一種快速頻偏調整方法和裝置與流程
2023-07-23 23:38:07
本發明涉及寬帶碼分多址系統領域，尤其涉及一種快速頻偏調整方法和裝置。
背景技術：
寬帶碼分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)技術是目前3G通信中影響力最大的一種寬度無線接入技術。終端處於CELL_PCH態下，會定期啟動接收PICH，以確認是否有發給該終端的尋呼信息。為了節省功耗，協議規定終端在進行DRX接收(即非連續接收)時，在非接收PICH(尋呼指示信道)的地方，可以進入休眠狀態，等到需要接收PICH時再對終端進行喚醒。在喚醒終端的時候，喚醒時間越長，則功耗越高；喚醒時間越短，功耗越低。WCDMA系統採用DCXO晶振，該晶振對於溫度十分敏感，在DRX休眠期，頻偏擺動很大，需要快速恢復。
現有的頻偏調整方法通常根據相鄰兩次的相位旋轉來計算頻偏，這種方法計算複雜，頻偏調整速度慢，導致功耗增加。
技術實現要素：
為此，需要提供一種快速頻偏調整的技術方案，用以解決現有頻偏調整方法調整速度慢、終端喚醒時間長、導致終端功耗增加等問題。
為實現上述目的，發明人提供了一種快速頻偏調整方法，所述方法在頻偏調整周期內完成，所述頻偏調整周期包括若干個碼片組，並對每個碼片組進行編號，所述碼片組包括若干碼片；所述方法包括以下步驟：
遍歷所有的徑，獲取每根徑對應的I路參數和Q路參數；
在每個碼片組內，根據每根徑對應的I路參數和Q路參數分別計算每根徑對應的能量值和飄移值；
在預設編號的碼片組結束時，分別對當前所有徑的能量值和飄移值進行累加，得到能量累加值和飄移累加值；將能量累加值與飄移累加值相除，得到反正弦係數，根據反正弦係數與角度的對應關係，得到偏移角；根據偏移角與頻偏調整值的對應關係，獲取頻偏調整值，並用頻偏調整值對晶振頻偏進行調整。
進一步地，所述飄移值包括第一飄移值和第二飄移值，所述第二飄移值通過第一飄移值進行IIR濾波得到，所述飄移累加值為第二飄移值的累加值。
進一步地，某根徑在當前碼片組內的第一飄移值為：該徑在當前碼片組對應的Q路參數與該徑在上一個碼片組的I路參數的乘積，減去該徑在當前碼片組對應的I路參數與該徑在上一個碼片組的Q路參數的乘積。
進一步地，所述能量值包括第一能量值和第二能量值，所述第二能量值通過第一能量值進行IIR濾波得到，所述能量累加值為第二能量值的累加值。
進一步地，某根徑在當前碼片組的第一能量值為：該徑在當前碼片組的I路參數平方，加上該徑在當前碼片組Q路參數的平方。
進一步地，在不同預設編號的碼片組結束時，進行IIR濾波的濾波係數不同。
進一步地，所述頻偏調整周期內所包含的碼片組數量為35個，每個碼片組包含256個碼片。
進一步地，所述預設編號的碼片組依次為編號為5、10、15、25、35的碼片組。
發明人還提供了一種快速頻偏調整裝置，所述裝置在頻偏調整周期內對晶振頻偏進行調整，所述頻偏調整周期包括若干個碼片組，並對每個碼片組進行編號，所述碼片組包括256若干碼片；所述裝置包括參數獲取單元、計算單元、頻偏調整值獲取單元、頻偏調整單元；所述計算單元包括第一計算單元、第二計算單元和第三計算單元；
所述參數獲取單元用於遍歷所有的徑，獲取每根徑對應的I路參數和Q路參數；
所述第一計算單元用於在每個碼片組內，根據每根徑對應的I路參數和Q路參數計算每根徑對應的能量值，所述第二計算單元用於在每個碼片組內，根據每根徑對應的I路參數和Q路參數計算每根徑對應的飄移值；
所述第三計算單元用於在預設編號的碼片組結束時，分別對當前所有徑的能量值和飄移值進行累加，得到能量累加值和飄移累加值，並將能量累加值與飄移累加值相除，得到反正弦係數；
所述頻偏調整值獲取單元用於根據反正弦係數與角度的對應關係，得到偏移角，而後根據偏移角與頻偏調整值的對應關係，獲取頻偏調整值；
所述頻偏調整單元用於採用所述頻偏調整值對晶振頻偏進行調整。
進一步地，所述飄移值包括第一飄移值和第二飄移值，所述第二飄移值通過第一飄移值進行IIR濾波得到，所述飄移累加值為第二飄移值的累加值。
進一步地，某根徑在當前碼片組內的第一飄移值為：該徑在當前碼片組對應的Q路參數與該徑在上一個碼片組的I路參數的乘積，減去該徑在當前碼片組對應的I路參數與該徑在上一個碼片組的Q路參數的乘積。
進一步地，所述能量值包括第一能量值和第二能量值，所述第二能量值通過第一能量值進行IIR濾波得到，所述能量累加值為第二能量值的累加值。
進一步地，某根徑在當前碼片組的第一能量值為：該徑在當前碼片組的I路參數平方，加上該徑在當前碼片組Q路參數的平方。
進一步地，在不同預設編號的碼片組結束時，進行IIR濾波的濾波係數不同。
進一步地，所述頻偏調整周期內所包含的碼片組數量為35個，每個碼片組包含256個碼片。
進一步地，所述預設編號的碼片組依次為編號為5、10、15、25、35的碼片組。
上述技術方案所述的快速頻偏調整方法和裝置，所述方法在頻偏調整周期內完成，所述頻偏調整周期包括若干個碼片組，並對每個碼片組進行編號，所述碼片組包括若干碼片；所述方法包括以下步驟：首先遍歷所有的徑，獲取每根徑對應的I路參數和Q路參數；而後在每個碼片組內，根據每根徑對應的I路參數和Q路參數分別計算每根徑對應的能量值和飄移值；而後在預設編號的碼片組結束時，分別對當前所有徑的能量值和飄移值進行累加，得到能量累加值和飄移累加值；將能量累加值與飄移累加值相除，得到反正弦係數，根據反正弦係數與角度的對應關係，得到偏移角；根據偏移角與頻偏調整值的對應關係，獲取頻偏調整值，並用頻偏調整值對晶振頻偏進行調整。這樣，在每個預設編碼的碼片組結束後對頻偏進行一次調整，通過多次調整保證在頻偏調整周期內可以快速調整頻偏，節約終端休眠狀態的喚醒時間，達到省功耗的目的。
附圖說明
圖1為本發明一實施例涉及的快速頻偏調整方法的流程圖；
圖2為本發明一實施例涉及的快速頻偏調整裝置的示意圖；
附圖標記說明：
101、參數獲取單元；
102、計算單元；121、第一計算單元；122、第二計算單元；123、第三計算單元；
103、頻偏調整值獲取單元；
104、頻偏調整單元。
具體實施方式
為詳細說明技術方案的技術內容、構造特徵、所實現目的及效果，以下結合具體實施例並配合附圖詳予說明。
請參閱圖1，為本發明一實施例涉及的快速頻偏調整方法的流程圖。所述方法在頻偏調整周期內完成，所述頻偏調整周期包括若干個碼片組，並對每個碼片組進行編號，所述碼片組包括若干碼片。碼片以及碼片組為表徵時間周期的單位，優選的，在本實施方式中，所述碼片組為符號(symbol)，1symbol＝256chip(碼片)。在其他實施方式中，所述碼片組包含碼片的數量還可以根據實際需要取其他值。所述方法包括以下步驟：
首先進入步驟S101遍歷所有的徑，獲取每根徑對應的I路參數和Q路參數。同一信號在遇到障礙物後會發生衍射，形成多根徑，遍歷所有的徑是指RAKE接收機搜尋信號的峰值點(finger)的過程，包括搜索峰值點、調整峰值點位置、鎖定峰值點等。同時，接收機會將模擬信號轉換為數位訊號，並獲取在每個碼片(時間單位，10ms＝38400chip)內各個徑的I路參數和Q路參數。I路參數和Q路參數是調整頻偏所需的兩個參數。在本實施方式中，所述每根徑對應的I路參數和Q路參數為每根徑在公共導頻信道符號對應的I路參數和Q路參數。
而後進入步驟S102在每個碼片組內，根據每根徑對應的I路參數和Q路參數分別計算每根徑對應的能量值和飄移值。在本實施方式中，所述飄移值包括第一飄移值和第二飄移值，所述第二飄移值通過第一IIR濾波飄移值進行IIR濾波得到。某根徑在當前碼片組內的第一飄移值為：該徑在當前碼片組對應的Q路參數與該徑在上一個碼片組的I路參數的乘積，減去該徑在當前碼片組對應的I路參數與該徑在上一個碼片組的Q路參數的乘積。例如現在有兩個相鄰的碼片組：第一碼片組和第二碼片組，某根徑在第一碼片組的I路參數和Q路參數分別用I1和Q1，該徑在第二碼片組的I路參數和Q路參數分別為I2和Q2，則第二碼片組內該徑的第一飄移值fre2＝I1Q2-I2Q1。第二飄移值通過第一飄移值進行IIR濾波得到，具體地，若第一碼片組內的第二飄移值為IIRfre1，第二碼片組內的第一飄移值為fre2，則第二碼片組內的第二飄移值IIRfre2＝IIRfre1+(fre2-IIRfre1)*cof，其中，cof為濾波參數，*表示乘號。
在本實施方式中，所述能量值包括第一能量值和第二能量值，所述第二能量值通過第一能量值IIR濾波值與當前能量值進行IIR濾波得到。某根徑在當前碼片組的第一能量值為：該徑在當前碼片組的I路參數平方，加上該徑在當前碼片組Q路參數的平方。例如某根徑在某碼片組的I路參數和Q路參數分別用I和Q，則該徑在該碼片組內的第一能量值為En＝I2+Q2，第二能量值(IIREn)計算公式如下：IIREn＝IIREn-1+(En-IIREn-1)*cof其中，IIREn-1為當前碼片組的上一碼片組的第二能量值，cof為濾波係數。
而後進入步驟S103在預設編號的碼片組結束時，分別對當前所有徑的能量值和飄移值進行累加，得到能量累加值和飄移累加值，將能量累加值與飄移累加值相除，得到反正弦系。在本實施方式中，所述飄移累加值為第二飄移值的累加值，，所述能量累加值為第二能量值的累加值。在本實施方式中，所述頻偏調整周期內所包含的碼片組數量為35個，每個碼片組包含256個碼片。所述預設編號的碼片組依次為編號為5、10、15、25、35的碼片組。即以35個符號(256個chip)為一整個頻偏調整周期，在每個頻偏調整周期內對頻偏進行5次調整，每次調整的時間分別是在編號為5、10、15、25、35的符號結束後。在本實施方式中，在不同預設編號的碼片組結束時，進行IIR濾波的濾波係數不同。具體地，在預設編號5至15的碼片組內採用較大的濾波係數進行IIR濾波，而在預設編號25至35的碼片組內採用較大的濾波係數進行IIR濾波。這樣，在前3次頻偏調整時，可以對頻偏進行較大幅度地調整，在最後兩次調整時，則調整的幅度更小，使得頻偏調整更為準備。在其他實施例中，所述頻偏調整周期內所包含的碼片組數量可以根據實際需要選擇其他任意數量，碼片組的預設編號也可以自定義決定。例如每個頻偏調整周期包括100個符號，則在前60個碼片組內可以每10個碼片組進行一次頻偏調整，後40個碼片組內每20個碼片組進行一次頻偏調整，即預設編號的碼片組的編號依次為10、20、30、40、50、60、80、100，優選的，在編號為1至60的碼片組內的IIR濾波可以採用相對較大的數值，以保證頻偏調整的速度，縮短調整時間，在60至100的碼片組內的IIR濾波可以採用相對較小的數值，以保證頻偏調整的精度，保證頻偏調整的準確性。
而後進入步驟S104根據反正弦係數與角度的對應關係，得到偏移角，根據偏移角與頻偏調整值的對應關係，獲取頻偏調整值。反正弦係數(arcsin值)與角度的關係可以事先存儲於一張表中，當獲悉某一碼片組內計算出的反正弦係數時，通過讀表即可獲得該反正弦係數對應的偏移角。同理，當獲悉偏移角後，通過讀表即可獲得該偏移角對應的頻偏調整值。
而後進入步驟S105用頻偏調整值對晶振頻偏進行調整。優選的，在頻偏調整結束後，所述方法還包括清空本次計算的緩存數據，例如計算出的能量累加值、飄移累加值等等。通過上述方案，使得在一個頻偏調整周期內可以將晶振頻偏快速調整到位，節省了功耗。
請參閱圖2，為本發明一實施例涉及的快速頻偏調整裝置的示意圖。所述裝置在頻偏調整周期內對晶振頻偏進行調整，所述頻偏調整周期包括若干個碼片組，並對每個碼片組進行編號，所述碼片組包括若干碼片；所述裝置包括參數獲取單元101、計算單元102、頻偏調整值獲取單元103、頻偏調整單元104；所述計算單元包括第一計算單元101、第二計算單元102和第三計算單元103；
所述參數獲取單元101用於遍歷所有的徑，獲取每根徑對應的I路參數和Q路參數；
所述第一計算單元121用於在每個碼片組內，根據每根徑對應的I路參數和Q路參數計算每根徑對應的能量值，所述第二計算單元122用於在每個碼片組內，根據每根徑對應的I路參數和Q路參數計算每根徑對應的飄移值；
所述第三計算單元123用於在預設編號的碼片組結束時，分別對當前所有徑的能量值和飄移值進行累加，得到能量累加值和飄移累加值，並將能量累加值與飄移累加值相除，得到反正弦係數；
所述頻偏調整值獲取單元103用於根據反正弦係數與角度的對應關係，得到偏移角，而後根據偏移角與頻偏調整值的對應關係，獲取頻偏調整值；
所述頻偏調整單元104用於採用所述頻偏調整值對晶振頻偏進行調整。
在使用快速頻偏調整裝置時，首先參數獲取單元101遍歷所有的徑，獲取每根徑對應的I路參數和Q路參數。同一信號在遇到障礙物後會發生衍射，形成多根徑，遍歷所有的徑是指RAKE接收機搜尋信號的峰值點(finger)的過程，包括搜索峰值點、調整峰值點位置、鎖定峰值點等。同時，接收機會將模擬信號轉換為數位訊號，並獲取在每個碼片(時間單位，10ms＝38400chip)內各個徑的I路參數和Q路參數。I路參數和Q路參數是調整頻偏所需的兩個參數。
而後第一計算單元121在每個碼片組內，根據每根徑對應的I路參數和Q路參數計算每根徑對應的能量值，而後第二計算單元122在每個碼片組內，根據每根徑對應的I路參數和Q路參數計算每根徑對應的飄移值。在本實施方式中，所述飄移值包括第一飄移值和第二飄移值，所述第二飄移值通過第一IIR濾波飄移值進行IIR濾波得到。某根徑在當前碼片組內的第一飄移值為：該徑在當前碼片組對應的Q路參數與該徑在上一個碼片組的I路參數的乘積，減去該徑在當前碼片組對應的I路參數與該徑在上一個碼片組的Q路參數的乘積。例如現在有兩個相鄰的碼片組：第一碼片組和第二碼片組，某根徑在第一碼片組的I路參數和Q路參數分別用I1和Q1，該徑在第二碼片組的I路參數和Q路參數分別為I2和Q2，則第二碼片組內該徑的第一飄移值fre2＝I1Q2-I2Q1。第二飄移值通過第一飄移值進行IIR濾波得到，具體地，若第一碼片組內的第二飄移值為IIRfre1，第二碼片組內的第一飄移值為fre2，則第二碼片組內的第二飄移值IIRfre2＝IIRfre1+(fre2-IIRfre1)*cof，其中，cof為濾波參數，*表示乘號。
在本實施方式中，所述能量值包括第一能量值和第二能量值，所述第二能量值通過第一能量值IIR濾波值與當前能量值進行IIR濾波得到。某根徑在當前碼片組的第一能量值為：該徑在當前碼片組的I路參數平方，加上該徑在當前碼片組Q路參數的平方。例如某根徑在某碼片組的I路參數和Q路參數分別用I和Q，則該徑在該碼片組內的第一能量值為En＝I2+Q2，第二能量值(IIREn)計算公式如下：IIREn＝IIREn-1+(En-IIREn-1)*cof其中，IIREn-1為當前碼片組的上一碼片組的第二能量值，cof為濾波係數。
而後第三計算單元123在預設編號的碼片組結束時，分別對當前所有徑的能量值和飄移值進行累加，得到能量累加值和飄移累加值，將能量累加值與飄移累加值相除，得到反正弦系。在本實施方式中，所述飄移累加值為第二飄移值的累加值，，所述能量累加值為第二能量值的累加值。在本實施方式中，所述頻偏調整周期內所包含的碼片組數量為35個，每個碼片組包含256個碼片。所述預設編號的碼片組依次為編號為5、10、15、25、35的碼片組。即以35個符號(256個chip)為一整個頻偏調整周期，在每個頻偏調整周期內對頻偏進行5次調整，每次調整的時間分別是在編號為5、10、15、25、35的符號結束後。在本實施方式中，在不同預設編號的碼片組結束時，進行IIR濾波的濾波係數不同。具體地，在預設編號5至15的碼片組內採用較大的濾波係數進行IIR濾波，而在預設編號25至35的碼片組內採用較大的濾波係數進行IIR濾波。這樣，在前3次頻偏調整時，可以對頻偏進行較大幅度地調整，在最後兩次調整時，則調整的幅度更小，使得頻偏調整更為準備。在其他實施例中，所述頻偏調整周期內所包含的碼片組數量可以根據實際需要選擇其他任意數量，碼片組的預設編號也可以自定義決定。例如每個頻偏調整周期包括100個符號，則在前60個碼片組內可以每10個碼片組進行一次頻偏調整，後40個碼片組內每20個碼片組進行一次頻偏調整，即預設編號的碼片組的編號依次為10、20、30、40、50、60、80、100，優選的，在編號為1至60的碼片組內的IIR濾波可以採用相對較大的數值，以保證頻偏調整的速度，縮短調整時間，在60至100的碼片組內的IIR濾波可以採用相對較小的數值，以保證頻偏調整的精度，保證頻偏調整的準確性。
而後頻偏調整值獲取單元103根據反正弦係數與角度的對應關係，得到偏移角，根據偏移角與頻偏調整值的對應關係，獲取頻偏調整值。反正弦係數(arcsin值)與角度的關係可以事先存儲於一張表中，當獲悉某一碼片組內計算出的反正弦係數時，通過讀表即可獲得該反正弦係數對應的偏移角。同理，當獲悉偏移角後，通過讀表即可獲得該偏移角對應的頻偏調整值。
而後頻偏調整單元104用頻偏調整值對晶振頻偏進行調整。優選的，在頻偏調整結束後，所述方法還包括清空本次計算的緩存數據，例如計算出的能量累加值、飄移累加值等等。通過上述方案，使得在一個頻偏調整周期內可以將晶振頻偏快速調整到位，節省了功耗。
上述技術方案所述的快速頻偏調整方法和裝置，所述方法在頻偏調整周期內完成，所述頻偏調整周期包括若干個碼片組，並對每個碼片組進行編號，所述碼片組包括若干碼片；所述方法包括以下步驟：首先遍歷所有的徑，獲取每根徑對應的I路參數和Q路參數；而後在每個碼片組內，根據每根徑對應的I路參數和Q路參數分別計算每根徑對應的能量值和飄移值；而後在預設編號的碼片組結束時，分別對當前所有徑的能量值和飄移值進行累加，得到能量累加值和飄移累加值；將能量累加值與飄移累加值相除，得到反正弦係數，根據反正弦係數與角度的對應關係，得到偏移角；根據偏移角與頻偏調整值的對應關係，獲取頻偏調整值，並用頻偏調整值對晶振頻偏進行調整。這樣，在每個預設編碼的碼片組結束後對頻偏進行一次調整，通過多次調整保證在頻偏調整周期內可以快速調整頻偏，節約終端休眠狀態的喚醒時間，達到省功耗的目的。
需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者終端設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者終端設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括……」或「包含……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者終端設備中還存在另外的要素。此外，在本文中，「大於」、「小於」、「超過」等理解為不包括本數；「以上」、「以下」、「以內」等理解為包括本數。
本領域內的技術人員應明白，上述各實施例可提供為方法、裝置、或電腦程式產品。這些實施例可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。上述各實施例涉及的方法中的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關的硬體來完成，所述的程序可以存儲於計算機設備可讀取的存儲介質中，用於執行上述各實施例方法所述的全部或部分步驟。所述計算機設備，包括但不限於：個人計算機、伺服器、通用計算機、專用計算機、網絡設備、嵌入式設備、可編程設備、智能移動終端、智能家居設備、穿戴式智能設備、車載智能設備等；所述的存儲介質，包括但不限於：RAM、ROM、磁碟、磁帶、光碟、快閃記憶體、U盤、移動硬碟、存儲卡、記憶棒、網絡伺服器存儲、網絡雲存儲等。
上述各實施例是參照根據實施例所述的方法、設備(系統)、和電腦程式產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到計算機設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些電腦程式指令也可存儲在能引導計算機設備以特定方式工作的計算機設備可讀存儲器中，使得存儲在該計算機設備可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的製造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些電腦程式指令也可裝載到計算機設備上，使得在計算機設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
儘管已經對上述各實施例進行了描述，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例做出另外的變更和修改，所以以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利保護範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍之內。