一种多选择相干检测方法技术

本发明专利技术公开了一种多选择相干检测方法，该方法采用把信号检测所用长度Ｌ分为Ｎ↓［ｍｕｌｔｉｃｏｈ］段进行相干累加，再对相干结果分别进行相位调整，并以每个相干结果进行各种可能的组合；然后将这些可能的组合再相干累加，最后选择最优的作为检测结果。因此，本发明专利技术的方法克服了现有的检测方法存在的缺点，在一定范围内，抑制了频偏、相位旋转使信号检测性能下降的影响，提高了信号检测性能和概率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信的信号检测，更具体地涉及。在无线通信中，由于受到多谱勒频移和系统频偏等因素的影响，接收到的无线通信发射信号在相位上会发生相位旋转甚至翻转，因此，在对信号检测时就必须充分考虑到这些因素地影响，否则必然会影响信号检测的性能。我们假设发射的复信号为X(k)(k=0...L-1)，则接收到的信号为Y(k)=a(k)*X(k)*ejφ(k)+n(k)，(k=0...L-1)其中，a(k)为通过信道后的衰减因子，φ(k)为信号通过信道后的相位旋转角度。n(k)为加性噪声。信号的样点数为L。下面为几种现有的信号检测方法1、相干信号检测方法，该方法是在L长度范围内对信号直接进行相干累加。遵循如下判决变量计算公式其中，X*(k)是X*(k)的共轭复信号。这种检测方法只有在接收信号的相位在L长度内变化不大时，才能得到好的检测结果，而接收信号的相位在L长度内变化不大在一些通信环境下是很难达到的。2、非相干检测方法，这种检测方法的基本思想就是把信号分成等间距Nnoncoh(Nnoncoh＞1)段，每一段长度为L/Nnoncoh=Snoncoh，在Snoncoh长度内，用相干累加的方法，每一段的相干结果，共Nnoncoh个数据，再进行非相干累加。遵循如下判决变量计算公式 这种检测方法要达到较好性能，需在Snoncoh信号长度内接收信号相位基本保持不变。但当接收信号在L内(L＞Snoncoh)也能相位基本保持不变，则此非相干检测方法检测性能损失比抑制相位旋转带来的增益要小，综合表现为比方法1的相干检测方法差。3、差分检测方法，该方法的基本思想也是把信号分成等间距Ndiff(Ndiff＞1)段，每一段长度为L/Ndiff=Sdiff，在Sdiff长度内，用相干累加的方法，得到Ndiff个相干累加值，相邻段的相干结果再进行两两相乘，共得到Ndiff-1个乘积结果，最后把这Ndiff-1个乘积结果进行相加。该方法遵循如下判决变量计算公式其中，此差分检测方法同方法2一样，只需在Sdiff内接收信号相位基本保持不变就可满足其应用条件。但此种方法在方法1也满足运用条件(在L长度内接收信号相位基本保持不变)时而言，差分检测方法本身的检测性能损失也比抑制相位旋转带来的增益要小，综合表现为比方法1的相干检测方法检测性能差。4、联合检测方法，这种方法是上面三种方法的结合，通过一定的方法检测(或限定)多谱勒频移的大小范围，在高的多谱勒频移下，用非相干或差分检测的方法；在低多谱勒频移下，用相干检测的方法。这种方法实施起来比较困难，并且也还不能得到最佳的检测性能。综合比较起来，方法1是建立在信号在L长度范围内信号相位基本不变的假设基础上的，在低的频偏下(包括多谱勒频移和系统频偏，下同)下，这个条件基本可以满足(视码片速率和信号长度L，下同)，可以达到很好的检测效果，但在大的频偏下，这个假设可能并不成立，在L长度内，信号相位可能有很大改变甚至发生相位翻转，这就可能导致相干结果互相抵消，从而检测性能急剧下降，以至检测不到信号。方法2的运用条件降低为，信号相位在Snoncoh长度内(Snoncoh＜L)基本保持不变就可以了，因而，在较高的频偏下，信号相位在Snoncoh内(注意到Snoncoh=L/Nnoncoh＜L)还不至于发生很大改变，不会产生方法1中发生的性能下降，从在此情况下，性能也比方法1的要好，然而，在低的频偏下，方法一也能满足在相干长度L内相位基本不变的条件，此时，方法2的非相干相比较方法1而言，就有一定的性能损失。方法3和方法2中所分析的那样，在较高的频偏下，差分检测方法虽可以得到比方法1更好的检测性能，但在低的频偏下，也要比方法1有一定的性能损失。方法4虽可以得到在各种多谱勒频移下较好的性能。但通过协议限定的方法带来复杂性，用检测的方法需要多谱勒频移估计模块，准确度也难以保证。为此，本专利技术的目的是针对上述几种检测方法中存在的问题，提出，以降低频偏所引起的相位旋转带来的影响，提高信号检测概率。为了实现上述目的，本专利技术的多选择相干检测方法采用如下技术方案a，把信号检测所用长度L分为Nmulticoh段，每一段内部进行相干累加，共可以得到Nmulticoh个相干结果，记为Xi(i=0...Nmulticoh-1)；b、对这些Nmulticoh个相干结果分别进行各种可能相位调整(记可能调整相位的个数为P)，调整结果记为Yi,j(i=0...Nmulticoh-1，j=0...P-1)；c、每个相干结果选择一个调整结果的值进行各种可能的组合；d、然后将这些可能的组合再相干累加，相干累加后，得到C=PNmulticoh个相干结果并记为Zt(t=0...C-1)；e、在C=PNmulticoh个相干结果中，选择最优的作为检测结果。由于本专利技术的方法采用把信号检测所用长度L分为Nmulticoh段，每一段内部进行相干累加，再对这些Nmulticoh个相干结果分别进行相位调整，并以每个相干结果选择一个调整结果的值进行各种可能的组合；然后将这些可能的组合再相干累加，最后选择最优的作为检测结果。因此，本专利技术的方法克服了上述四种方法存在的因系统频偏、相位旋转等所引起检测性能差的缺点。该方法在一定范围内，抑制了频偏、相位旋转使信号检测性能下降的影响，提高了信号检测性能和概率。下面通过附图和实施例，对本专利技术的多选择相干检测方法作一详细地说明附图说明图1为宽带码分多址(WCDMA)反向接人前缀多选择相干检测结构图。图2为宽带码分多址(WCDMA)反向接人前缀检测方法性能比较图。把信号检测所用长度L分为Nmulticoh多相干段，每一段内部进行相干累加，共可以得到Nmulticoh个相干结果，记为Xi(i=0...Nmulticoh-1)；再对这些Nmulticoh个相干结果分别进行各种可能相位调整(记可能调整相位的个数为P)，调整结果记为Yi,j(i=0...Nmulticoh-1,j=0...P-1)；每个相干结果选择一个调整结果的值进行各种可能的组合；然后将这些可能的组合再相干累加，相干累加后，得到C=PNmulticoh个相干结果并记为Zt(t=0...C-1)；在C=PNmulticoh个相干结果中，选择最优的作为检测结果。本专利技术的方法遵循下面判别公式设信号等间距分段，则每段长度为Smulticoh=L/Nmulticoh，其中，OPT{}为选择最优算子，意为从一系列值中，选择最优的值，另，上述的分段一般为等间距分段，但视具体情况，也可为不等间距分段。在步骤b的相位调整中，当相位调整个数为P时，则分别对信号做φ=φ0+k*2π/p,(k=0...P-1)的相位旋转，其中，φ0可以为任何值。在步骤a中，每一段得到一个相干结果Xi，共有Nmulticoh个，又按步骤b对每一个相干结果进行P个相位调整，又得到总共Nmulticoh*P个调整相干结果。从上述每一个相干结果对应的P个调整相干结果中选取一个，共Nmulticoh个调整相干结果进行相干叠加，得到一个最终相干结果Zt。这样总共有可能的C=PNmulticoh个选取方法，就又可以得到C=PNmulticoh个最终相干结果Zt。步骤e中选择最优的原则可以采用最大值或最大绝对值的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多选择相干检测方法，其特征在于，该方法包括步骤： ａ，把信号检测所用长度Ｌ分为Ｎ↓［ｍｕｌｔｉｃｏｈ］段，每一段内部进行相干累加，共可以得到Ｎ↓［ｍｕｌｔｉｃｏｈ］个相干结果，记为Ｘ↓［ｉ］（ｉ＝０…Ｎ↓［ｍｕｌｔｉｃｏｈ］－１）； ｂ、对这些Ｎ↓［ｍｕｌｔｉｃｏｈ］个相干结果分别进行各种可能相位调整（记可能调整相位的个数为Ｐ），调整结果记为Ｙ↓［ｉ，ｊ］（ｉ＝０…Ｎ↓［ｍｕｌｔｉｃｏｈ］－１，ｊ＝０…Ｐ－１）； ｃ、每个相干结果选择一个调整结果的值进行各种可能的组合； ｄ、然后将这些可能的组合再相干累加，相干累加后，得到Ｃ＝ＰＮ↓［ｍｕｌｔｉｃｏｈ］个相干结果并记为Ｚ↓［ｔ］（ｔ＝０…Ｃ－１）； ｅ、在Ｃ＝ＰＮ↓［ｍｕｌｔｉｃｏｈ］个相干结果中，选择最优的作为检测结果。

【技术特征摘要】
1、一种多选择相干检测方法，其特征在于，该方法包括步骤a，把信号检测所用长度L分为Nmulticoh段，每一段内部进行相干累加，共可以得到Nmulticoh个相干结果，记为Xi(i=0...Nmulticoh-1)；b、对这些Nmulticoh个相干结果分别进行各种可能相位调整(记可能调整相位的个数为P)，调整结果记为Yi,j(i=0...Nmulticoh-1,j=0...P-1)；c、每个相干结果选择一个调整结果的值进行各种可能的组合；d、然后将这些可能的组合再相干累加，相干累加后，得到C=PNmulticoh个相干结果并记为Zt(t=0...C-1)；e、在C=PNmulticoh个相干结果中，选择最优的作为检测结果。2、根据权利要求1所述的多选择相干检测方法，其特征在于所述步骤a中的分段为等间距分段或不等间距分段。3、根据权利要求1所述的多选择相干检测方法，其特征在于在所述的步骤b的相位调整中，当相位调整个数为P时，则分别对信号做φ=φ0+k*2π/p,(k=0…P-1)的相位...

【专利技术属性】
技术研发人员：李化加，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]