[发明专利]无线通信接收系统中前向多径检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线信号传输领域，特别是涉及一种无线通信接收系统中前向多径检测装置。本发明还涉及一种实现前向多径检测的方法。

背景技术

在我国自主推出的数字电视地面广播国家标准——数字地面多媒体广播的系统(DTMB Digital Terrestrial Multimedia Broadcasting数字地面多媒体广播)中，发射端采用了以PN序列的时域填充作为保护间隔的帧结构。在帧头模式2中，PN序列采用的是在循环周期长度为1023的伪随机序列中截取长度为595的一段序列。由于PN序列是接收端已知的，PN保护间隔可以用于快速系统同步和信道估计。

由于地面无线传输环境复杂多变(尤其是在城市中)，传播路径中很容易引入前向多径；能否准确检测前向多径的位置对接收系统的性能将产生直接影响；并且因传播路径的时变性，要求进行前向多径的实时检测，这样才能保证地面接收的动态性能。因此对基于PN保护间隔的前向多径检测提出了较高要求。

现有传统的前向多径检测方法，用接收端已知的前缀保护间隔序列与接收数据进行滑动窗口相关运算，算法复杂度比较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无线通信接收系统中前向多径检测装置，既能检测强度不大但对接收性能有影响的前向多径的生灭，又具有较低的运算复杂度；为此，本发明还要提供一种实现前向多径检测的方法。

为解决上述技术问题，本发明的无线通信接收系统中前向多径检测装置，包括：

时域数据选取模块，从接收的数据r中截取当前帧从PN循环前缀保护间隔头部开始长度为L的一段数据序列R，且在数据序列R的长度L小于PN伪随机序列循环周期长度N时，将数据序列R尾部补零至PN伪随机序列循环周期长度N，得到数据序列C；

数据处理沃尔什变换信道估计模块，与时域数据选取模块相连接，对数据序列C进行快速沃尔什变换信道估计，得到数据序列W；

前向多径判断模块，与所述数据处理沃尔什变换信道估计模块相连接，对数据序列W以其底部噪声σ的倍数为门限进行挑选，得到挑选的结果位置p，并通过比较位置p来确定前向多径的位置。

本发明的无线通信接收系统中前向多径检测方法，包括如下步骤：

步骤1、从PN循环前缀保护间隔头部开始选取长度为L的一段数据序列R；

步骤2、如果数据序列R的长度L小于PN伪随机序列循环周期长度N，将数据序列R尾部补零至PN伪随机序列循环周期长度N，得到数据序列C；

步骤3、对数据序列C进行快速沃尔什变换(Fast Walsh-HadamardTransform)信道估计，得到结果数据序列W；

步骤4、对数据序列W进行寻找底部噪声的操作，得到数据序列W的底部噪声σ；

步骤5、对数据序列W采用一个门限thr进行挑选得到位置p，该门限thr为底部噪声σ的若干倍；

步骤6、通过比较位置p确定是否存在前向多径并确定前向多径位置。

本发明在无线通信接收系统中基于不足循环周期长度的PN(Pseudo-random Number)伪随机序列循环前缀进行前向多径检测，不仅能检测强度不大但对接收性能有影响的前向多径的生灭，而且比传统的相关方法具有更低的运算复杂度，可以适用于动态信道环境进行每帧实时跟踪检测。传统相关方法的运算复杂度为O(N²)，其中，N为PN伪随机序列实际长度，如N＝595；本发明的运算复杂度为O(N*log₂N)，其中，N为PN伪随机序列循环周期长度，如N＝1023。在该情形下，本发明的运算复杂度约为传统相关方法的运算复杂度的1/35，大大地降低了实现的复杂度。

本发明可以为后继信道估计模块的跟踪提供准确的前向多径位置；不只适用于DTMB无线通信系统的接收系统，只要是采用了不足循环周期长度的PN为前缀的通信系统，在接收端都可以用本发明进行前向多径的位置估计。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明的前向多径检测装置一实施例结构图；

图2是图1中时域数据选取模块控制过程示意图；

图3是图1中前向多径判断模块中寻找底部噪声的过程示意图。

具体实施方式

下面的描述中将以PN伪随机序列周期为1023，且PN保护间隔长度为595的DTMB接收系统中，帧头模式2的前向多径检测为例进行说明，能够更好的理解本发明的技术方案和所产生的有益效果。