CN1863022A - 一种码道检测的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种码道检测的方法，应用于每个信道估计窗与每个信道化码之间具有唯一的对应关系的码分多址***中，包括：接收机接收到信号后，根据***发送时采用的各基本midamble码进行信道估计及其后处理，得到每个基本midamble码对应的信道响应；根据得到的信道响应确定激活的信道估计窗；根据信道估计窗与信道化码的对应关系确定激活的信道估计窗对应的激活码道；利用激活码道进行多用户检测。通过本发明能够更精确地确定出激活的信道估计窗，更准确定位信道化码，更可靠地实现多用户检测。

Description

一种码道检测的方法

技术领域

本发明涉及码分多址(CDMA)***通信技术，特别是指一种码道检测的方法。

背景技术

在现有的时分双工CDMA(TDD-CDMA)标准中，定义了3种码道分配方式：specific、default和common。其中，specific方式由高层来通知信道化码和信道估计窗之间的对应关系。default和common方式按照默认的准则来定义信道化码和信道估计窗之间的对应关系。对于这3种分配方式，每个小区只占用1个基本midamble码，它的每个位移窗和1个或多个信道化码相对应，并且这些信道化码可能具有相同的扩频系数，也可能具有不同的扩频系数。在通信过程中，高层将期望用户的分配情况告诉给接收端，接收机根据这些信息来实现多用户检测。

由于每个小区采用一个基本midamble码，得到的信道估计窗是有限的，使得每个信道估计窗一般同时和多个信道化码相对应，并且这些信道化码属于同一个walsh分支。造成在变速率的情况下，接收端得到信道估计窗后，不能准确地定位实际发送的信道化码，从而给多用户检测的实现带来了困难。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种码道检测方法，能够更精确地确定出激活的信道估计窗，更准确定位信道化码，更可靠地实现多用户检测。

基于上述目的本发明提出的一种码道检测的方法，应用于每个信道估计窗与每个信道化码之间具有唯一的对应关系的码分多址***中，包括：

a)接收机接收到信号后，根据***发送时采用的各基本midamble码进行信道估计，得到每个基本midamble码对应的信道响应；

b)根据得到的信道响应确定激活的信道估计窗；

c)根据信道估计窗与信道化码的对应关系确定激活的信道估计窗对应的激活码道；

d)利用激活码道进行多用户检测。

该方法步骤b包括：

b1)将得到的所有信道响应按照窗长分割为多个信道估计窗；

b2)计算每个信道估计窗的窗功率；

b3)根据每个窗功率确定激活的信道估计窗。

该方法所述步骤b3包括：判断每个信道估计窗的窗功率与该窗的最大窗功率的比值是否大于等于预先设置的窗功率比门限，如果是，则判定该窗为激活的信道估计窗；否则，判定该窗为未激活的信道估计窗。

该方法所述步骤b3包括：判断每个信道估计窗的窗功率与接收端的噪声功率的比值是否大于等于预先设置的信噪比门限，如果是，则判定该窗为激活的信道估计窗；否则，判定该窗为未激活的信道估计窗。

该方法所述步骤b3后进一步包括：

b4)根据信道估计窗与信道化码的对应关系确定步骤b3确定的每个激活信道估计窗对应的信道化码；

b5)根据信道化码的walsh分支判断步骤b3中确定的激活信道估计窗对应的信道化码中是否有重合的walsh分支存在，如果有，则进入步骤b6；如果没有，则判定步骤b3所确定的激活信道估计窗全部准确。

b6)从属于同一重合的walsh分支的所述激活信道估计窗中进一步确定真正激活的信道估计窗。

该方法所述步骤b6包括：

A.列出具有重合特性的各个walsh分支中信道化码对应的初步激活窗，根据步骤b2中窗功率的计算结果，选出每个重合walsh分支中窗功率或信噪比最大的激活窗，确定每个重合walsh分支中最大功率或信噪比激活窗对应的信道化码在其walsh分支中所处的位置；

B.记录该位置的信道估计窗；

C.去掉该位置对应的所有根目录和子目录所对应的初步激活窗；

D.对该位置所在的重合walsh分支中的其它并列子分支进行walsh重合性判断，如果其它并列子分支没有walsh重合情况，则记录这些并列子分支中所有的激活窗；否则，执行步骤E；

E.记录没有walsh重合的子子分支中所有的初步激活窗，进入步骤A。

该方法步骤a所述信道估计过程后进一步包括：对信道估计结果进行信道估计后处理。

该方法所述信道估计后处理为干扰抵消处理、或降噪处理、或二者的组合。

从上面所述可以看出，本发明提供的码道检测方法，充分考虑了因为基本midamble码之间的互相关和接收端邻小区干扰及噪声等因素而引起的信道估计的不准确性，在初步确定的激活估计窗集的基础上进行进一步的walsh分支重合判断，从而得到更为精确的激活估计窗集，并将这些激活估计窗集和其信道化码相对应得到激活码道集，再利用这些激活码道去进行多用户检测。

附图说明

图1为default方式、K＝16情况下的多码道分配方式；

图2为本发明较佳实施例的接收端进行码道检测的流程示意图；

图3为接收端进行码道检测过程中激活码道检测的流程示意图；

图4为激活码道检测过程中确定重合walsh分支激活窗的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

在与本发明同时提交的另一篇名称为《一种码道分配方法》的专利申请中提出了一种基于多个基本midamble码的码道分配方案。该方案利用多个基本midamble码构造更多的信道估计窗，并使信道估计窗和信道化码之间一一对应。参见图1所示，为采用default方式，在Kcell＝16情况下，利用2个基本midamble码m₁和m₂构造信道估计窗的码道分配方案示意图。其中，信道估计窗m₁ ⁽¹⁾～m₁ ⁽¹⁶⁾分别分配给扩频系数为16的信道化码c₁₆ ⁽¹⁾～c₁₆ ⁽¹⁶⁾，信道估计窗m₂ ⁽¹⁾～m₂ ⁽⁸⁾分别分配给扩频系数为8的信道化码c₈ ⁽¹⁾～c₈ ⁽⁸⁾，信道估计窗m₂ ⁽⁹⁾～m₂ ⁽¹²⁾分别分配给扩频系数为4的信道化码c₄ ⁽¹⁾～c₄ ⁽⁴⁾，信道估计窗m₂ ⁽¹³⁾～m₂ ⁽¹⁴⁾分别分配给扩频系数为2的信道化码c₂ ⁽¹⁾～c₂ ⁽²⁾，信道估计窗m₂ ⁽¹⁵⁾分配给扩频系数为1的信道化码c₁ ⁽¹⁾。从而使得信道估计窗与信道化码之间一一对应。

基于上述码道分配方案，本发明的核心思想包括：首先进行对应于发送时采用的多个基本midamble码的信道估计；求得所有激活的信道估计窗；再根据信道估计窗和信道化码之间的一一对应关系唯一地确定出各个激活信道估计窗所对应的信道化码，也即确定出激活码道；最后利用这些激活码道进行多用户检测。

下面结合附图2至4，对本发明较佳实现方案进行进一步具体说明。

参见图2所示，本实施例的码道检测过程包括：

步骤201，接收机接收信号。

在接收信号中训练序列部分对应的信号用公式(1)表示为：

$e=\mathrm{\Σ}{m}_j^{\left(i\right)}*h_j^{\left(i\right)}+n---\left(1\right)$

其中，e表示接收信号，m_j ⁽ⁱ⁾表示基于第j个基本midamble码的第i个位移窗的训练序列，h_j ⁽ⁱ⁾表示对应于第j个基本midamble码的第i个位移窗的发送码道的信道响应，n表示接收到的邻小区干扰和热噪声。

步骤202，信道估计及其后处理。

首先，接收端先利用每个基本midamble码进行信道估计。

信道估计的方法用公式(2)表示如下：

$h_j^{\′\′}=\mathrm{ifft}(\mathrm{fft}\left(e\right)\·/\mathrm{fft}\left(m_j\right))---\left(2\right)$

其中，e表示接收信号，m_j表示第j个基本midamble码，h_j″表示基于第j个基本midamble码的原始信道响应，fft()表示傅氏变换，ifft()表示傅氏反变换。

然后，对这些原始信道响应进行信道估计后处理。

这里的信道估计后处理可以是基于干扰消除的后处理，也可以是基于降噪的后处理，或干扰抵消和降噪处理同时进行。

具体的干扰抵消和降噪处理过程可以采用多种方案，比如：可采用本申请人在先申请的中国专利申请号为03100670.1的专利《时隙码分多址***多码集信道估计方法》中所采用的方法。

这里假设得到的后处理信道响应用h_j′表示。

步骤203，激活码道检测。

该步骤又细分为子步骤301～306，参见图3所示。

步骤301，对后处理后的各个信道估计结果按照窗长分割为一系列信道估计窗，并计算这些信道估计窗的功率。

首先进行窗分割，窗分割过程用公式(3)表示如下：

$h_j^{\left(i\right)}=h_j^{\′}(:,(i-1)*W+1:i*W)---\left(3\right)$

其中，h_j ⁽ⁱ⁾的含义与公式(1)中相同，表示基于第j个基本midamble码的第i个位移窗的信道响应，W表示窗长。

然后计算窗分割后得到的每个信道估计窗的功率，窗功率计算过程用公式(4)表示如下：

$P_j^{\left(i\right)}=\left|\right|{h_j^{\left(i\right)}\left|\right|}^2---\left(4\right)$

其中，h_j ⁽ⁱ⁾的含义与公式(1)中相同，表示基于第j个基本midamble码的第i个位移窗的信道响应，P_j ⁽ⁱ⁾表示该窗的窗功率。

302，初步确定激活的信道估计窗。

根据公式(4)计算得到的每个信道估计窗的窗功率，采用窗功率比准则或者信噪比准则对所有信道估计窗进行判断，保留那些满足门限要求的信道估计窗，并将它们组成初步激活窗集。

其中，窗功率比准则用公式(5)表示：

$f\left(h_j^{\left(i\right)}\right)=\left\{\begin{array}{cc}1,& P_j^{\left(i\right)}/\max \left(P_j^{\left(i\right)}\right)\&GreaterEqual;T_1\\ 0,& P_j^{\left(i\right)}/\max \left(P_j^{\left(i\right)}\right)<T_1\end{array}\right.---\left(5\right)$

其中，T₁表示窗功率比门限，f()表示激活函数，并且f()＝1表示激活，f()＝0表示未被激活。

从公式(5)可以看出，如果一个信道估计窗的窗功率P_j ⁽ⁱ⁾与该小区的最大窗功率max(P_j ⁽ⁱ⁾)的比值大于等于门限T₁，则该窗被视为是激活的信道估计窗；否则，视为未激活。

信噪比准则用公式(6)表示

$f\left(h_j^{\left(i\right)}\right)=\left\{\begin{array}{cc}1,& P_j^{\left(i\right)}/{\mathrm{\&sigma;}}_n^2\&GreaterEqual;T_2\\ 0,& P_j^{\left(i\right)}/{\mathrm{\&sigma;}}_n^2<T_2\end{array}\right.---\left(6\right)$

其中，σ_n ²；表示接收端的噪声功率，T₂表示信噪比门限，f()表示激活函数，并且f()＝1表示激活，f()＝0表示未被激活。

从公式(6)可以看出，如果一个信道估计窗的窗功率P_j ⁽ⁱ⁾与噪声功率σ_n ²的比值大于等于门限T₂，则该窗被视为是激活的信道估计窗；否则，视为未被激活。

实际中，可根据需要选择公式(5)和公式(6)表示的任意一种方式确定激活的信道估计窗。为了防止激活的信道估计窗被漏检的情况发生，可以将门限T₁、T₂设置得相对较低。

若能够在上述检测过程中保证检测到的激活的信道估计窗完全准确，可以将本步骤中确定的初步激活窗集认为是最终确定的精确激活窗集，直接执行步骤305，列出本步骤确定的激活窗组成激活窗集。如果无法保证完全准确或需要进一步精确确认，则进一步执行步骤303～304精确确定激活窗集。

本实施例中是利用信道化码，即walsh码的特性实现对步骤302得到的初步激活窗集精确确定的，具体如步骤303～304所述。

步骤303，对步骤302初步激活窗集进行walsh分支重合性判断。

首先，根据步骤302得到的初步激活窗集确定其中的各个信道估计窗对应的信道化码。

然后，根据信道化码的walsh分支判断初步激活窗对应的信道化码中是否有重合的walsh分支存在，即某个更小扩频系数的码道与由其自身引出的更大扩频系数的码道同时存在，如果有重合walsh分支存在，则进入步骤304；如果没有重合walsh分支存在，则转入步骤305，即判定精确的激活窗集等于初步的激活窗集。

步骤304，列出具有重合特性的各个walsh分支，并确定每个分支的精确激活窗。

本步骤又细分为子步骤401～407，参见图4所示。

步骤401，列出具有重合特性的各个walsh分支中信道化码对应的初步激活窗，根据步骤301中窗功率的计算结果，选出每个重合walsh分支中窗功率最大的初步激活窗，确定每个重合walsh分支中最大功率初步激活窗对应的信道化码在其walsh分支中所处的位置。

步骤402，记录该位置的信道估计窗。

步骤403，去掉该位置对应的所有根目录和子目录，即上级目录和下级目录所对应的初步激活窗。

步骤404，对该位置所在的重合walsh分支中的其它并列子分支进行walsh重合性判断。

步骤405，如果其它并列子分支没有walsh重合情况，则记录这些并列子分支中所有的初步激活窗。

步骤406～407，如果其它并列子分支还有walsh重合情况，则先记录那些没有walsh重合的子子分支中所有的初步激活窗；然后将有walsh重合的子子分支当作新的重合walsh分支进行处理。即转入步骤401。

步骤305，将上述判断过程得到的所有激活窗组合成精确激活窗集。

步骤306，列出该精确激活窗集对应的信道化码集，即得到激活的码道集，进入步骤204。其中每个激活窗和某个信道化码是一一对应的。

步骤204，利用上面得到的激活码道集进行多用户检测。

下面以上行三个用户为例，来说明上述本发明的具体实施过程：

假设采用图1所示的码道分配方法，用户1分配码道m₂ ⁽¹⁾-c₈ ⁽¹⁾、m₁ ⁽³⁾-c₁₆ ⁽³⁾；用户2分配码道m₂ ⁽¹⁰⁾-c₄ ⁽²⁾；用户3分配码道m₁ ⁽¹⁰⁾-c₁₆ ⁽¹⁰⁾。

在进行窗激活后，由步骤302判断得到的初步激活窗集为：{m₁ ⁽²⁾、m₁ ⁽³⁾、m₁ ⁽⁶⁾、m₁ ⁽¹⁰⁾、m₂ ⁽¹⁾、m₂ ⁽¹⁰⁾、m₂ ⁽¹¹⁾、m₂ ⁽¹³⁾}。

由步骤303，根据预先分配的信道估计窗和信道化码之间的一一对应关系，得到这些激活窗集对应的信道化码集为：{c₁₆ ⁽²⁾、c₁₆ ⁽³⁾、c₁₆ ⁽⁶⁾、c₁₆ ⁽¹⁰⁾、c₈ ⁽¹⁾、c₄ ⁽²⁾、c₄ ⁽³⁾、c₂ ⁽¹⁾}。

由步骤304，从得到的信道化码集中找到分支{c₂ ⁽¹⁾、c₄ ⁽²⁾、c₈(¹⁾、c₁₆ ⁽²⁾、c₁₆ ⁽³⁾、c₁₆ ⁽⁶⁾}重合；分支{c₄ ⁽³⁾、c₁₆ ⁽¹⁰⁾}重合。

由步骤401～403，对分支{c₂ ⁽¹⁾、c₄ ⁽²⁾、c₈ ⁽¹⁾、c₁₆ ⁽²⁾、c₁₆ ⁽³⁾、c₁₆ ⁽⁶⁾}求最大窗功率所在位置，得到最大窗功率的信道估计窗为m₂ ⁽¹⁰⁾-c₄ ⁽²⁾，去掉该位置对应的所有上级和下级目录，说明m₂ ⁽¹³⁾-c₂ ⁽¹⁾、m₁ ⁽⁶⁾-c₁₆ ⁽⁶⁾不存在；

由步骤404，再对子分支{c₈ ⁽¹⁾、c₁₆ ⁽²⁾}进行判断，根据最大窗功率所在位置得到m₂ ⁽¹⁾-c₈ ⁽¹⁾。对分支{c₄ ⁽³⁾、c₁₆ ⁽¹⁰⁾}进行判断，根据最大窗功率所在位置得到m₁ ⁽¹⁰⁾-c₁₆ ⁽¹⁰⁾。

根据上述判断，最后得到参加多用户检测的码集为{m₂ ⁽¹⁾-c₈ ⁽¹⁾、m₁ ⁽³⁾-c₁₆ ⁽³⁾、m₂ ⁽¹⁰⁾-c₄ ⁽²⁾、m₁ ⁽¹⁰⁾-c₁₆ ⁽¹⁰⁾}。

本发明的码道检测方法既适用于基本midamble码的互相关性能不是很好的情况，也适用于接收端的邻小区干扰和噪声很大的情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种码道检测的方法，应用于每个信道估计窗与每个信道化码之间具有唯一的对应关系的码分多址***中，其特征在于，包括：

a)接收机接收到信号后，根据***发送时采用的各基本midamble码进行信道估计，得到每个基本midamble码对应的信道响应；

b)根据得到的信道响应确定激活的信道估计窗；

c)根据信道估计窗与信道化码的对应关系确定激活的信道估计窗对应的激活码道；

d)利用激活码道进行多用户检测。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b包括：

b1)将得到的所有信道响应按照窗长分割为多个信道估计窗；

b2)计算每个信道估计窗的窗功率；

b3)根据每个窗功率确定激活的信道估计窗。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤b3包括：判断每个信道估计窗的窗功率与该窗的最大窗功率的比值是否大于等于预先设置的窗功率比门限，如果是，则判定该窗为激活的信道估计窗；否则，判定该窗为未激活的信道估计窗。

4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤b3包括：判断每个信道估计窗的窗功率与接收端的噪声功率的比值是否大于等于预先设置的信噪比门限，如果是，则判定该窗为激活的信道估计窗；否则，判定该窗为未激活的信道估计窗。

5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤b3后进一步包括：

b4)根据信道估计窗与信道化码的对应关系确定步骤b3确定的每个激活信道估计窗对应的信道化码；

b5)根据信道化码的walsh分支判断步骤b3中确定的激活信道估计窗对应的信道化码中是否有重合的walsh分支存在，如果有，则进入步骤b6；如果没有，则判定步骤b3所确定的激活信道估计窗全部准确。

b6)从属于同一重合的walsh分支的所述激活信道估计窗中进一步确定真正激活的信道估计窗。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤b6包括：

A.列出具有重合特性的各个walsh分支中信道化码对应的初步激活窗，根据步骤b2中窗功率的计算结果，选出每个重合walsh分支中窗功率或信噪比最大的激活窗，确定每个重合walsh分支中最大功率或信噪比激活窗对应的信道化码在其walsh分支中所处的位置；

B.记录该位置的信道估计窗；

C.去掉该位置对应的所有根目录和子目录所对应的初步激活窗；

D.对该位置所在的重合walsh分支中的其它并列子分支进行walsh重合性判断，如果其它并列子分支没有walsh重合情况，则记录这些并列子分支中所有的激活窗；否则，执行步骤E；

E.记录没有walsh重合的子子分支中所有的初步激活窗，进入步骤A。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a所述信道估计过程后进一步包括：对信道估计结果进行信道估计后处理。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述信道估计后处理为干扰抵消处理、或降噪处理、或二者的组合。

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