專利名稱：采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計算自動頻率控制參數(shù)的方法及裝置，尤其涉及一種在TD-SCDMA 系統(tǒng)中采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法及裝置，屬于電通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在無線通信終端系統(tǒng)中，自動頻率控制AFC是很重要的功能。通過對本地振蕩器 頻率的自動控制調(diào)整，以使得其與網(wǎng)絡(luò)側(cè)相應(yīng)頻率保持一致，以滿足同步、解調(diào)等的要求， 對提高終端系統(tǒng)的性能有至關(guān)重要的作用。在TD-SCDMA終端中，一般采用中間碼Midambl (MA)和下行同步碼SYNC-DL的接收 結(jié)果與相應(yīng)的訓(xùn)練序列進行相關(guān)，來估計頻偏，進而得到AFC參數(shù)。然而當(dāng)存在同頻干擾小 區(qū)時，如果只把同頻干擾當(dāng)作普通的噪聲來處理，由于SYNC-DL或者MA訓(xùn)練序列上存在固 定的干擾，將導(dǎo)致按現(xiàn)有方法估計的相位旋轉(zhuǎn)值中，存在一個固定的、不可消除的固定相位 偏差，這將導(dǎo)致最終的頻偏估計值里也存在一定程度的頻率偏差。即使不存在同頻干擾，當(dāng) 采用TSO上的MA作為訓(xùn)練序列進行頻偏估計時，由于除了主公共控制物理信道(P-CCPCH) 對應(yīng)的第一個MA Shift外，還可能存在其它MA Shift，由于MA碼自相關(guān)的非理想性，這些 其它的MA Shift同樣會對頻偏估計造成干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種采用聯(lián)合檢測 計算自動頻率控制參數(shù)的方法及裝置。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法，其包括以下步驟步驟①輸入聯(lián)合 檢測的接收結(jié)果到硬件模塊；步驟②硬件模塊選取聯(lián)合檢測的結(jié)果符號進行符號硬判決；步驟③對硬判決結(jié)果與相應(yīng)聯(lián)合檢測數(shù)據(jù)計算復(fù)相關(guān)；步驟④對步驟③所得結(jié)果再次計算復(fù)相關(guān)；步驟⑤硬件模塊對二次復(fù)相關(guān)的結(jié)果進行自適應(yīng)位寬調(diào)整；步驟⑥軟件讀取步驟⑤的結(jié)果進行濾波，換算得到控制參數(shù)。上述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法，其中所述步驟①中的接收 結(jié)果以符號數(shù)據(jù)流的方式串行輸入。進一步地，上述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法，其中所述的步驟 ②中符號硬判決輸出信號的實部和虛部為輸入信號的實部和虛部的符號信息。更進一步地，上述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法，其中所述的步 驟③中計算復(fù)相關(guān)為對一個TD-SCDMA時隙的某個碼道的前半部分符號數(shù)據(jù)(DATAl)中的 S個符號，與相應(yīng)的硬判結(jié)果進行復(fù)相關(guān)得到結(jié)果Corrl ；對后半部分符號數(shù)據(jù)(DATA2)中 的S個符號，與相應(yīng)的硬判結(jié)果進行復(fù)相關(guān)得到結(jié)果Corr2。
再進一步地，上述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法，其中所述的步 驟④對Corrl和Corr2進行復(fù)相關(guān)得到Corr3。再進一步地，上述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法，其中所述的步 驟⑤對Corrf的實部虛部進行自適應(yīng)位寬調(diào)整。再進一步地，上述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法，其中所述的步 驟⑥由軟件讀出硬件模塊完成步驟⑤的結(jié)果，進行濾波并換算得到自動頻率控制參數(shù)。采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的裝置，其中硬件模塊及軟件模塊，所述硬 件模塊包括硬判決器，硬判決器的輸出端連接有第一復(fù)相關(guān)器的輸入端，第一復(fù)相關(guān)器的 輸出端連接有第二復(fù)相關(guān)器的輸入端，第二復(fù)相關(guān)器的輸出端連接自適應(yīng)位寬調(diào)整器的輸 入端，自適應(yīng)位寬調(diào)整器的輸出端連入軟件模塊，第一復(fù)相關(guān)器及第二復(fù)相關(guān)器上同時連 接有時序控制器。上述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的裝置，其中所述第一復(fù)相關(guān)器和 第二復(fù)相關(guān)器在硬件模塊實現(xiàn)上可由一個復(fù)相關(guān)器復(fù)用實現(xiàn)。。進一步地，上述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的裝置，其中所述軟件模 塊包括相位計算組件，自適應(yīng)位寬調(diào)整器的輸出端連入計算組件的輸入端，計算組件的輸 出端連接濾波及自動頻率控制組件的輸入端。本發(fā)明技術(shù)方案的突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步主要體現(xiàn)在通過TD-SCDMA 時隙結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)部分的聯(lián)合檢測結(jié)果，采用判決反饋的方法來估計頻偏。這樣通過包括同 頻臨小區(qū)的聯(lián)合檢測，消除了同頻小區(qū)干擾以及本小區(qū)其他用戶干擾的接收數(shù)據(jù)，對本地 頻率與網(wǎng)絡(luò)頻率的偏移估計更加合理和準(zhǔn)確。由此可見，為本領(lǐng)域的技術(shù)進步拓展了空間， 實施效果好。


本發(fā)明的目的、優(yōu)點和特點，將通過下面優(yōu)選實施例的非限制性說明進行圖示和 解釋。這些實施例僅是應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而 形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。這些附圖當(dāng)中，圖1是采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的裝置構(gòu)造示意圖；圖2是采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法對DATA的選取實施示意圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義如下1 硬判決器2 第一復(fù)相關(guān)器3 第二復(fù)相關(guān)器4 時序控制器5 自適應(yīng)位寬調(diào)整器 6 相位計算組件7 濾波及自動頻率控制組件
具體實施例方式如圖1、圖2所示的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法，其特別之處在于 包括以下過程首先，通過能計算相關(guān)結(jié)果并做自適應(yīng)位寬調(diào)整的硬件模塊，輸入聯(lián)合檢測 的接收結(jié)果，具體來說接收結(jié)果以符號數(shù)據(jù)流的方式串行輸入。
隨后，選取部分聯(lián)合檢測的結(jié)果符號進行符號硬判決。具體來說，符號硬判決輸出 信號的實部和虛部為輸入信號的實部和虛部的符號信息。接著，對硬判決結(jié)果與相應(yīng)的聯(lián)合檢測數(shù)據(jù)計算復(fù)相關(guān)，并對所得結(jié)果再次計算 復(fù)相關(guān)。結(jié)合實際來看，計算復(fù)相關(guān)為對一個TD-SCDMA時隙的某個碼道的前半部分符號 數(shù)據(jù)(DATAl)中的S個符號，與相應(yīng)的硬判結(jié)果進行復(fù)相關(guān)得到結(jié)果Corrl ；對后半部分符 號數(shù)據(jù)(DATA2)中的S個符號，與相應(yīng)的硬判結(jié)果進行復(fù)相關(guān)得到結(jié)果Corrf;對Corrl和 Corr2進行復(fù)相關(guān)得到Corr3。接下來，對Corrf進行自適應(yīng)位寬調(diào)整，在限制位寬的情況下，保證相位信息不 變，而給出最多的有效位數(shù)結(jié)果，以保證精度。進一步來看，采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的裝置，其特別之處在于硬件 模塊及軟件模塊。結(jié)合圖1具體來說，所述硬件模塊包括硬判決器1，硬判決器1的輸出端連接有第 一復(fù)相關(guān)器2的輸入端，第一復(fù)相關(guān)器2的輸出端連接有第二復(fù)相關(guān)器3的輸入端，第二復(fù) 相關(guān)器3的輸出端連接自適應(yīng)位寬調(diào)整器5的輸入端，自適應(yīng)位寬調(diào)整器5的輸出端連入 軟件模塊，第一復(fù)相關(guān)器2及第二復(fù)相關(guān)器3上同時連接有時序控制器4。軟件模塊包括相 位計算組件6，自適應(yīng)位寬調(diào)整器5的輸出端連入計算組件的輸入端，計算組件的輸出端連 接濾波及自動頻率控制組件7。軟件模塊在實際工作中，從硬件模塊中讀出相關(guān)結(jié)果的實部 與虛部，計算相位并對相位進行濾波，計算相應(yīng)的自動頻率控制參數(shù)。在實際使用中發(fā)現(xiàn)，為了節(jié)省硬件模塊資源，通過在時序上錯開，第一復(fù)相關(guān)器2 和第二復(fù)相關(guān)器3可以由相同的硬件模塊電路復(fù)用實現(xiàn)。如圖2所示本發(fā)明采用TD-SCDMA時隙結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)部分的聯(lián)合檢測結(jié)果，采用判 決反饋的方法來估計頻偏。首先，選取DATAl中的S個符號位置、以及DATA2中的S個符號 位置的數(shù)據(jù)進行處理。兩部分數(shù)據(jù)中間間隔了附個DATAl符號和N2個DATA2符號。DATAl 和DATA2的數(shù)據(jù)都經(jīng)過了聯(lián)合檢測，可有效消除其余碼道以及同頻臨小區(qū)的干擾。假設(shè)DATAl中的S個符號位置，某個公共傳輸信道內(nèi)的第m個碼道上、第s個符號 的數(shù)據(jù)(聯(lián)合檢測解調(diào)輸出)是 DATA2中的S個符號位置，某個公共傳輸信道內(nèi)的第m個碼道上、第s個符號的數(shù) 據(jù)(聯(lián)合檢測解調(diào)輸出)是 接著，對聯(lián)合檢測結(jié)果進行硬判決，即分別得到
其中，函數(shù)sgn為取符號操作，即 根據(jù)硬判結(jié)果，分別去掉這兩段數(shù)據(jù)內(nèi)的數(shù)據(jù)調(diào)制信息，并做相關(guān)處理。例如，前 一段數(shù)據(jù)的相關(guān)結(jié)果可按下式計算
5=1類似地，可按下式得到后一段數(shù)據(jù)的相關(guān)結(jié)果Corrl =玄{(/^ + j χ Q2m^) χ conj(sgn(/^ ) + yx sgn (禮))}
5=1= t [Ks I + \Ql,s 0 + 7'x [sgn(ll) X Sgn(^i) X (\Ql | -|)]
5=1隨后，計算Corrl與Corr2的共軛相關(guān)Corr3 = conj (Corrl) X Corr2則Corr3的相位信息即為該段時間的相位旋轉(zhuǎn)。接著，自適應(yīng)位寬調(diào)整，采用DSP軟件讀取Corr3。在此期間，考慮到總線的寬度一 般為16bit，其需要對Corrf的實部、虛部位寬進行限制。為保證后續(xù)計算的精度，硬件模塊 輸出Corrf結(jié)果的有效位數(shù)應(yīng)盡量寬，因此輸出不能采取固定比特截位的方式。由此，本發(fā) 明給出了一種自適應(yīng)位寬調(diào)整的方法。具體來說，以Corrf計算結(jié)果為實部虛部26bit有 符號數(shù)，16bit總線輸出為例，則定輸出Output實部和虛部均為16bit有符號數(shù)。Output符號位如下可得sgn(Re{output}) = sgn(Re{Corr3})sgn (Im {output}) = sgn (Im{Corr3})。Output幅度值如下可得記Re{Corr3}由高到低的bit中第一位與符號位不同 的位數(shù)為wl，記Im{Corr3}由高到低的bit中第一位與符號位不同的位數(shù)為w2。取w = max(wl,w2)0若w彡15，取Corr3實部虛部的[w:w-14]作為Output除符號位以外的部分； 若w < 15，則取[14:0]作為Output除符號位以外的部分。最后，軟件模塊讀取Output后，求得每碼片(chip)時間對應(yīng)的相位偏轉(zhuǎn)θ = angle (Output) / ((N1+N2+S) X SF+144)其中SF代表擴頻因子，之后通過軟件模塊進行濾波并求自動頻率控制(AFC)控制 參數(shù)即可。再進一步來看，當(dāng)終端(UE)處于不同模式下，可利用不同物理信道的聯(lián)合檢測 (JD)結(jié)果來進行頻偏估計。具體而言(1)當(dāng)終端處于小區(qū)搜索(Cell Search)狀態(tài)時，可利用廣播信道(BCH)解調(diào)的 JD輸出來進行頻偏估計；(2)當(dāng)終端處于空閑(IDLE)模式時，仍可利用廣播信道解調(diào)的JD輸出來進行頻偏 估計；前提是諸如尋呼指示信道(PICH)、尋呼信道(PCH)等公共信道都分配在時隙O (TSO) 上(注意此時盡管不用對廣播信道做譯碼，但是TSO上的1/2碼道肯定會參與JD任務(wù))；(3)當(dāng)終端處于連接(Connected)模式時，利用下行專用物理信道(DPCH)的公共 傳輸信道(CCTrCH)的最低時隙、最低碼道的JD輸出來做頻偏估計；之所以選用最低時隙、 最低碼道，是因為除非處于非連續(xù)接收(DTX)狀態(tài)，否則必然存在數(shù)據(jù)。通過上述的文字表述并結(jié)合附圖可以看出，采用本發(fā)明后，通過TD-SCDMA時隙結(jié) 構(gòu)中數(shù)據(jù)部分的聯(lián)合檢測結(jié)果，采用判決反饋的方法來估計頻偏。這樣通過包括同頻臨小 區(qū)的聯(lián)合檢測，消除了同頻小區(qū)干擾以及本小區(qū)其他用戶干擾的接收數(shù)據(jù)，對本地頻率與網(wǎng)絡(luò)頻率的偏移估計更加合理和準(zhǔn)確。
權(quán)利要求
采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法，其特征在于包括以下步驟步驟①輸入聯(lián)合檢測的接收結(jié)果到硬件模塊；步驟②硬件模塊選取聯(lián)合檢測的結(jié)果符號進行符號硬判決；步驟③對硬判決結(jié)果與相應(yīng)聯(lián)合檢測數(shù)據(jù)計算復(fù)相關(guān)；步驟④對步驟③所得結(jié)果再次計算復(fù)相關(guān)；步驟⑤硬件模塊對二次復(fù)相關(guān)的結(jié)果進行自適應(yīng)位寬調(diào)整；步驟⑥軟件讀取步驟⑤的結(jié)果進行濾波，換算得到控制參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法，其特征在于 所述步驟①中的接收結(jié)果以符號數(shù)據(jù)流的方式串行輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法，其特征在于 所述的步驟②中符號硬判決輸出信號的實部和虛部為輸入信號的實部和虛部的符號信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法，其特征在于 所述的步驟③中計算復(fù)相關(guān)為對一個TD-SCDMA時隙的某個碼道的前半部分符號數(shù)據(jù)中的 S個符號，與相應(yīng)的硬判結(jié)果進行復(fù)相關(guān)得到結(jié)果Corrl ；對后半部分符號數(shù)據(jù)中的S個符 號，與相應(yīng)的硬判結(jié)果進行復(fù)相關(guān)得到結(jié)果Corrf。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法，其特征在于 所述的步驟④對Corrl和Corr2進行復(fù)相關(guān)得到Corr3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法，其特征在于 所述的步驟⑤對Corrl和Corr2進行復(fù)相關(guān)得到Corrf的實部虛部進行自適應(yīng)位寬調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法，其特征在于 所述的步驟⑥由軟件讀出硬件模塊完成步驟⑤的結(jié)果，進行濾波并換算得到自動頻率控制 參數(shù)。
8.采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的裝置，其特征在于硬件模塊及軟件模塊， 所述硬件模塊包括硬判決器，硬判決器的輸出端連接有第一復(fù)相關(guān)器的輸入端，第一復(fù)相 關(guān)器的輸出端連接有第二復(fù)相關(guān)器的輸入端，第二復(fù)相關(guān)器的輸出端連接自適應(yīng)位寬調(diào)整 器的輸入端，自適應(yīng)位寬調(diào)整器的輸出端連入軟件模塊，第一復(fù)相關(guān)器及第二復(fù)相關(guān)器上 同時連接有時序控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的裝置，其特征在于 所述第一復(fù)相關(guān)器和第二復(fù)相關(guān)器在硬件模塊實現(xiàn)上由一個復(fù)相關(guān)器復(fù)用實現(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的裝置，其特征在于 所述軟件模塊包括相位計算組件，自適應(yīng)位寬調(diào)整器的輸出端連入計算組件的輸入端，計 算組件的輸出端連接濾波及自動頻率控制組件的輸入端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用聯(lián)合檢測計算自動頻率控制參數(shù)的方法及裝置，屬于電通信技術(shù)領(lǐng)域。裝置包括計算相關(guān)結(jié)果并做自適應(yīng)位寬調(diào)整的硬件模塊，以及計算相位并進行濾波、計算自動頻率控制參數(shù)的軟件模塊。首先輸入聯(lián)合檢測的接收結(jié)果到硬件模塊，隨后硬件模塊選取聯(lián)合檢測的結(jié)果符號進行符號硬判決，并對硬判決結(jié)果與相應(yīng)聯(lián)合檢測數(shù)據(jù)計算復(fù)相關(guān)，之后對上述所得結(jié)果再次計算復(fù)相關(guān)。二次復(fù)相關(guān)的結(jié)果經(jīng)過硬件模塊的自適應(yīng)位寬調(diào)整后，輸出到軟件，由軟件進行濾波并計算出自動頻率控制的參數(shù)。通過TD-SCDMA時隙結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)部分的聯(lián)合檢測結(jié)果，采用判決反饋的方法來估計頻偏。這樣通過包括同頻臨小區(qū)的聯(lián)合檢測，消除了同頻小區(qū)干擾以及本小區(qū)其他用戶干擾的接收數(shù)據(jù)，對本地頻率與網(wǎng)絡(luò)頻率的偏移估計更加合理和準(zhǔn)確。
文檔編號H04B1/707GK101902245SQ200910027099
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者方明, 王曉東 申請人:傲世通科技(蘇州)有限公司