CN114025420B - 5g nr主同步检测方法、装置以及无线终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种5G NR主同步检测方法、装置以及无线终端。其中，该方法包括：将从内存中读取的时域数据存入先进先出队列，其中，利用FIR滤波与4倍降采样相结合对先进先出队列中的时域数据进行处理，并输出处理结果；将处理结果同步到第一子载波间隔的先进先出队列；依据第一子载波间隔与第二子载波间隔分别对应的主同步检测，对第一子载波间隔的先进先出队列中的处理结果进行并行计算，得到第一子载波间隔的第一最大相关值，第二子载波间隔的第二最大相关值；比较第一最大相关值与第二最大相关值，确定两者中最大的值为最大相关值；依据最大相关值与预设的门限检测值，确定主同步检测的结果。本发明解决了相关技术中主同步检测存在准确性低、计算量大以及占用硬件资源的技术问题。

Description

5G NR主同步检测方法、装置以及无线终端

技术领域

本发明涉及5G无线通信领域，具体而言，涉及一种5G NR主同步检测方法、装置以及无线终端。

背景技术

无线终端开机后，同步是其与基站建立通信的第一步，而主同步又是同步过程的第一步，极其重要，通过主同步获得子载波间隔、组内小区ID号、以及PSS定时，获取同步信息SSB(Synchronization Signal and PBCH Block)信号。在5G新空口(New Radio，NR)中，SSB信号的频域和时域位置都是不固定、是灵活变化的，与4G LTE有很大的不同，因此大大增加了小区搜索的复杂度、计算量和存储介质。

5G NR中，SSB信号包含PSS(Primary Synchronization Signal)、SSS(SecondarySynchronization Signal)、PBCH(Physical broadcast channel)等信号。4G LTE中PSS序列为ZC序列，ZC序列有较好的互相关特性，但其对抗频偏能力差，为了解决4G LTE PSS时频偏敏感问题，5G NR中PSS使用长度为127的BPSK调制的m序列，该m序列仅与小区组内ID号有关，且m序列具有极好的自相关特性和较好的互相关特性。

PSS信号产生时需要利用小区组内ID号产生公式如下示：

dPSS(n)＝1-2x(m)

其中，x(i+7)＝(x(i+4)+x(i))mod 2；

初始状态为：[x(6) x(5) x(4) x(3) x(2) x(1) x(0)]＝[1 1 1 0 1 1 0]；

从而可以生成3组PSS信号PSS0、PSS1、PSS2；

30K和15K子载波间隔分别对终端接收的信息进行PSS序列相关检测，确定子载波间隔、SSB符号定时同步，并得到小区组内ID号

然而，相关技术中的5G NR主同步检测存在准确性低、计算量大以及占用硬件资源的问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种5G NR主同步检测方法、装置以及无线终端，以至少解决相关技术中主同步检测存在准确性低、计算量大以及占用硬件资源的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种5G NR主同步检测方法，包括：将从内存中读取的时域数据存入先进先出队列，其中，利用FIR滤波与4倍降采样相结合对所述先进先出队列中的所述时域数据进行处理，并输出处理结果；将所述处理结果同步到第一子载波间隔的先进先出队列；依据所述第一子载波间隔与第二子载波间隔分别对应的主同步检测对所述第一子载波间隔的先进先出队列中的所述处理结果进行并行计算，得到所述第一子载波间隔的第一最大相关值以及所述第一最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，所述第二子载波间隔的第二最大相关值以及所述第二最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，其中，所述第一子载波间隔小于所述第二子载波间隔；比较所述第一最大相关值与所述第二最大相关值，确定两者中最大的值为最大相关值，并更新所述最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号以及子载波间隔；依据所述最大相关值与预设的门限检测值，确定主同步检测的结果。

可选地，所述FIR滤波采用FIR滤波器，所述FIR滤波器的阶数为64阶且中心对称，其中，利用所述FIR滤波器对所述先进先出队列中的所述时域数据进行处理采用以下公式：y_n＝h₀(x_n+63+x_n)+h₁(x_n+62+x_n+1)+h₂(x_n+61+x_n+2)+...+h₃₁(x_n+32+x_n+31)，其中，y_n表示第n个所述时域数据对应的滤波器输出，x_n表示接收的第n个所述时域数据，h_n表示第n个所述时域数据对应的滤波器系数。

可选地，在将从内存中读取的时域数据存入先进先出队列之前，还包括：通过新空口接收预定时间的时域数据，并将所述时域数据存入内存中。

可选地，依据所述第一子载波间隔与第二子载波间隔分别对应的主同步检测对所述第一子载波间隔的先进先出队列中的所述处理结果进行并行计算，得到所述第一子载波间隔的第一最大相关值以及所述第一最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，所述第二子载波间隔的第二最大相关值以及所述第二最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，包括：在所述第一子载波间隔对应的主同步检测中，分别利用第一主同步信号、第二主同步信号以及第三主同步信号与所述第一子载波间隔的先进先出队列中的所述处理结果进行滑动相关计算，每滑动1个数据输出3个相关值，3个相关值进行比较，确定最大的相关值作为所述第一最大相关值，并更新所述第一最大相关值以及所述第一最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，其中，所述第一主同步信号对应的所述小区组内ID号为0，所述第二主同步信号对应的所述小区组内ID号为1，所述第三主同步信号对应的所述小区组内ID号为2；在所述第二子载波间隔对应的主同步检测中，分别利用第一主同步信号、第二主同步信号以及第三主同步信号与所述第一子载波间隔的先进先出队列中的所述处理结果进行滑动相关计算，每滑动1个数据点输出3个相关值，3个相关值进行比较，确定最大的相关值作为所述第二最大相关值，并更新所述第二最大相关值以及所述第二最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，其中，所述第一主同步信号对应的所述小区组内ID号为0，所述第二主同步信号对应的所述小区组内ID号为1，所述第三主同步信号对应的所述小区组内ID号为2。

可选地，依据所述最大相关值与预设的门限检测值，确定主同步检测的结果，包括：判断所述最大相关值是否大于所述门限检测值；在所述最大相关值大于所述门限检测值时，则所述主同步检测的结果为主同步检测成功；在所述最大相关值小于或者等于所述门限检测值时，则所述主同步检测的结果为主同步检测失败。

可选地，在依据所述最大相关值与预设的门限检测值，确定主同步检测的结果之后，还包括：在所述主同步检测的结果为主同步检测成功时，则输出所述最大相关值以及所述最大相关值对应的定时位置、小区组内ID号和子载波间隔。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种5G NR主同步检测装置，包括：处理模块，用于将从内存中读取的时域数据存入先进先出队列，其中，利用FIR滤波与4倍降采样相结合对所述先进先出队列中的所述时域数据进行处理，并输出处理结果；同步模块，用于将所述处理结果同步到第一子载波间隔的先进先出队列；计算模块，用于依据所述第一子载波间隔与第二子载波间隔分别对应的主同步检测对所述第一子载波间隔的先进先出队列中的所述处理结果进行并行计算，得到所述第一子载波间隔的第一最大相关值以及所述第一最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，所述第二子载波间隔的第二最大相关值以及所述第二最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，其中，所述第一子载波间隔小于所述第二子载波间隔；第一确定模块，用于比较所述第一最大相关值与所述第二最大相关值，确定两者中最大的值为最大相关值，并更新所述最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号以及子载波间隔；第二确定模块，用于依据所述最大相关值与预设的门限检测值，确定主同步检测的结果。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种无线终端，所述无线终端包括上述中所述的5G NR主同步检测装置。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述中任意一项所述的5G NR主同步检测方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行上述中任意一项所述的5G NR主同步检测方法。

在本发明实施例中，采用将从内存中读取的时域数据存入先进先出队列，其中，利用FIR滤波与4倍降采样相结合对先进先出队列中的时域数据进行处理，并输出处理结果；将处理结果同步到第一子载波间隔的先进先出队列；依据第一子载波间隔与第二子载波间隔分别对应的主同步检测对第一子载波间隔的先进先出队列中的处理结果进行并行计算，得到第一子载波间隔的第一最大相关值以及第一最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，第二子载波间隔的第二最大相关值以及第二最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，其中，第一子载波间隔小于第二子载波间隔；比较第一最大相关值与第二最大相关值，确定两者中最大的值为最大相关值，并更新最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号以及子载波间隔；依据最大相关值与预设的门限检测值，确定主同步检测的结果，通过利用FIR滤波与4倍降采样相结合对先进先出队列中的时域数据进行处理，并通过第一子载波间隔与第二子载波间隔分别对应的主同步检测进行并行计算，得到两者中的最大相关值，从而确定主同步检测的结果，由于利用FIR滤波和4倍降采样相结合，滤波器系数中心对称，滤波计算时对称两点先加再和滤波器系数相乘，降低一半乘法，达到了降低计算量，提升同步检测的准确性的目的，从而实现了提升主同步检测的准确性、降低其计算量、节省硬件资源且保障同步时间要求的技术效果，进而解决了相关技术中主同步检测存在准确性低、计算量大以及占用硬件资源的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的5G NR主同步检测方法的流程图；

图2是根据本发明可选实施例的5G NR主同步定时***架构的示意图；

图3是根据本发明实施例的5G NR主同步检测装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种5G NR主同步检测方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的5G NR主同步检测方法的流程图，如图1所示，该5G NR主同步检测方法包括如下步骤：

步骤S102，将从内存中读取的时域数据存入先进先出队列，其中，利用FIR滤波与4倍降采样相结合对先进先出队列中的时域数据进行处理，并输出处理结果；

在一种可选的实施方式中，在将从内存中读取的时域数据存入先进先出队列之前，还包括：通过新空口接收预定时间的时域数据，并将时域数据存入内存中。例如，无线终端打开新空口，接收20ms的时域数据，将20ms的时域数据存入DDR(Double Data Rate)存储介质中。需要说明的是，此时主同步入口的时域数据速率为15.36M点/秒，数据带宽为10M。

进一步地，从DDR中读取时域数据，存入先进先出队列(First Input FirstOutput，FIFO)中，并将FIR滤波和4倍降采样结合在一起计算，省略4倍降采样数据的计算过程，由原来FIR进1点出1点，变成FIR进4点出1点，因此乘法的数量降低4倍。FIR滤波器阶数为64阶，且中心对称，利用中心对称原则，由原来64个对应点分别相乘再相加，变成两两对称点先相加再相乘最后32个对称点的乘积再相加，从而乘法的数量再降低2倍，并且没有增加其他运算。该实施方式与传统的FIR滤波和降采样相比，乘法的计算量降低87.5％；例如，传统FIR计算公式如下：

y_n＝h₀x_n+63+h₁x_n+62+h₂x_n+61+h₃x_n+60+...+h₆₀x_n+3+h₆₁x_n+2+h₆₂x_n+1+h₆₃x_n

在一种可选的实施方式中，本发明的FIR滤波采用FIR滤波器，FIR滤波器的阶数为64阶且中心对称，其中，利用FIR滤波器对先进先出队列中的时域数据进行处理采用以下公式：y_n＝h₀(x_n+63+x_n)+h₁(x_n+62+x_n+1)+h₂(x_n+61+x_n+2)+...+h₃₁(x_n+32+x_n+31)，其中，y_n表示第n个时域数据对应的滤波器输出，x_n表示接收的第n个时域数据，h_n表示第n个时域数据对应的滤波器系数。

步骤S104，将处理结果同步到第一子载波间隔的先进先出队列；

在一种可选的实施方式中，将FIR滤波和降采样的输出数据，送入15KHz子载波间隔的主同步检测模块的FIFO中，以便相关计算，FIFO深度为15KHz子载波间隔的时域本地PSS信号的长度，即256。而30KHz子载波间隔的时域本地PSS信号长度为128，所需FIFO深度小于256，因此无需将输入数据再另存到1个FIFO中，直接从15KHz的FIFO中取相应的数据即可，该实施方式可以减少128点的FIFO存储介质。

另外，为降低向FIFO写入数据时的动态功耗，在FIFO写入数据时，不遵循数据排队移位原则，而是更新写指针，只需覆盖某1指针对应的旧数据即可，其他255深度的数据无需变化，从而降低FIFO存储介质中数据的翻转，而降低动态功耗。

步骤S106，依据第一子载波间隔与第二子载波间隔分别对应的主同步检测对第一子载波间隔的先进先出队列中的处理结果进行并行计算，得到第一子载波间隔的第一最大相关值以及第一最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，第二子载波间隔的第二最大相关值以及第二最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，其中，第一子载波间隔小于第二子载波间隔；

可选地，上述第一子载波间隔可以为15KHz子载波间隔，第二子载波间隔可以为30KHz子载波间隔。

在一种可选的实施方式中，在第一子载波间隔对应的主同步检测中，分别利用第一主同步信号、第二主同步信号以及第三主同步信号与第一子载波间隔的先进先出队列中的处理结果进行滑动相关计算，每滑动1个数据输出3个相关值，3个相关值进行比较，确定最大的相关值作为第一最大相关值，并更新第一最大相关值以及第一最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，其中，第一主同步信号对应的小区组内ID号为0，第二主同步信号对应的小区组内ID号为1，第三主同步信号对应的小区组内ID号为2；

在具体实施过程中，例如，在15KHz的主同步检测中，3组本地信号PSS0、PSS1、PSS2(4倍降采样后，时域长度为256)同时与FIFO中的数据进行滑动相关计算，每滑动1点输出3个相关值，3个相关值进行比较，找到最大的相关值，并且更新最大相关值，及其所对应的数据索引号、小区组内ID号，PSS0对应0，PSS1对应1，PSS2对应2。

在一种可选的实施方式中，在第二子载波间隔对应的主同步检测中，分别利用第一主同步信号、第二主同步信号以及第三主同步信号与第一子载波间隔的先进先出队列中的处理结果进行滑动相关计算，每滑动1个数据输出3个相关值，3个相关值进行比较，确定最大的相关值作为第二最大相关值，并更新第二最大相关值以及第二最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，其中，第一主同步信号对应的小区组内ID号为0，第二主同步信号对应的小区组内ID号为1，第三主同步信号对应的小区组内ID号为2。

在具体实施过程中，例如，30KHz的主同步检测中，从15KHz的FIFO中读取数据，3组本地信号PSS0、PSS1、PSS2(4倍降采样后，时域长度为128)同时进行滑动相关计算，每滑动1点输出3个相关值，3个相关值进行比较，找到最大的相关值，并且更新最大相关值，及其所对应的数据索引号、小区组内ID号，PSS0对应0，PSS1对应1，PSS2对应2。

需要说明的是，每组本地PSS信号除第一点外，其序列是奇共轭对称，利用奇共轭对称的原则，将传统的对称两点相关计算优化成如下计算方式，由8次乘法降低到4次乘法，降低50％的乘法运算。

r(n+τ)s^*(n)+r(N-n+τ)s^*(N-n)

＝r(n+τ)s^*(n)+r(N-n+τ)s(n)

＝(Re(r(n+τ))+iIm(r(n+τ)))(Re(s(n))-iIm(s(n)))

+(Re(r(N-n+τ))+iIm(r(N-n+τ)))(Re(s(n))+iIm(s(n)))

＝(Re(r(n+τ))+Re(r(N-n+τ)))Re(s(n))+(Im(r(n+τ))-Im(r(N-n+τ)))Im(s(n))

+i(Im(r(n+τ))+Im(r(N-n+τ)))Re(s(n))-i(Re(r(n+τ))-Re(r(N-n+τ)))Im(s(n))

其中，Re表示数据的实部，Im表示数据的虚部，r(n+τ)表示FIR滤波和降采样的输出数据，即第n+τ个FIR滤波和降采样的输出数据，s(n)表示本地PSS序列，第n个本地PSS信号，n＝0，1，…，63。

步骤S108，比较第一最大相关值与第二最大相关值，确定两者中最大的值为最大相关值，并更新最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号以及子载波间隔；

在具体实施过程中，例如，比较30KHz和15KHz的相关值，选择较大的相关值，并更新最大相关值，及其所对应的数据索引号、小区组内ID号、子载波间隔。

步骤S110，依据最大相关值与预设的门限检测值，确定主同步检测的结果。

在一种可选的实施方式中，依据最大相关值与预设的门限检测值，确定主同步检测的结果，包括：判断最大相关值是否大于门限检测值；在最大相关值大于门限检测值时，则主同步检测的结果为主同步检测成功；在最大相关值小于或者等于门限检测值时，则主同步检测的结果为主同步检测失败。进一步地，在依据最大相关值与预设的门限检测值，确定主同步检测的结果之后，还包括：在主同步检测的结果为主同步检测成功时，则输出最大相关值以及最大相关值对应的定时位置、小区组内ID号和子载波间隔。

在具体实施过程中，如果最大相关值大于门限检测值，则标志主同步检测成功，输出最大相关值，及其所对应的定时位置、小区组内ID号、子载波间隔；否则，就会输出主同步检测失败标志。

通过上述步骤，可以应用于5G无线通信，例如，无线终端在5G NR下行信道时的同步过程，具体地，通过利用FIR滤波与4倍降采样相结合对先进先出队列中的时域数据进行处理，并通过第一子载波间隔与第二子载波间隔分别对应的主同步检测进行并行计算，得到两者中的最大相关值，从而确定主同步检测的结果，达到了降低计算量，提升同步检测的准确性的目的，从而实现了提升主同步检测的准确性、降低其计算量、节省硬件资源且保障同步时间要求的技术效果，进而解决了相关技术中主同步检测存在准确性低、计算量大以及占用硬件资源的技术问题。

下面对本发明一种可选的实施方式进行详细说明。

为了提升主同步检测的准确性、降低其计算量、节省硬件资源、且保障同步时间要求，本发明可选实施方式提供了一种用于5GNR主同步定时的***和实现方法。

小区搜索中主要利用同步信号进行相关的检测工作，5G NR中同步信号在频域上占用240个子载波，为获取同步信号，降低其他子载波的干扰，需要低通滤波滤除同步信号两端的高频信号，提升同步检测的准确性。

同时为降低同步检测的计算量，需要对数据进行降采样处理，从而降低数据量，直接对原数据进行降采样会出现混叠的情形，低通滤波后再进行降采样能保证降采样后的数据满足奈奎斯特定理，不会出现混叠造成的失真。

降采样时，需要考虑OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)载波所用的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)点数，无线终端同步过程时，接收数据带宽为10MHz，采样率为15.36MHz。若子载波间隔为30KHz，则FFT点数为512，同时子载波间隔也可能为15KHz，此时FFT点数为1024。经过4倍降采样后，30KHz子载波间隔对应的FFT点数为128，15KHz子载波间隔对应的FFT点数为256。

由于同步阶段子载波带宽是不确定的，因此需要针对30K和15K两种子载波间隔进行主同步检测。在硬件设计中，若30KHz和15KHz轮留检测，比如，首先检测30KHz，只有等数据接收完后30KHz才能检测出主同步结果，若30KHz检测失败，再次检测15KHz，还需要相同的时间才能检测出主同步结果，因此实时性低。本发明将30KHz和15KHz两种子载波间隔的主同步检测并行进行，这样在接收数据完毕后就可以同时产生主同步的结果，确定子载波间隔，有很强的实时性。

图2是根据本发明可选实施例的5G NR主同步定时***架构的示意图，如图2所示，该5G NR主同步检测方法包括如下步骤：

S1：无线终端打开新空口，将20ms的时域数据存入DDR中，主同步入口的时域数据速率为15.36M点/秒，数据带宽为10M，数据的实部和虚部分别量化为16比特，DDR大小1.2MByte；

S2：软件配置本地PSS信号，可以灵活支持频偏校正，软件配置门限检测值，配置30KHz和15KHz的使能信号；需要说明的是，30KHz和15KHz两种子载波检测支持使能可配置，若只需一种情况，则另外一种子载波检测配置不工作，可降低动态功耗。

S3：从DDR中读取数据，存入FIFO为64x32bit大小的FIFO中，每次输入数据进4点计算一次FIR滤波，将FIR滤波和4倍降采样结合在一起计算。FIR滤波器阶数为64阶，利用中心对称原则，将两两对称点先相加再相乘最后32个对称点的乘积再相加；

S4：将FIR滤波结果输出到主同步检测模块；

S5：主同步模块的输入数据送入15KHz子载波间隔的FIFO中，FIFO大小为256x32bit。FIFO每次写入数据时，以循环指针的形式覆盖旧的数据，15KHz子载波间隔的时域本地PSS信号长度为256。1路数据的相关计算时，首先单独计算第1点，然后同时从FIFO中取出第2点和最后1点两个对称点进行计算，以此类推，最后第129点再单独计算，最后计算得到相关值。30KHz子载波间隔的时域本地PSS信号长度为128，接收数据从15KHz的FIFO中取数即可，也是首先单独计算第1点，然后同时从FIFO中取出第2点和最后1点两个对称点进行计算，以此类推，最后第65点再单独计算，最后计算得到相关值。

S6：15KHz的主同步检测中，3组本地信号PSS0、PSS1、PSS2同时与FIFO中的数据进行滑动相关计算，每滑动1点输出3个相关值，3个相关值进行比较，找到最大的相关值，并且更新最大相关值，及其所对应的数据索引号、小区组内ID号，PSS0对应0，PSS1对应1，PSS2对应2。

S7：30KHz的主同步检测中，3组本地信号PSS0、PSS1、PSS2同时进行滑动相关计算，每滑动1点输出3个相关值，3个相关值进行比较，找到最大的相关值，并且更新最大相关值，及其所对应的数据索引号、小区组内ID号，PSS0对应0，PSS1对应1，PSS2对应2。

S8：比较30KHz和15KHz的相关值，选择较大的相关值，并更新最大相关值，及其所对应的数据索引号、小区组内ID号、子载波间隔。

S9：顺着FIR滤波和降采样的输出数据流，边滑动相关，边更新计算结果，直到所有的数据都相关计算完毕，找到最大相关值，并确定其所对应的定时位置、小区组内ID号、子载波间隔。

S10：若最大相关值大于门限检测值，则标志主同步检测成功，输出最大相关值，及其所对应的定时位置、小区组内ID号、子载波间隔，否则输出主同步检测失败标志。

在本发明的上述实施方式中，首先利用FIR滤波和4倍降采样，滤去干扰信号，提升主同步检测准确性的同时PSS相关又降低了75％的计算量，其次将FIR滤波和4倍降采样结合在一起的计算方式及利用中心对称原则，降低了87.5％的乘法运算，PSS主同步检测时，利用奇共轭对称原则，降低50％乘法运算，另外15KHz和30KHz子载波间隔的主同步检测并行计算，30KHz共用15KHz的FIFO，节省128x4Byte的硬件资源，FIFO每次写数据时，通过改变指针，避免每个深度的数据都要移位寄存，从而降低动态功耗，15KHz和30KHz并行计算的还可以保障主同步检测的实时性，当空口数据接收完毕，只需1小段时间的绝对延时，便可以输出主同步定时的检测结果。

实施例2

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种5G NR主同步检测装置，图3是根据本发明实施例的5G NR主同步检测装置的示意图，如图3所示，该5G NR主同步检测装置包括：处理模块302、同步模块304、计算模块306、第一确定模块308和第二确定模块310。下面对该5G NR主同步检测装置进行详细说明。

处理模块302，用于将从内存中读取的时域数据存入先进先出队列，其中，利用FIR滤波与4倍降采样相结合对先进先出队列中的时域数据进行处理，并输出处理结果；同步模块304，连接至上述处理模块302，用于将处理结果同步到第一子载波间隔的先进先出队列；计算模块306，连接至上述同步模块304，用于依据第一子载波间隔与第二子载波间隔分别对应的主同步检测对第一子载波间隔的先进先出队列中的处理结果进行并行计算，得到第一子载波间隔的第一最大相关值以及第一最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，第二子载波间隔的第二最大相关值以及第二最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，其中，第一子载波间隔小于第二子载波间隔；第一确定模块308，连接至上述计算模块306，用于比较第一最大相关值与第二最大相关值，确定两者中最大的值为最大相关值，并更新最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号以及子载波间隔；第二确定模块310，连接至上述第一确定模块308，用于依据最大相关值与预设的门限检测值，确定主同步检测的结果。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，例如，对于后者，可以通过以下方式实现：上述各个模块可以位于同一处理器中；和/或，上述各个模块以任意组合的方式位于不同的处理器中。

在上述实施例中，该5G NR主同步检测装置可以通过利用FIR滤波与4倍降采样相结合对先进先出队列中的时域数据进行处理，并通过第一子载波间隔与第二子载波间隔分别对应的主同步检测进行并行计算，得到两者中的最大相关值，从而确定主同步检测的结果，达到了降低计算量，提升同步检测的准确性的目的，从而实现了提升主同步检测的准确性、降低其计算量、节省硬件资源且保障同步时间要求的技术效果，进而解决了相关技术中主同步检测存在准确性低、计算量大以及占用硬件资源的技术问题。

此处需要说明的是，上述处理模块302、同步模块304、计算模块306、第一确定模块308和第二确定模块310对应于实施例1中的步骤S102至S110，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。

可选地，上述FIR滤波采用FIR滤波器，FIR滤波器的阶数为64阶且中心对称，其中，上述处理模块302用于利用FIR滤波器对先进先出队列中的时域数据进行处理采用以下公式：y_n＝h₀(x_n+63+x_n)+h₁(x_n+62+x_n+1)+h₂(x_n+61+x_n+2)+...+h₃₁(x_n+32+x_n+31)，其中，y_n表示第n个时域数据对应的滤波器输出，x_n表示接收的第n个时域数据，h_n表示第n个时域数据对应的滤波器系数。

可选地，上述装置还包括：接收模块，用于在将从内存中读取的时域数据存入先进先出队列之前，通过新空口接收预定时间的时域数据，并将时域数据存入内存中。

可选地，上述计算模块306包括：第一计算单元，用于在第一子载波间隔对应的主同步检测中，分别利用第一主同步信号、第二主同步信号以及第三主同步信号与第一子载波间隔的先进先出队列中的处理结果进行滑动相关计算，每滑动1个数据输出3个相关值，3个相关值进行比较，确定最大的相关值作为第一最大相关值，并更新第一最大相关值以及第一最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，其中，第一主同步信号对应的小区组内ID号为0，第二主同步信号对应的小区组内ID号为1，第三主同步信号对应的小区组内ID号为2；第二计算单元，用于在第二子载波间隔对应的主同步检测中，分别利用第一主同步信号、第二主同步信号以及第三主同步信号与第一子载波间隔的先进先出队列中的处理结果进行滑动相关计算，每滑动1个数据输出3个相关值，3个相关值进行比较，确定最大的相关值作为第二最大相关值，并更新第二最大相关值以及第二最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，其中，第一主同步信号对应的小区组内ID号为0，第二主同步信号对应的小区组内ID号为1，第三主同步信号对应的小区组内ID号为2。

可选地，上述第二确定模块310包括：判断单元，用于判断最大相关值是否大于门限检测值；第一处理单元，用于在最大相关值大于门限检测值时，则主同步检测的结果为主同步检测成功；第二处理单元，用于在最大相关值小于或者等于门限检测值时，则主同步检测的结果为主同步检测失败。

可选地，上述第二确定模块310还包括：输出单元，用于在依据最大相关值与预设的门限检测值，确定主同步检测的结果之后，在主同步检测的结果为主同步检测成功时，则输出最大相关值以及最大相关值对应的定时位置、小区组内ID号和子载波间隔。

实施例3

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种无线终端，该无线终端包括上述中的5G NR主同步检测装置。

实施例4

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述中任意一项的5G NR主同步检测方法。

实施例5

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，该电子装置包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为通过计算机程序执行上述中任意一项的5G NR主同步检测方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种5G NR主同步检测方法，其特征在于，包括：

将从内存中读取的时域数据存入先进先出队列，其中，利用FIR滤波与4倍降采样相结合对所述先进先出队列中的所述时域数据进行处理，并输出处理结果；

将所述处理结果同步到第一子载波间隔的先进先出队列；

依据所述第一子载波间隔与第二子载波间隔分别对应的主同步检测对所述第一子载波间隔的先进先出队列中的所述处理结果进行并行计算，得到所述第一子载波间隔的第一最大相关值以及所述第一最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，所述第二子载波间隔的第二最大相关值以及所述第二最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，其中，所述第一子载波间隔小于所述第二子载波间隔；

比较所述第一最大相关值与所述第二最大相关值，确定两者中最大的值为最大相关值，并更新所述最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号以及子载波间隔；

依据所述最大相关值与预设的门限检测值，确定主同步检测的结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述FIR滤波采用FIR滤波器，所述FIR滤波器的阶数为64阶且中心对称，其中，利用所述FIR滤波器对所述先进先出队列中的所述时域数据进行处理采用以下公式：

y_n＝h₀(x_n+63+x_n)+h₁(x_n+62+x_n+1)+h₂(x_n+61+x_n+2)+...+h₃₁(x_n+32+x_n+31)

其中，y_n表示第n个所述时域数据对应的滤波器输出，x_n表示接收的第n个所述时域数据，h_n表示第n个所述时域数据对应的滤波器系数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将从内存中读取的时域数据存入先进先出队列之前，还包括：

通过新空口接收预定时间的时域数据，并将所述时域数据存入内存中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述第一子载波间隔与第二子载波间隔分别对应的主同步检测对所述第一子载波间隔的先进先出队列中的所述处理结果进行并行计算，得到所述第一子载波间隔的第一最大相关值以及所述第一最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，所述第二子载波间隔的第二最大相关值以及所述第二最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，包括：

在所述第一子载波间隔对应的主同步检测中，分别利用第一主同步信号、第二主同步信号以及第三主同步信号与所述第一子载波间隔的先进先出队列中的所述处理结果进行滑动相关计算，每滑动1个数据输出3个相关值，3个相关值进行比较，确定最大的相关值作为所述第一最大相关值，并更新所述第一最大相关值以及所述第一最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，其中，所述第一主同步信号对应的所述小区组内ID号为0，所述第二主同步信号对应的所述小区组内ID号为1，所述第三主同步信号对应的所述小区组内ID号为2；

在所述第二子载波间隔对应的主同步检测中，分别利用第一主同步信号、第二主同步信号以及第三主同步信号与所述第一子载波间隔的先进先出队列中的所述处理结果进行滑动相关计算，每滑动1个数据输出3个相关值，3个相关值进行比较，确定最大的相关值作为所述第二最大相关值，并更新所述第二最大相关值以及所述第二最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，其中，所述第一主同步信号对应的所述小区组内ID号为0，所述第二主同步信号对应的所述小区组内ID号为1，所述第三主同步信号对应的所述小区组内ID号为2。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述最大相关值与预设的门限检测值，确定主同步检测的结果，包括：

判断所述最大相关值是否大于所述门限检测值；

在所述最大相关值大于所述门限检测值时，则所述主同步检测的结果为主同步检测成功；

在所述最大相关值小于或者等于所述门限检测值时，则所述主同步检测的结果为主同步检测失败。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，在依据所述最大相关值与预设的门限检测值，确定主同步检测的结果之后，还包括：

在所述主同步检测的结果为主同步检测成功时，则输出所述最大相关值以及所述最大相关值对应的定时位置、小区组内ID号和子载波间隔。

7.一种5G NR主同步检测装置，其特征在于，包括：

处理模块，用于将从内存中读取的时域数据存入先进先出队列，其中，利用FIR滤波与4倍降采样相结合对所述先进先出队列中的所述时域数据进行处理，并输出处理结果；

同步模块，用于将所述处理结果同步到第一子载波间隔的先进先出队列；

计算模块，用于依据所述第一子载波间隔与第二子载波间隔分别对应的主同步检测对所述第一子载波间隔的先进先出队列中的所述处理结果进行并行计算，得到所述第一子载波间隔的第一最大相关值以及所述第一最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，所述第二子载波间隔的第二最大相关值以及所述第二最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号，其中，所述第一子载波间隔小于所述第二子载波间隔；

第一确定模块，用于比较所述第一最大相关值与所述第二最大相关值，确定两者中最大的值为最大相关值，并更新所述最大相关值对应的数据索引号、小区组内ID号以及子载波间隔；

第二确定模块，用于依据所述最大相关值与预设的门限检测值，确定主同步检测的结果。

8.一种无线终端，其特征在于，所述无线终端包括权利要求7中所述的5G NR主同步检测装置。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至6中任意一项所述的5G NR主同步检测方法。

10.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行权利要求1至6中任意一项所述的5G NR主同步检测方法。