PSS_L0CAL序列 進行15倍降採樣降到，得到序列Q ；將序列Q做快速傅立葉變換得到本地相關序列。本發明實施例中，終端將讀取的空口數據進行分組處理，將採樣點序列的長度控 制為設定的利於進行變換處理的長度，利用時頻變換加速器對採樣點序列進行處理，耗時 短，效率高。通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可藉助 軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現，當然也可以通過硬體，但很多情況下前者是更 佳的實施方式。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的 部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若 幹指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發 明各個實施例所述的方法。本領域技術人員可以理解附圖只是一個優選實施例的示意圖，附圖中的模塊或流 程並不一定是實施本發明所必須的。本領域技術人員可以理解實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述進行分 布於實施例的裝置中，也可以進行相應變化位於不同於本實施例的一個或多個裝置中。上 述實施例的模塊可以合併為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但是，本發明並非局限於此，任何本領 域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種主同步信號的搜索方法，其特徵在於，包括終端將讀取到的空口數據進行分組，對每組空口數據進行處理並分別得到設定長度的 採樣點序列；所述終端利用時頻變換加速器對所述採樣點序列進行處理。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述終端利用時頻變換加速器對所述採樣 點序列進行處理包括所述終端利用數位訊號處理DSP配置的時頻變換加速器對所述採樣點序列進行頻域 變換，並將頻域變化的結果與本地相關序列進行相關得到主同步信號PSS頻域序列；所述終端利用時頻變換加速器對所述PSS頻域序列進行時域變換得到PSS時域序列。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述設定長度包括2048點或IOM點。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，當所述設定長度為2048點時，所述終端將讀 取到的空口數據進行分組，對每組空口數據進行處理並分別得到設定長度的採樣點序列包 括所述終端將讀取到的空口數據劃分為分別包括30720個採樣點的6組採樣點序列，對 每組採樣點序列進行15倍降採樣得到長度為2048點的採樣點序列。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述終端利用時頻變換加速器對所述採樣 點序列進行處理包括所述終端利用DSP配置的時頻變換加速器對每組採樣點序列進行頻域變換，並將頻域 變化的結果與本地相關序列進行相關得到PSS頻域序列，對變換得到的PSS頻域序列進行 時域變換得到PSS時域序列；所述終端記錄每一 PSS時域序列中的最大點功率和最大的功率點所處的採樣點位置， 將各最大點功率中的最大值設為峰值功率，並記錄所述峰值功率對應的採樣點位置。
6.如權利要求2或5所述的方法，其特徵在於，所述本地相關序列的生成方式包括根據預設策略設置組內編號ivg的值，生成本地計算得到的PSS頻域序列；對得到的PSS頻域序列做反向快速傅立葉變換得到PSS時域序列，根據該PSS時域序 列得到本地序列PSS_L0CAL ；將PSS_L0CAL序列進行15倍降採樣降到，得到序列Q ；將序列Q做快速傅立葉變換得到本地相關序列。
7.一種主同步信號的搜索設備，其特徵在於，包括分組單元，用於將讀取到的空口數據進行分組，對每組空口數據進行處理並分別得到 設定長度的採樣點序列；處理單元，用於利用時頻變換加速器對所述採樣點序列進行處理。
8.如權利要求7所述的設備，其特徵在於，所述處理單元包括頻域變換子單元，用於利用數位訊號處理DSP配置的時頻變換加速器對所述採樣點序 列進行頻域變換；相關子單元，用於將頻域變化的結果與本地相關序列進行相關得到主同步信號PSS頻 域序列；時域變換子單元，用於利用時頻變換加速器對所述PSS頻域序列進行時域變換得到PSS時域序列。
9.如權利要求7所述的設備，其特徵在於，所述設定長度包括2048點或IOM點。
10.如權利要求7所述的設備，其特徵在於，所述分組單元還用於當所述設定長度為 2048點時，將讀取到的空口數據劃分為分別包括30720個採樣點的6組採樣點序列，對每組 採樣點序列進行15倍降採樣得到長度為2048點的採樣點序列。
11.如權利要求10所述的設備，其特徵在於，所述處理單元包括頻域變換子單元，用於利用DSP配置的時頻變換加速器對每組採樣點序列進行頻域變換；相關子單元，用於將頻域變化的結果與本地相關序列進行相關得到PSS頻域序列； 時域變換子單元，用於對變換得到的PSS頻域序列進行時域變換得到PSS時域序列； 記錄子單元，用於記錄每一 PSS時域序列中的最大點功率和最大的功率點所處的採樣 點位置，將各最大點功率中的最大值設為峰值功率，並記錄所述峰值功率對應的採樣點位置。
12.如權利要求8或11所述的設備，其特徵在於，還包括本地序列生成單元，用於根據預設策略設置組內編號7\^〉的值，生成本地計算得到的PSS頻域序列；對得到的PSS頻域序列做反向快速傅立葉變換得到PSS時域序列，根據該PSS時域序列得到本地序列PSS_ LOCAL ；將PSS_L0CAL序列進行15倍降採樣降到，得到序列Q ；將序列Q做快速傅立葉變換 得到本地相關序列。
全文摘要
本發明實施例公開了一種主同步信號的搜索方法及設備，該方法包括終端將讀取到的空口數據進行分組，對每組空口數據進行處理並分別得到設定長度的採樣點序列；所述終端利用時頻變換加速器對所述採樣點序列進行處理。本發明實施例中，終端將讀取的空口數據進行分組處理，將採樣點序列的長度控制為設定的利於進行變換處理的長度，利用時頻變換加速器對採樣點序列進行處理，耗時短，效率高。
文檔編號H04B7/26GK102075237SQ201010620379
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月23日 優先權日2010年12月23日
發明者倪立華, 張龍, 彭振宇, 牛綱, 王希, 趙偉 申請人:大唐移動通信設備有限公司