[发明专利]连续系统多径信道下的定时捕获方法

说明书

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，具体涉及一种连续系统多径信道下的定时捕获方法。

背景技术

定时捕获是通信系统最为关键的技术之一，也称为粗同步。定时捕获的目的是粗略估计接收到的数据块相位，获得基本的定时信息，如数据块的起始时刻，以实现后续相关参数的估计和解调译码。因此，定时捕获是整个通信系统正常工作的基础。

定时捕获的整个不确定相位区域是由若干个in-phase相位（H₁）和out-of-phase相位（H₀）组成。H₁相位表示与接收定时辅助序列相位之差在1个码片之内的本地序列相位，而H₀则表示与接收定时辅助序列相位之差大于1个码片的本地序列相位。一般认为不确定区域内只有一个H₁相位，剩下的都是H₀相位。但是在多径环境下，可能存在多个H₁相位，需要捕获到LOS（Line-Of-Sight，可视径，即直达径或首达径）径才能够实现正确的初始捕获。

一般来讲，定时捕获分搜索模式和验证模式两个阶段。在搜索模式下，接收机按照某种搜索策略，在整个不确定相位区域内进行搜索，不断地步进调整本地辅助序列相位，直到搜索到H₁相位。这个搜索到的H₁相位是暂时的，有待进一步验证。然后在验证模式下，接收机进一步验证所搜索到的H₁相位是否正确。对于没有验证模式的扩频捕获系统，称为单次驻留系统，对于有验证模式的扩频捕获系统，则称为多次驻留系统，对于在验证模式下仅验证一次的系统，称为双驻留系统。双驻留系统在实际应用中更为广泛。

传统捕获方法如图1所示。在搜索模式下本地序列与接收序列进行相关，相关结果作为判决量与门限1比较，如果小于门限1，则认为本地序列相位为H₀相位，需要调整本地序列相位后，继续进行比较，直到相关值大于等于门限1，此时暂时认为本地序列相位为一个H₁相位，系统进入验证模式。需要说明的是，对于相关器而言，如果捕获系统每个序列周期才判决一次，则称采用了滑动相关法，即慢相关，如果捕获系统每个采样间隔都判决一次，则称采用了匹配滤波法，即快相关。显然由于匹配滤波法每个采样间隔内就需要计算出相关值，因此对硬件电路计算速率要求较高，但可大大缩短捕获时间。在验证模式下，捕获系统保持本地序列与接收序列的相对相位不变，进行同步滑动相关。如果相关值小于门限2，则验证失败，系统重新返回搜索模式，否则认为验证成功，从而系统捕获成功。该系统为一个双驻留系统。需要说明的是，图1中所示的系统采用的是相干检测，如果是非相干检测，那么用于判决比较的就不是相关值，而是相关值的二范数。二范数为实部与虚部的平方和。

传统定时捕获方法在辅助序列较长、信道为单径信道或者有明显LOS径的多径信道时工作较好，然而这种方法存在缺陷：首先在LOS径不太明显，即多径分量与LOS径能量可比拟时，将存在多个H₁相位，每个H₁相位都将对应某一条能量较大的径。如果捕获到的径不是LOS径，那么定时捕获的位置错误，从而使得后续的信道估计等错误，影响系统性能。典型地，对于有两条能量相当的径，该算法将以较大概率捕获到第二条径。其次捕获在搜索模式和验证模式下门限1和门限2都是固定门限，对于动态范围较大的系统环境，捕获性能会表现得不稳定。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的第一个目的在于提出一种连续系统多径信道下的定时捕获方法，本发明的第二个目的在于提出另一种连续系统多径信道下的定时捕获方法。

根据本发明实施例的一种连续系统多径信道下的定时捕获方法，包括以下步骤：A：最大似然搜索捕获主峰；B：广义似然比及峰值检测捕获首达径。