一种实现LTE系统中快速搜索频点的方法技术方案

一种实现LTE系统中快速搜索频点的方法。本发明专利技术将本地PSS序列做预频偏，以保证与接收信号在频域上是对齐的，解决了因为频点对不齐带来的固有频偏导致搜网性能比较差的问题。将传统的滑动相关的3次计算改降为1次计算，提高了搜索性能，解决了因LTE带宽比较宽，挨个频点尝试需要很长的时间而导致的搜网慢、耗电大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种实现LTE系统中快速搜索频点的方法
本专利技术属于移动通信领域，尤其涉及一种LTE系统终端频点搜索方法。
技术介绍
LTE终端在接入小区之前大致需要经历三个阶段：扫描频点阶段、同步信号（PSS和SSS）检测过程和物理广播信道（PBCH）解码过程。在完成以上三个阶段之后，终端根据同步信息和广播信息确定给该用户所分配的资源跟基站（eNodeB）进行通信。在扫描频点阶段，通过高层配置获取需要扫描的频段，进行初始频点的扫描，找到可能存在小区的频点（EARFCN），3GPP规定EARFCN的间隔为100KHz，对于LTE系统而言，需要扫描的带宽比较宽，如果按各可能的频点遍历搜索，往往需要很长的时间，并对耗电带来很大的挑战。目前主流的方案采用的是跟本地PSS信号做自相关或者互相关检测，大部分在时域做滑动相关，因为PSS有三个可能的ID，故需要对三个ID挨个尝试。然后分别找出三个ID的PSS序列里面的最大值，然后再比较这三个ID对应的最大值，找出其中总的最大值和ID，该最大值序列即对应的主同步信号序列，并通过最大值对应位置确定定时同步的位置。在3GPP协议中（36.101），小区频点号（EARFCN）的间隔定义为100KHz，但实际上LTE的OFDM子载波间隔为15KHz。这样在频域就会有一定的固定频偏：。按照传统的扫频方案，这种固定的频偏会降低性能，导致FFT的输出在有些点上不能跟本地同步信号对齐，如图2所示。因为频点对不齐带来的固有频偏问题，使得搜网性能比较差。
技术实现思路
为了克服现有技术中因为固有频偏导致的搜网性能较差的不足，本专利技术提供一种可以提高搜网性能的实现LTE系统中快速搜索频点的方法。本专利技术通过以下技术方案来实现：一种实现LTE系统中快速搜索频点的方法。（1）将本地PSS序列做预频偏，序列分别包括不带频偏的原始序列的，带着负频偏的序列，带着正频偏的序列，以保证跟接收信号在频域上对齐的。（2）将预频偏后的本地序列进行叠加其中:M：为每个数据块的长度，也就是FFT的长度；∆f:预频偏；（3）在频域，将实际的接收信号与本地序列相乘其中:n:为在时域上分割的第n个数据块；x(n):为第n数据块经FFT变换后的频域数据；j：每个数据块中采样点的坐标；（4）然后，在时域上找出最大值（5）再采用重叠相加或者重叠保留法，找出最大相关时间偏移其中，N为数据块的个数，把所有的数据块累积起来算时间偏移。本专利技术的有益效果在于：1）将本地PSS序列做预频偏，以保证与接收信号在频域上是对齐的，解决了因为频点对不齐带来的固有频偏导致搜网性能比较差的问题。2）将传统的滑动相关的3次计算改降为1次计算，提高了搜索性能，解决了因LTE带宽比较宽，挨个频点尝试需要很长的时间而导致的搜网慢、耗电大的问题。附图说明图1是本专利技术的实现框图。图2是本专利技术2.5KHZ频偏示意图。图3是本专利技术2.5KHZ预频偏后示意图。图4是本专利技术的数据分块示意图。图5是本专利技术检测能力对比示意图。图6是衰落信道下抗频偏性能对比示意图。图7是抗干扰能力对比示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术的实现过程如下，在采样接收到信号后，先对信号进行存贮，然后对数据进行分块及重叠相加或者重叠保留法的补0准备，再对每个数据块进行FFT变换，即转换为频域数据x（n），根据设备支持的小区频点（EARFCN）进行频点数据选取，对选取的频点数据，与预处理（下述（1）、（2）两步）过的PSS信号相乘，然后再经IFFT变换处理，转换为时域数据，之后根据选用的重叠相加或者重叠保留法对有效数据进行截取，找到每个数据块的最大值，然后再在所有数据块中找到最大值。算法如下：（1）将本地PSS序列做预频偏，序列分别包括不带频偏的原始序列的，带着负频偏的序列，带着正频偏的序列，以保证跟接收信号在频域上对齐的，如图3所示。（2）将预频偏后的本地序列进行叠加其中:M：为每个数据块的长度，也就是FFT的长度；∆f:预频偏。（3）在频域，将实际的接收信号与本地序列相乘其中:n:为在时域上分割的第n个数据块；x(n):为第n数据块经FFT变换后的频域数据；j：每个数据块中采样点的坐标；如图3所示，接收的信号在时域上被划分若干个数据块，对每一个数据块n，其长度为M。（4）然后，在时域上找出最大值（5）再采用重叠相加或者重叠保留法，找出最大相关时间偏移其中，N为数据块的个数，把所有的数据块累积起来算时间偏移。由于频偏的存在给降低了扫频性能，本专利技术将本地PSS序列做预频偏，以保证与接收信号在频域上是对齐的，解决了因为频点对不齐带来的固有频偏导致搜网性能比较差的问题。通过将预频偏处理的序列叠加得到新同步序列，再将接收信号在频域与相乘，将传统的滑动相关的3次计算改降为1次，提高了搜索性能，解决了因LTE带宽比较宽，挨个频点尝试需要很长的时间而导致的搜网慢、耗电大的问题。如图4所示，为数据分块示意图。当固定频偏为2.5KHZ时，如图2所示，按照传统的扫频方案，这种固定的频偏会降低性能，导致FFT的输出在有些点上不能跟本地同步信号对齐，因为频点对不齐带来的固有频偏问题，使得搜网性能比较差。如图3所示，将本地PSS序列做2.5KHZ预频偏，以保证与接收信号在频域上是对齐的，解决了因为频点对不齐带来的固有频偏导致搜网性能比较差的问题。下面对预频偏和没有预频偏进行性能仿真：仿真参数如下：对两种方案进行对比：l0Hz：即本专利提出的，本地PSS带预频偏处理；l2.5KHz：传统的方案，本地PSS没有带预频偏处理；跟传统方案对比在信噪比低于2.5dB的时候，本专利提出的方案有明显的优势，信噪比越低优势越明显。信噪比等于-4.5dB的时候，本专利能提升30%以上的检测能力。检测能力如图5所示，衰落信道下抗频偏性能如图6所示，抗干扰能力如图7所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现LTE系统中快速搜索频点的方法，其特征在于：（1）将本地PSS序列做预频偏，序列分别包括不带频偏的原始序列的

【技术特征摘要】
1.一种实现LTE系统中快速搜索频点的方法，其特征在于：（1）将本地PSS序列做预频偏，序列分别包括不带频偏的原始序列的，带着负频偏的序列，带着正频偏的序列，以保证跟接收信号在频域上对齐的；（2）将预频偏后的本地序列进行叠加其中:M：为每个数据块的长度，也就是FFT的长度；∆f:预频偏；（3）在...

【专利技术属性】
技术研发人员：章恩友，龙翔林，蒋卫平，曹小松，陆聪沛，张军强，沈叶，姚晓峰，余浩锋，许智景，林铁树，
申请(专利权)人：宁波迦南智能电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33