一种主同步信号的符号位置的确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种主同步信号的符号位置的确定方法，包括：对接收到的射频信号进行处理得到数字基带信号，对数字基带信号进行采样得到采样信号；对采样信号进行处理，得出采样信号在K个子帧的累积功率值；按照预设规则从采样信号在K个子帧的累积功率值中确定出第一累积功率值，将第一累积功率值对应的子帧位置确定为窄带主同步信号NPSS的子帧位置；根据NPSS的子帧位置，将预先构造出的NPSS与采样信号进行相关运算，得到各相关值；根据各相关值确定出NPSS的符号位置。本发明专利技术实施例还同时公开了一种主同步信号的符号位置的确定装置。

【技术实现步骤摘要】
一种主同步信号的符号位置的确定方法及装置
本专利技术涉及物联网领域，尤其涉及一种主同步信号的符号位置的确定方法和装置。
技术介绍
窄带物联网(NB-IoT，NarrowBandInternetofThings)是物联网(IoT，InternetofThings)领域一个新兴的技术，与现有的IoT技术不同的是，它是基于电信蜂窝网络的、可全球通用的物联网技术；NB-IoT使用许可(License)频段，可采取带内、保护带或独立载波三种部署方式，与现有网络共存，具有广覆盖、深覆盖、海量连接、成本低、功耗低、数据安全等优点。与其他蜂窝通信技术一样，NB-IoT通信工作的第一步是要完成终端与系统的初始同步过程，包括获得时间同步和频率同步，这可以通过终端的扫频和主同步过程来得到，现有的主同步方法通过终端在本地构造主同步信号，利用主同步序列的相关性与每个时间点的接收信号(基站发射信号)进行比对，相关性高的信号所在的时间点认为是主同步时间点，根据这一思路，NB-IoT也可以利用其窄带主同步信号(NPSS，NarrowBandPrimarySynchronizationSignal)与接收信号的相关性评估来获得主同步，但是，在没有任何先验信息的情况下，这种方法需要遍历一个无线帧(10ms)内所有可能的时间点，不管是在时域还是频域进行相关，这种方法都会消耗大量的硬件资源或数字信号处理器(DSP，DigitalSignalProcessor)资源，并且要不间断的连续接收信号和运算，无法降低功耗。而NB-IoT对成本和功耗方面有着非常高的要求，根据TR45.820的仿真数据，预期终端模块的待机时间可长达10年、单个接连模块不超过5美元，而且为了降低成本，可能使用了低性能的晶振，会给终端和系统之间带来比以往的蜂窝通讯系统更大的初始频偏(可到25.5KHz)，对初始定时的获得造成影响，由此可以看出，现有的主同步方法不能满足NB-IoT低成本和低功耗的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例期望提供一种主同步信号的符号位置的确定方法和装置，能够满足NB-IoT低成本和低功耗的要求，提高了NB-IoT中主同步的效率。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供一种主同步信号的符号位置的确定方法，包括：对接收到的射频信号进行处理得到数字基带信号，对所述数字基带信号进行采样得到采样信号；对所述采样信号进行处理，得出所述采样信号在K个子帧的累积功率值；将所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值确定为第一累积功率值，将所述第一累积功率值对应的子帧位置确定为所述窄带主同步信号NPSS的子帧位置；根据所述NPSS的子帧位置，将预先构造出的NPSS与所述采样信号进行相关运算，得到各相关值；根据所述各相关值确定出所述NPSS的符号位置。进一步地，所述对所述采样信号进行处理，得出所述采样信号在K个子帧的累积功率值，包括：按照预设算法对所述采样信号进行处理，得到所述采样信号在一个无线帧内K个子帧的能量；对所述采样信号在一个无线帧内K个子帧的能量按照第一预设帧数进行累加、滤波得到所述采样信号在K个子帧的累积功率值。进一步地，所述按照预设算法对所述采样信号进行处理，得到所述采样信号在一个无线帧内K个子帧的能量，包括：对所述采样信号进行共轭点乘运算，得到所述采样信号的各共轭点乘运算结果；从所述采样信号的各共轭点乘运算结果中挑选K组共轭点乘运算结果，分别对K组共轭点乘运算结果进行累加平均运算，得到所述采样信号在一个无线帧内K个子帧的能量。进一步地，在将所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值确定为第一累积功率值，将所述第一累积功率值对应的子帧位置确定为所述NPSS的子帧位置之后，所述方法还包括：根据所述第一累积功率值对应的子帧位置，确定出所述采样信号的第一频偏；根据所述第一频偏对所述采样信号进行频偏补偿。进一步地，在根据所述第一频偏对所述采样信号进行频偏补偿之后，所述方法还包括：在所述采样信号在K个子帧的累积功率值中存在至少两个峰值，且所述峰值与所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值之间的功率差值小于等于第一预设门限值时，且所述峰值与所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值之间的时间差值大于等于第二预设门限值时，且所述第一频偏大于所述预设的运算门限的绝对值时，将所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值之后的第一个峰值确定为所述第一累积功率值；在所述采样信号在K个子帧的累积功率值中存在至少两个峰值，且所述峰值与所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值之间的功率差值小于等于第一预设门限值时，且所述峰值与所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值之间的时间差值大于等于第二预设门限值时，且所述第一频偏小于所述预设的运算门限的绝对值的相反数时，将所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值之前的第一个峰值确定为所述第一累积功率值，返回执行所述将所述第一累积功率值对应的子帧位置确定为所述NPSS的子帧位置的步骤。进一步地，所述根据所述NPSS的子帧位置，将预先构造出的NPSS与所述采样信号进行相关运算，得到各相关值，包括：获取预设分段数目的频偏值；根据所述预设分段数目的频偏值分别对所述采样信号进行频偏补偿处理，得到所述预设分段数目的处理后的采样信号；根据所述NPSS的子帧位置，将所述预先构造出的NPSS分别与所述预设分段数目的处理后的采样信号进行相关运算，得到所述各相关值。进一步地，根据所述各相关值确定出所述NPSS的符号位置，包括：对所述各相关值分别按照第二预设帧数进行累加、滤波得到所述各相关值对应的功率值；从所述各相关值对应的功率值中选取出预设数目的峰值；在所述各相关值对应的功率值中，计算除所述预设数目的峰值以外的功率值的平均值；在所述各相关值对应的功率值中，选取大于所述平均值与预设判决门限的乘积的功率值，将选取的功率值中的最大值对应的子帧中的符号位置确定为所述NPSS的符号位置。第二方面，本专利技术实施例提供一种主同步信号的符号位置的确定装置，包括：采样模块，用于对接收到的射频信号进行处理得到数字基带信号，对所述数字基带信号进行采样得到采样信号；处理模块，用于对所述采样信号进行处理，得出所述采样信号在K个子帧的累积功率值；第一确定模块，用于将所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值确定为第一累积功率值，将所述第一累积功率值对应的子帧位置确定为所述窄带主同步信号NPSS的子帧位置；运算模块，用于根据所述NPSS的子帧位置，将预先构造出的NPSS与所述采样信号进行相关运算，得到各相关值；第二确定模块，用于根据所述各相关值确定出所述NPSS的符号位置。进一步地，所述处理模块，包括：处理子模块，用于按照预设算法对所述采样信号进行处理，得到所述采样信号在一个无线帧内K个子帧的能量；累加滤波子模块，用于对所述采样信号在一个无线帧内K个子帧的能量按照第一预设帧数进行累加、滤波得到所述采样信号在K个子帧的累积功率值。进一步地，所述处理子模块，具体用于对所述采样信号进行共轭点乘运算，得到所述采样信号的各共轭点乘运算结果；从所述采样信号的各共轭点乘运算结果中挑选K组共轭点乘运算结果，分别对K组共轭点乘运算结果进行累加平均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主同步信号的符号位置的确定方法，其特征在于，包括：对接收到的射频信号进行处理得到数字基带信号，对所述数字基带信号进行采样得到采样信号；对所述采样信号进行处理，得出所述采样信号在K个子帧的累积功率值；将所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值确定为第一累积功率值，将所述第一累积功率值对应的子帧位置确定为所述窄带主同步信号NPSS的子帧位置；根据所述NPSS的子帧位置，将预先构造出的NPSS与所述采样信号进行相关运算，得到各相关值；根据所述各相关值确定出所述NPSS的符号位置。

【技术特征摘要】
1.一种主同步信号的符号位置的确定方法，其特征在于，包括：对接收到的射频信号进行处理得到数字基带信号，对所述数字基带信号进行采样得到采样信号；对所述采样信号进行处理，得出所述采样信号在K个子帧的累积功率值；将所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值确定为第一累积功率值，将所述第一累积功率值对应的子帧位置确定为所述窄带主同步信号NPSS的子帧位置；根据所述NPSS的子帧位置，将预先构造出的NPSS与所述采样信号进行相关运算，得到各相关值；根据所述各相关值确定出所述NPSS的符号位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述采样信号进行处理，得出所述采样信号在K个子帧的累积功率值，包括：按照预设算法对所述采样信号进行处理，得到所述采样信号在一个无线帧内K个子帧的能量；对所述采样信号在一个无线帧内K个子帧的能量按照第一预设帧数进行累加、滤波得到所述采样信号在K个子帧的累积功率值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照预设算法对所述采样信号进行处理，得到所述采样信号在一个无线帧内K个子帧的能量，包括：对所述采样信号进行共轭点乘运算，得到所述采样信号的各共轭点乘运算结果；从所述采样信号的各共轭点乘运算结果中挑选K组共轭点乘运算结果，分别对K组共轭点乘运算结果进行累加平均运算，得到所述采样信号在一个无线帧内K个子帧的能量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值确定为第一累积功率值，将所述第一累积功率值对应的子帧位置确定为所述NPSS的子帧位置之后，所述方法还包括：根据所述第一累积功率值对应的子帧位置，确定出所述采样信号的第一频偏；根据所述第一频偏对所述采样信号进行频偏补偿。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在根据所述第一频偏对所述采样信号进行频偏补偿之后，所述方法还包括：在所述采样信号在K个子帧的累积功率值中存在至少两个峰值，且所述峰值与所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值之间的功率差值小于等于第一预设门限值时，且所述峰值与所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值之间的时间差值大于等于第二预设门限值时，且所述第一频偏大于所述预设的运算门限的绝对值时，将所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值之后的第一个峰值确定为所述第一累积功率值；在所述采样信号在K个子帧的累积功率值中存在至少两个峰值，且所述峰值与所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值之间的功率差值小于等于第一预设门限值时，且所述峰值与所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值之间的时间差值大于等于第二预设门限值时，且所述第一频偏小于所述预设的运算门限的绝对值的相反数时，将所述采样信号在K个子帧的累积功率值中的最大值之前的第一个峰值确定为所述第一累积功率值，返回执行所述将所述第一累积功率值对应的子帧位置确定为所述NPSS的子帧位置的步骤。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述NPSS的子帧位置，将预先构造出的NPSS与所述采样信号进行相关运算，得到各相关值，包括：获取预设分段数目的频偏值；根据所述预设分段数目的频偏值分别对所述采样信号进行频偏补偿处理，得到所述预设分段数目的处理后的采样信号；根据所述NPSS的子帧位置，将所述预先构造出的NPSS分别与所述预设分段数目的处理后的采样信号进行相关运算，得到所述各相关值。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述各相关值确定出所述NPSS的符号位置，包括：对所述各相关值分别按照第二预设帧数进行累加、滤波得到所述各相关值对应的功率值；从所述各相关值对应的功率值中选取出预设数目的峰值；在所述各相关值对应的功率值中，计算除所述预设数目的峰值以外的功率值的平均值；在所述各相关值对应的功率值中，选取大于所述平均值与预设判决门限的乘积的功率值，将选取的功率值中的最大值对应的子帧中的符号位...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄舒怀，
申请(专利权)人：深圳市中兴微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44