[发明专利]一种基于特征前缀码检测的消息定位方法

说明书

技术领域

本发明属于WCDMA系统的消息定位技术领域，特别涉及一种基于特征前缀码检测的消息定位方法。

背景技术

在移动通信系统中，基站和移动台之间的无线信号是在移动信道中传输的。在WCDMA系统中，用户在未获得与基站完全同步的传输上行数据之前必须获得一个专有ID、定时调整和被分配一定的时频资源，该过程一般称为“非同步用户随机接入过程”，简称“随机接入”。

在WCDMA通信系统中，随机接入过程起着十分重要的作用。在随机接入过程中，UE(用户终端)并不知道与基站的距离和无线环境的好坏，所以UE在发送消息数据之前会先使用较小的功率发送接入请求，如果得不到网络的回应，UE就重新使用稍大一点的功率进行尝试。在这种接入请求中，UE向基站发送的是特征前缀码，作为与基站连接的功率“探测”过程。

特征前缀码的总长度为4096码片，它是由一个16位的签名序列重复256次构造而成。这种16位的签名序列共设有16组，并且彼此完全正交，构成16组特征前缀码。网络方在接收到随机接入信道(PRACH)的接入前缀码后，通过捕获指示信道(AICH)响应该接入前缀码，UE在接收到AICH信道的ACK后，将停止发送接入前缀码，并在一个特定的时间间隔之后在随机接入信道上发送消息码。

物理层通过处理，发送、接收与随机接入过程紧密相关的PRACH信道和AICH信道，完成UE与网络方信息交互，最终实现物理层随机接入过程。这个过程需要建立两个信道的信号捕获及解调解码模型，以实现这两个信道的切换和信道间信息的交互，处理中需要严格满足两个信道的时序关系。所以这种实现方式的设计流程复杂度会很高，运算量也会增加。

通过上述处理方式可知，在WCDMA上行随机接入信道的接入过程中，需要处理PRACH和AICH两个信道，这会增加设计的复杂度，不够简洁、快速。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于特征前缀码检测的消息定位方法，实现随机接入过程的消息定位。

本发明的利用随机接入信道特征前缀码检测的消息定位方法包括的功能模块有：特征前缀码检测模块、消息码定位模块。特征前缀码检测利用特征前缀码对接收数据进行前缀码检测，消息定位模块是通过对前缀码检测结果的统计分析来定位消息码位置。为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种基于特征前缀码检测的消息定位方法包括以下步骤：

步骤1，采集来自WCDMA通信系统物理随机接入信道的数据，来自WCDMA通信系统物理随机接入信道的数据包括消息码X以及N组特征前缀码，N为自然数；将消息码X划分为长度相等的多段数据，由消息码X划分得到的每段数据的长度为L，L取2的整数幂次；由消息码X划分得到的第i段数据表示为X_i，i＝1,2,3...；当i＝1时，跳至步骤2；

步骤2，将由消息码X划分得到的第i段数据X_i分别与N组特征前缀码作频域循环相关检测，得到对应的N组检测量，其中第k组检测量由L个复数检测量组成，k＝1,2,...,N；第k组检测量中的L个复数检测量表示为：

其中，n＝0,1,2,...L-1；

步骤3，得出复数检测量的模值平方值根据以下公式得出模值平方值的均值

其中，M为自然数且M<L-M-1；得出模值平方值和模值平方值的均值之比利用至组成第i段数据的第k组相关模值峰均比矢量得出第i段数据的每组相关模值峰均比矢量中元素的最大值，利用第i段数据的第1组相关模值峰均比矢量中元素的最大值至第i段数据的第N组相关模值峰均比矢量中元素的最大值组成峰均比最大值向量ρ_i；得出第i段数据相关模平方的峰均比最大值，第i段数据相关模平方的峰均比最大值为：峰均比最大值向量ρ_i中元素的最大值

步骤4，对第i段数据相关模平方的峰均比最大值与阈值γ进行比较，若则令μ_i＝1；否则令μ_i＝0

步骤5，如果μ_i-1＝1且μ_i＝0，则说明消息定位成功；否则，令i的值自增1，返回至步骤2。

本发明的特点和进一步改进在于：

在步骤1中，所述N组特征前缀码中第k组特征前缀码表示为P_k；

在步骤2中，复数检测量的计算公式为：