一种TD-SCDMA快速上行同步方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种TD-SCDMA快速上行同步方法与装置，该装置包括用于将被测终端发送的射频信号转换为中频基带采样信号的射频模块，还包括：DDP模块、DSP模块以及MC模块，其中：DDP模块，用于将所述射频模块输出的中频基带采样信号转换为第一倍速采样信号；对所述第一倍速采样信号进行功率触发检测，截取包含一整个时隙信号的第一倍速采样信号，并发送给DSP模块；所述DSP模块，用于根据所述MC模块的测量指令在接收到的第一倍速采样信号上进行信号同步，并确定第一同步位置；将第一倍速采样信号转换为第二倍速采样信号；根据所述第一同步位置在所述第二倍速采样信号中确定第二同步位置。在本发明专利技术中，在保证TD-SCDMA上行同步精度的同时，提高了TD-SCDMA上行同步效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
中的移动通信终端测试技术，尤其涉及ー种TD-SCDMA快速上行同步方法与装置。
技术介绍
TD-SCDMA(Time Division-Synchronization Code Division Multiple Access,时分-同步码分多址)是第三代陆地移动通信系统(3G)的主要无线接ロ标准之一，它是ー个同步系统，对上行和下行同步有比较严格的要求。在TD-SCDMA终端测试应用中，终端测试设备需要能够快速地进行上行同步接入及上行同步保持。为了提高测试精度，需要对被测上行信号进行高倍数采样，并对每个被测时隙进行高精度的上行信号同歩，找到最佳采样起始点。现有技术中，通常采用的技术方案为通过对已知上行Midamble(中间码)码序列进行滑动相关来进行时隙上行同歩。在终端测试系统中，为了得到更高的測量精度，通常需要对上行信号进行高倍速采样，且对于每ー个被测时隙，均需要利用同步过程找到最佳采样起始点。这样，对于一次上行同步过程来说，需要使用标准Midamble码对每一路单倍采样信号进行滑动相关操作，并根据最大相关峰值找出最佳采样路的精确同步时刻。由于TD-SCDMA为宽带传输技术，为保证测量精确，需采用采样倍速较高的采样信号(通常96倍以上)，计算复杂度相对较高。对于实时测量而言，以上同步方式计算开销较大，并不是ー种高效的同步方式。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种TD-SCDMA快速上行同步方法与装置，以在保证TD-SCDMA上行同步精度的同时，提高TD-SCDMA上行同步效率，为此，本专利技术采用如下技术方案一种时分同步码分多址TD-SCDMA快速上行同步装置，包括用于将被测终端发送的射频信号转换为中频基带采样信号的射频模块，还包括数字数据处理器DDP模块、数字信号处理器DSP模块以及主控MC模块，其中DDP模块，用于将所述射频模块输出的中频基带采样信号转换为第一倍速采样信号；对所述第一倍速采样信号进行功率触发检测，截取包含一整个时隙信号的第一倍速采样信号，并发送给DSP模块；所述DSP模块，用于根据所述MC模块的測量指令在接收到的第一倍速采样信号上进行信号同歩，并确定第一同步位置；将第一倍速采样信号转换为第二倍速采样信号；根据所述第一同步位置在所述第二倍速采样信号中确定第二同步位置；其中，所述第二倍速采样信号对应的第二采样倍数高于所述第一倍速采样信号对应的第一采样倍数，且第二采样倍数为第一采样倍数的整数倍。ー种利用上述TD-SCDMA快速上行同步装置实现的TD-SCDMA快速上行同步方法，包括射频模块将被测终端发送的射频信号转换为中频基带采样信号；DDP模块将所述射频模块输出的中频基带信号转换为第一倍速采样信号，并对所述第一倍速采样信号进行功率触发检测，截取包含一整个时隙信号的第一倍速采样信号，并发送给DSP模块；DSP模块根据所述MC模块的測量指令在接收到的第一倍速采样信号上进行信号同歩，并确定第一同步位置，将所述第一倍速采样信号转换为第二倍速采样信号，根据所述第一同步位置在所述第二倍速采样信号中确定第二同步位置；其中，所述第二倍速采样信号对应的第二采样倍数高于所述第一倍速采样信号对应的第一采样倍数，且第二采样倍数 为第一采样倍数的整数倍。本专利技术的上述实施例，当需要进行TD-SCDMA上行同步时，首先将被测终端发送的射频信号转换为中频基带采样信号，并将该中频基带采样信号转换为第一倍速采样信号；在接收到的第一倍速采样信号上进行信号同歩，并确定第一同步位置；将第一倍速采样信号转换为第二倍速采样信号；根据所述第一同步位置在所述第二倍速采样信号中确定第二同步位置，在保证TD-SCDMA上行同步精度的同时，提高了 TD-SCDMA上行同步效率。附图说明图I为TD-SCDMA系统时隙上的突发结构的示意图；图2为本专利技术实施例提供的ー种TD-SCDMA快速上行同步装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的ー种DSP模块的同步计算流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种同步位置捜索方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种分段滤波数据叠加操作的示意图。具体实施例方式TD-SCDMA系统中，每个子帧的常规时隙(TS0 6)上的突发结构如图I所示。突发由两个长度分别为352chip的数据块、ー个长度为144chip的Midamble (其中包含128chip的基本Midamble码元数据)和ー个长度为16chip的保护间_ (GP)组成。Midamble码为一已知的训练序列，同一小区同一时隙的不同用户所采用的中间码是由ー个基本的中间码经过循环移位后产生。在測量系统中，Midamble码可用于进行信道估计和同步测量，如上行同步的保持以及功率測量等。在本专利技术实施例提供的技术方案中，基于Midamble码的特征对各被测时隙进行上行同步检测。下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。參见图2，为本专利技术实施例提供的TD-SCDMA快速上行同步装置的结构示意图，包括用于将被测终端发送的射频信号转换为中频基带采样信号的射频模块1，还包括DDP(Digital Data Processor,数字数据处理器)模块2、DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理模块)模块3以及MC(Main Control，主控)模块4 ;其中DDP模块2，用于将射频模块I输出的中频基带采样信号转换为第一倍速采样信号；对第一倍速采样信号进行功率触发检测，截取包含一整个时隙信号的第一倍速采样信号，并发送给DSP模块；DSP模块3，用于根据MC模块4的測量指令在接收到的第一倍速采样信号上进行信号同歩，并确定第一同步位置；将第一倍速采样信号转换为第二倍速采样信号；根据所述第一同步位置在所述第二倍速采样信号中确定第二同步位置；其中，第二倍速采样信号对应的第二采样倍数高于第一倍速采样信号对应的第一采样倍数，且第二采样倍数应为第ー采样倍数的整数倍。 为了便于理解和说明，以下以第一采样倍数为12倍(对应12倍速采样信号)，第ニ采样倍数为96倍(对应96倍速采样信号)为例对本专利技术实施例提供的技术方案进行描述。当应该认识到，本专利技术实施例提供的技术方案中，第一采样倍数和第二采样倍数并不仅限于为12倍和96倍。在本专利技术实施例中，射频模块I接收到被测设备发送的射频信号后，根据122. 88MHz的系统时钟，将该射频信号进行固定采样频率的模数转换操作，转换为61. 44Msps的中频基带采样信号，并将该中频基带采样信号输出给DDP模块2。DDP 模块 2 由 FPGA (Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)组成，用于对射频模块I输出的中频基带采样信号进行速率转换处理，使用等间隔抽取/滤波操作生成12倍速(15. 36Msps)采样信号，并对该采样信号进行信号功率触发检測，以找到时隙开始的大致位置，并保证截取包含一整个时隙信号的12倍速采样信号。其中，由TD-SCDMA时隙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时分同步码分多址TD-SCDMA快速上行同步装置，包括用于将被测终端发送的射频信号转换为中频基带采样信号的射频模块，其特征在于，还包括数字数据处理器DDP模块、数字信号处理器DSP模块以及主控MC模块，其中 DDP模块，用于将所述射频模块输出的中频基带采样信号转换为第一倍速采样信号；对所述第一倍速采样信号进行功率触发检测，截取包含一整个时隙信号的第一倍速采样信号，并发送给DSP模块； 所述DSP模块，用于根据所述MC模块的測量指令在接收到的第一倍速采样信号上进行信号同歩，并确定第一同步位置；将第一倍速采样信号转换为第二倍速采样信号；根据所述第一同步位置在所述第二倍速采样信号中确定第二同步位置；其中，所述第二倍速采样信号对应的第二采样倍数高于所述第一倍速采样信号对应的第一采样倍数，且第二采样倍数为第一采样倍数的整数倍。2.如权利要求I所述的TD-SCDMA快速上行同步装置，其特征在于，所述DSP模块具体用于，依次对第一倍速采样信号的各路单倍采样数据进行同步位置捜索，并当在其中一路单倍采样数据中捜索到同步位置时，停止同步位置捜索，标识同步成功，并将该同步位置确定为第一同步位置。3.如权利要求2所述的TD-SCDMA快速上行同步装置，其特征在于，所述DSP模块具体用于，通过以下方式实现依次对第一倍速采样信号的各路单倍采样数据进行同步位置搜索，并当搜索到同步位置时，停止同步位置捜索，标识同步成功，并将该同步位置确定为第一同步位置 步骤a、从第i路单倍采样数据的第353个采样点起，向后截取160个采样数据；根据所述160个采样数据确定159个复数共轭差分数据，并分别对该159个复数共轭差分数据的实虚部进行硬判决，得到159个差分硬判决码； 步骤b、根据复数基本Midamble码确定127个基本共轭差分Midamble数据，并分别对该127个基本共轭差分Midamble数据的实虚部进行硬判决，得到127个基本差分Midamble判决码； 步骤C、将所述159个差分硬判决码的第一个码元作为当前同步窗起始位置； 步骤d、设定同步搜索长度为32个码元，同步窗长为127个码元，从当前同步窗起始位置，在所述159个差分硬判决码中，向后连续截取127个差分硬判决码，并将该127个差分硬判决码与所述127个基本差分Midamble判决码进行比较，若二者完全相同，则将该当前同步窗起始位置作为第i路单倍采样数据的Midamble部分的起始位置，并根据该起始位置确定所述第一同步位置，并结束捜索流程，判定同步成功；若二者不完全相同，则转至步骤e ； 步骤e、判断同步窗的滑动距离是否达到同步搜索长度，若判断为否，则从当前同步窗起始位置向后滑动ー个码元，并将该码元更新为当前同步窗起始位置，并转至步骤d ;若判断为是，则转至步骤f; 步骤f、判断i是否小于n，若判断为是，则令i = i+Ι，并转至步骤a ;否则，结束捜索流程，判定同步失败； 其中，η为所述第一倍速采样信号的采样倍数，i为不大于η的正整数。4.如权利要求3所述的TD-SCDMA快速上行同步装置，其特征在于，所述DSP模块具体用于，通过以下方式实现根据所述160个采样数据确定159个复数共轭差分数据 依次对所述160个采样数据中的相邻两个采样数据进行共轭相乘。5.如权利要求3所述的TD-SCDMA快速上行同步装置，其特征在于，所述DSP模块具体用于，通过以下方式实现分别对该159个复数共轭差分数据的实虚部进行硬判决，得到159个差分硬判决码 当所述复数共轭差分数据的实部的绝对值大于虚部系数的绝对值，且该复数共轭差分数据的实部大于0时，确定该复数共轭差分数据对应的差分硬判决码的实部为1，虚部为0 ； 当所述复数共轭差分数据的实部的绝对值大于虚部系数的绝对值，且该复数共轭差分数据的实部不大于0时，确定该复数共轭差分数据对应的差分硬判决码的实部为-1，虚部为0 ; 当所述复数共轭差分数据的实部的绝对值不大于虚部系数的绝对值，且该复数共轭差分数据的虚部系数大于0时，确定该复数共轭差分数据对应的差分硬判决码的实部为0，虚部为I; 当所述复数共轭差分数据的实部的绝对值不大于虚部系数的绝对值，且该复数共轭差分数据的虚部系数不大于0时，确定该复数共轭差分数据对应的差分硬判决码的实部为0，虚部为-I。6.如权利要求3所述的TD-SCDMA快速上行同步装置，其特征在于，所述DSP模块具体用于，通过以下公式实现根据第i路单倍采样数据的Midamble部分的起始位置确定所述第一同步位置 SYNC= ((SYNC_i)-l) Xn+i 其中，SYNC为所述第一同步位置所在采样点在所述第一倍速采样信号中的采样点的序号，SYNC_i为所述第i路单倍采样数据的Midamble部分的起始位置所在采样点在所述第i路单倍采样数据的采样点的序号，n为第一倍速采样信号的采样倍数。7.如权利要求I所述的TD-SCDMA快速上行同步装置，其特征在于，所述DSP模块具体用于，通过插值滤波将所述第一倍速采样信号转化为所述第二倍速采样信号。8.如权利要求I所述的TD-SCDMA快速上行同步装置，其特征在于，所述DSP模块具体用于，确定所述第一同步位置在所述第二倍速采样信号中对应的采样点，在该采样点的左右各取m个采样点，作为数据时隙的候选起始位置，并分别根据所述候选起始位置找到所述数据时隙中对应的Midamble部分起始位置在第二倍速采样信号中对应的采样点；根据所述该采样点从所述第二倍速采样信号中抽取单倍采样数据，得到2m+l路单倍采样数据，井分别将该2m+l路采样数据与复数基本Midamble码进行滑动相关运算，得到各路单倍采样数据的相关峰值，将最大相关峰值对应的一路单倍采样数据确定为最佳采样路，其所对应的数据时隙起始位置确定为所述第二同步位置；其中，m为正整数，且2m+l不小于所述第ニ采样倍数倍速与所述第一采样倍数的比值。9.如权利要求I所述的TD-SCDMA快速上行同步装置，其特征在于， 所述DSP模块还用于，根据所述第二同步位置对所述第二倍速采样信号进行同步测量，并将同步测量结果发送给MC模块； 所述MC模块，用于根据所述同步測量结果进行參数控制和结果显示输出。10.如权利要求9所述的TD-SCDMA快速上行同步装置，其特征在于，所述DSP模块具体用于，通过以下方式实现根据所述第二同步位置对所述第二倍速采样信号进行同步测量 在所述第二同步位置左右各取k路单倍采样数据，井根据所述MC模块的測量指令对该2k+l路单倍采样数据进行同步测量，其中，k为正整数，且2k+l不大于所述第二采样倍数。11.如权利要求1-10任一项所述的TD-SCDMA快速上行同步装置，其特征在于，所述第ー采样倍数为12倍，所述第二采样倍数为96倍。12.—种利用如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张力，张途，李海永，
申请(专利权)人：上海创远仪器技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：