CN115208492B - 一种nr上行控制信道信号检测方法 - Google Patents

一种nr上行控制信道信号检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种NR上行控制信道信号检测方法，包括以下步骤：S1、将接收到的导频和数据信号进行去相位操作；S2、对去相位后的导频和数据信号解OOC；S3、对解OOC后的导频和数据信号进行加窗；S4、对加窗后的信号进行补零后，并通过IFFT/IDFT运算，得到滤波后的导频时域信号和数据时域信号；S5、在时域提取各码道的导频信号的峰值和数据信号的峰值，估计SNR，并与预设值进行比较，高于预设值的数据进行解调，反之被判断为DTX。本发明与现有技术相比本发明依次将每个OCC码组经过加窗后变换到时域，抑制了时域波形的旁瓣，即抑制了由于频域序列正交性被破坏带来的用户间干扰，使多用户复用信号所受干扰明显降低。

Description

一种NR上行控制信道信号检测方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种NR上行控制信道信号检测方法。
背景技术
现有的PUCCH(Physical Uplink Control CHannel物理上行链路控制通道)信号检测方法主要有两种：第一种是利用频域信号估计出信号接收功率或信噪比，然后通过比较估计值与预设值的大小对状态信息进行判断。此方法是缺陷是，MU－MIMO(Multipleuser,multiple-input/multiple-output多用户多入多出技术)时存在用户间干扰导致利用频域信号估计信号功率和噪声功率的精度不高的问题，从而影响检测性能。第二种是将信道响应通过IFFT(Inverse Fast Fourier Transform快速傅里叶逆变换)或IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform离散傅里叶逆变换)转换到时域，然后通过选径计算信噪比，与预设值进行比较的方法进行状态信息判断。此方法的缺陷是在变换域的过程中存在用户信号泄露以及在选径的过程中存在对干扰径的误判造成信噪比估计有偏差的问题，从而影响检测性能。除此之外，还有干扰消除方法：将信道响应转换到时域，选择能量值满足预设高能量路径选择条件的路径作为使能路径，对使能路径进行重构和叠加，并从接收信号中将其去除。此方法的缺陷是变换域的过程中存在用户信号泄露的问题以及高能量路径选择条件的设置并不容易，而且没有说明如何进行状态信息检测。
以上方法均没有在MU－MIMO时对用户间干扰进行有效的处理。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种NR(New Radio)上行控制信道信号检测方法，能够实现MU－MIMO时抑制用户间干扰从而准确判断出信道中传输的状态信息。
本发明采用下述的技术方案：一种NR上行控制信道信号检测方法，包括以下步骤：
S1、去相位：将接收到的导频信号
Figure GDA0004150429920000021
和数据信号yk,l分别点乘初始循环移位时对应的基序列r0,k的共轭：
Figure GDA0004150429920000022
Figure GDA0004150429920000023
式中，*表示共轭；k表示子载波索引；l表示OFDM(Orthogonal FrequencyDivisition Multiplexing正交频分复用)符号索引。
得到与基序列共轭后的导频信号和数据信号。
S2、解扩：将与基序列共轭后的导频信号和数据信号与时域正交序列
Figure GDA0004150429920000024
共轭复乘：
Figure GDA0004150429920000025
Figure GDA0004150429920000026
得到使用同一个OCC(Orthogonal Cover Code，正交序列码)的用户信号的集合，称作一个码组。
S3、加窗：依次对码组进行加窗：
Figure GDA0004150429920000027
Figure GDA0004150429920000028
式中，c(k)是窗函数。
达到抑制旁瓣的效果。
S4、对加窗后的码组补零后，通过离散傅里叶逆变换运算，得到滤波后的导频时域信号和数据时域信号；
Figure GDA0004150429920000031
Figure GDA0004150429920000032
S5、通过在时域提取各码道的导频信号峰值和数据信号峰值，计算信噪比SNR：
Figure GDA0004150429920000033
式中，S为导频信号和数据信号峰值功率的平均值，N为噪声功率。
SNR与预设值进行比较：
Figure GDA0004150429920000034
式中，DTX为非连续性发射，SNRthr为预设值。
优选的，所述步骤S5中预设值SNRthr仿真经验得出。
优选的，所述步骤S5中解调采用正弦波幅度解调方式、正弦波角度解调方式、共振解调方式中的一种或多种。
优选的，所述c(k)包括汉宁窗、海明窗、凯塞窗、布莱克曼窗、高斯窗、三角窗、切比雪夫窗等具有抑制旁瓣作用的窗函数。
本发明的有益效果是：与现有技术相比本发明依次将每个OCC码组经过加窗后变换到时域，抑制了时域波形的旁瓣，即抑制了由于频域序列正交性被破坏带来的用户间干扰，使多用户复用信号所受干扰明显降低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1为本发明步骤示意图；
图2为本发明实施例三用户未加窗复用时域波形图；
图3为本发明实施例三用户加窗复用时域波形图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
频域码道3，6，9三个用户复用，时偏分别为0ns、400ns和800ns。
未加窗时，画出导频接收信号和数据接收信号时域波形图，如图2所示，可以看出多用户导频信号和数据信号的主径其相位和幅度均受到了干扰。
运用本发明，如图1所示，一种NR上行控制信道信号检测方法一种NR上行控制信道信号检测方法，包括以下步骤：
S1、去相位：将接收到的导频信号
Figure GDA0004150429920000041
和数据信号yk,l分别点乘初始循环移位m＿0＝0时对应的基序列r0,k的共轭：
Figure GDA0004150429920000051
Figure GDA0004150429920000052
式中，*表示共轭；k表示子载波索引；l表示OFDM符号索引。
得到与基序列共轭后的导频信号和数据信号。
S2、解扩：将与基序列共轭后的导频信号
Figure GDA0004150429920000053
和数据信号与时域正交序列
Figure GDA0004150429920000054
共轭复乘：
Figure GDA0004150429920000055
Figure GDA0004150429920000056
得到使用同一个OCC的用户信号的集合，称作一个码组。
S3、加窗：依次对码组进行加窗：
Figure GDA0004150429920000057
Figure GDA0004150429920000058
式中，c(k)是窗函数。
达到抑制旁瓣的效果。
S4、对加窗后的码组补零后，通过快速傅里叶逆变换或离散傅里叶逆变换运算，得到滤波后的导频时域信号和数据时域信号；
Figure GDA0004150429920000059
Figure GDA00041504299200000510
S5、在时域提取各码道的导频信号的峰值和数据信号的峰值，计算SNR：
Figure GDA00041504299200000511
式中，S为导频信号和数据信号峰值功率的平均值，N为噪声功率。
SNR与预设值进行比较：
Figure GDA0004150429920000061
式中，DTX为非连续性发射，SNRthr为预设值。
所述步骤S5中预设值SNRthr仿真经验得出。
所述步骤S5中解调采用正弦波幅度解调方式、正弦波角度解调方式、共振解调方式中的一种或多种。
所述c(k)包括汉宁窗、海明窗、凯塞窗、布莱克曼窗、高斯窗、三角窗、切比雪夫窗等具有抑制旁瓣作用的窗函数，根据实际情况进行选用。
通过本发明步骤S1至S5后的时域波形图如图3所示，可以看出各用户的时域波形旁瓣得到有效抑制，多用户复用信号所受干扰明显降低。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，滤波所用窗函数不局限于本发明所用窗函数。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种NR上行控制信道信号检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、去相位：将接收到的导频和数据信号分别点乘初始循环移位时对应的基序列的共轭，得到与基序列共轭后的导频信号和数据信号；
S2、解扩：将与基序列共轭后的导频信号和数据信号与时域正交序列共轭复乘，得到使用同一个OCC码的用户信号的集合，称作一个码组；
S3、加窗：依次对码组进行加窗；
S4、对加窗后的码组补零后，通过快速傅里叶逆变换或离散傅里叶逆变换运算，得到滤波后的导频时域信号和数据时域信号；
S5、通过在时域提取各码道的导频信号峰值和数据信号峰值，计算信噪比，信噪比与预设值进行比较，高于预设值的数据进行解调，反之被判断为非连续性发射。
2.根据权利要求1所述的一种NR上行控制信道信号检测方法，其特征在于，所述步骤S1中：将接收的导频信号和数据信号yk,l与频域码道号为0的基序列r0,k共轭点乘进行去相位操作：
式中，*表示共轭；k表示子载波索引；l表示OFDM符号索引。
3.根据权利要求2所述的一种NR上行控制信道信号检测方法，其特征在于，所述步骤S2中：将步骤S1中去相位后的数据信号和导频信号，与索引为j的OCC序列共轭乘得到解OCC后的导频和数据信号：
。
4.根据权利要求3所述的一种NR上行控制信道信号检测方法，其特征在于，所述步骤S3具体操作：对解OCC后导频和数据信号进行加窗：
式中，c(k)是窗函数。
5.根据权利要求4所述的一种NR上行控制信道信号检测方法，其特征在于，所述步骤S4具体操作：对滤波后的数据进行补零到M点，所述M＞12，做离散傅里叶逆变换操作，得到导频和数据的时域信号：
。
6.根据权利要求1所述的一种NR上行控制信道信号检测方法，其特征在于，所述步骤S5中信噪比计算公式：
式中，SNR为信噪比，S为导频信号和数据信号峰值功率的平均值，N为噪声功率。
7.根据权利要求1所述的一种NR上行控制信道信号检测方法，其特征在于，所述步骤S5中信噪比与预设值进行比较：
式中，DTX为非连续性发射，SNR为信噪比，SNRthr为预设值。
8.根据权利要求7所述的一种NR上行控制信道信号检测方法，其特征在于，所述步骤S5中预设值SNRthr通过仿真经验得出。
9.根据权利要求1所述的一种NR上行控制信道信号检测方法，其特征在于，所述步骤S5中解调采用正弦波幅度解调方式、正弦波角度解调方式、共振解调方式中的一种或多种。
10.根据权利要求4所述的一种NR上行控制信道信号检测方法，其特征在于，所述窗函数c(k)包括汉宁窗、海明窗、凯塞窗、布莱克曼窗、高斯窗、三角窗、切比雪夫窗。
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