随机接入前导码的生成方法技术

本发明专利技术提供了一种随机接入前导码的生成方法，通过对ZC序列的特性进行分析，利用公式推导的方法，将复杂的DFT换算简化成迭代运算，从而可以极大简化随机接入前导码生成的复杂度，降低系统压力，节省产品成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信系统中的编码技术，特别是涉及随机接入前导码的生成方法。
技术介绍
LTE系统中，选用了具有良好自相关和互相关特性的ZadoffChu(ZC)序列，作为随机接入前导码，序列长度为839或139点，前者用于频分复用(FDD)和时分复用(TDD)系统的格式0～3，后者用于TDD系统的格式4。在协议3GPP TS36.211中对序列特性进行了详细定义。每个小区有64个前导码，用户设备(UE)根据一定原则选取其中一个进行发送基站(eNB)检测该前导码的能量、到达时刻、序列号等内容后向UE发送响应及后续一系列流程，从而达到接入系统等目的。LTE系统的上行接入方式采用了单载波频分多址(SC-FDMA)，在发送侧，时域产生的信号需要变换到频域，然后进行子载波映射。在发送侧生成随机接入前导码序列时，需要进行循环移位操作，以便接收侧对发送用户进行识别。同时，在接收侧，为了降低检测器的复杂度，通常也采用在频域进行运算。这要求将时域产生的前导码序列变换到频域。序列xu(k)的傅利叶变换DFT定义为：其中，W＝e-j2π/N，N为序列点数。由于序列点数N＝839/139，为素数，使得DFT变换的复杂度很高，每一个根为u的序列需要N2次复数乘法，实时的计算变得非常困难。如果采用事先计算好序列的DFT加以存储的方法，则需要839*839*4+139*139*4＝2.9M的内存空间，这对于任何一种嵌入式系统来说，都是很大的消耗，不宜采用。因此，为了简化运算过程，考虑在频域上直接产生该序列。目前已提出一种在频域上产生随机接入前导码序列的方法，该方法能够在不采用DFT计算的情况下，直接获得频域序列的映射值，但是该方法的运算中存在大量的除法和模操作，对系统运算单元的需求大，不利于在嵌入式系统中实现。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种随机接入前导码的生成方法，该方法复杂度低、易于实现。为了达到上述目的，本专利技术提出的技术方案为：一种随机接入前导码的生成方法，该方法包括以下步骤：a1、当信号接收设备接收到信号时，获取随机接入前导码的系统配置参数；a2、所述信号接收设备根据所述系统配置参数，获取所述随机接入前导码的直流分量Xu(0)；初始化迭代变量k＝0，n＝0，Xu(k)＝Xu(0)；a3、所述信号接收设备按照k1＝(k+u)％N，获取下一频域序列点的索引，其中，u为系统配置的根序列号，N为序列点数；确定迭代系数W-(k+u)，其中，W＝e-j2π/N，计算得到索引k1对应的频域点值Xu(k1)＝Xu(k)W-(k+u)；如果n＝N-1，则将当前得到的N点频域点值作为用于对所述信号进行解码的随机接入前导码，否则，k＝k1，n＝n+1，重新执行本步骤。一种随机接入前导码的生成方法，该方法包括以下步骤：b1、当信号发送设备需要生成发送信号时，获取随机接入前导码的系统配置参数；b2、所述信号发送设备根据所述系统配置参数，获取所述随机接入前导码的直流分量Xu(0)；初始化迭代变量k＝0，s(0)＝0，t(0)＝(N0(u+1)d％N+Cv％N)％N；其中，Cv为发送侧预设的循环移位值，u为系统配置的根序列号，N为序列点数；b3、所述信号发送设备按照s(k+1)＝s(k)+t(k)，获得迭代系数指数s(k+1)；按照t(k+1)＝t(k)+d，计算迭代系数指数递增值t(k+1)；根据所述s(k+1)和所述Xu(0)，获取下一频域点值Xu(k+1)；如果n等于N-1，则将当前得到的N点频域点值作为用于对所述信号进行编码的随机接入前导码，否则，按照k＝k+1更新k，按照n＝n+1更新n，重新执行本步骤。综上所述，本专利技术提出的随机接入前导码的生成方法，基于对ZC序列的特性进行分析，利用公式推导的方法，将复杂的DFT换算简化成迭代运算，极大的简化了生成随机接入前导码的复杂度，从而降低系统压力，节省产品成本。附图说明图1为本专利技术实施例一的流程示意图；图2为本专利技术实施例二的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步地详细描述。首先，对本专利技术的实现原理阐述如下：根据36.211，随机接入前导xu，v(k)定义为：xu，v(k)＝xu((k+vNCS)modN)其中，xu(k)＝e-jπuk(k+1)/N＝Wuk(k+1)/2，k＝0，1，...，N-1，N是素数，W＝e-j2π/N，序列xu(k)的DFT定义为：Xu(n)=Σk=0N-1xu(k)Wnk]]>直接在频域生成该DFT的过程，如下：xu(k)Wnk=Wu[k(k+1)+2nuk]/2=Wu[k(k+1)+2dk]/2,]]>d=numodN]]>那么，xu(k)Wnk=Wu[k(k+1)+2dk]/2Wud(d+1)/2Wud(d+1)/2]]>=W-ud(d+1)/2Wu(k+d)(k+d+1)/2]]>=W-n(n+u)2uxu(k+d)]]>最终得到：Xu(n)=W-n(n+u)2uΣk=0N-1xu(k+d)=W-n(n+u)2uXu(0)]]>因此，要计算Xu(n)不需要进行DFT计算的变换，只需要计算Xu(0)和的乘法就可直接得到相应的频域值，其中Xu(0)是直流分量，可以提前计算好加以存储，可以使用迭代的方法得到，迭代过程如下：令S(n)=W-n(n+u)2u,]]>则S(n+u)=W-(n+u)(n+u+u)2u=W-n(n+u)2uW-(n+u)=S(n)W-(n+u).]]>迭代过程消除了中的被除数2u，从而简化了迭代过程。根据以上推导，得到以下的接收侧随机接入前导码频域序列生成过程：初始化k＝0，n＝0，s(0)＝1。依次迭代生成其他N-1点的频域序列：k1＝(k+u)％NXu(k1)＝Xu(k)W-(k+u)通过以上过程，可以快速生成根为u的ZC序列对应的DFT，从而用于eNB侧进行随机接入前导码的接收。而发送侧还需要在ZC序列基础上进行循环移位才能得到需要发送的最终序列。根据数字信号处理的理论，时域的循环移位等于频域的相移，于是：Xu((n+Cv)%N)↔Xu(k)W-kCv]]>Xu(k)W-kCv=W-k(k+u)2u-kCvXu(0),]]>其中，Cv为发送侧的循环移位值。这里，要计算的索引值为令d=(1u本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种随机接入前导码的生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：a1、当信号接收设备接收到信号时，获取随机接入前导码的系统配置参数；a2、所述信号接收设备根据所述系统配置参数，获取所述随机接入前导码的直流分量Xu(0)；初始化迭代变量k＝0，n＝0，Xu(k)＝Xu(0)；a3、所述信号接收设备按照k1＝(k+u)％N，获取下一频域序列点的索引，其中，u为系统配置的根序列号，N为序列点数；确定迭代系数W?(k+u)，其中，W＝e?j2π/N，计算得到索引kl对应的频域点值Xu(k1)＝Xu(k)W?(k+u)；如果n＝N?1，则将当前得到的N点频域点值作为用于对所述信号进行解码的随机接入前导码，否则，k＝k1，n＝n+1，重新执行本步骤。FDA0000085932350000011.tif

【技术特征摘要】
1.一种随机接入前导码的生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a1、当信号接收设备接收到信号时，获取随机接入前导码的系统配置参
数；
a2、所述信号接收设备根据所述系统配置参数，获取所述随机接入前导
码的直流分量Xu(0)；初始化迭代变量k＝0，n＝0，Xu(k)＝Xu(0)；
a3、所述信号接收设备按照k1＝(k+u)％N，获取下一频域序列点的索引，
其中，u为系统配置的根序列号，N为序列点数；确定迭代系数W-(k+u)，其中，
W＝e-j2π/N，计算得到索引kl对应的频域点值Xu(k1)＝Xu(k)W-(k+u)；
如果n＝N-1，则将当前得到的N点频域点值作为用于对所述信号进行解码
的随机接入前导码，否则，k＝k1，n＝n+1，重新执行本步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前导码配置参数包括根
序列号u和序列点数N。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述迭代系数W-(k+u)根据u
和k，查找预设的迭代系数映射表获得，所述映射表中的W-(k+u)值，根据公式
W-(k+u)＝e(j2π/N)·(-(k+u))计算得到。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述迭代系数W-(k+u)根据公式
W-(k+u)＝e(j2π/N)·(-(k+u))计算得到。
5.一种随机接入前导码的生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
b1、当...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯莉，史满姣，
申请(专利权)人：普天信息技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：