專利名稱：時分-同步碼分多址信號檢測方法及檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種時分-同步碼分多址信號檢測方法及檢測裝置。
背景技術(shù)：
TD-SCDMA (時分-同步碼分多址，Time-Division Synchronization CodeDivision-Multiple-Access )標(biāo)準是我國提出的 一種同步時分的3G技術(shù)。TD-SCDMA的時隙結(jié)構(gòu)如圖1所示，lOms的無線幀，每個無線幀分為兩個5ms的子幀，每個子幀又被分為7個數(shù)據(jù)時隙以及上下行同步時隙。每個數(shù)據(jù)時隙又被分成2個352chip的數(shù)據(jù)區(qū)，144chip的midamble及16個chip的保護間隔。
在下行信道中，數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)可以采用擴頻因子為16或1的OVSF碼進行擴頻，加擾后同步的發(fā)送。而midamble部分采用 一種特殊的循環(huán)移位的未經(jīng)過擴頻的序列，可以據(jù)之采用FFT(快速傅氏變換)的方式進行信道估計。而數(shù)據(jù)部分，由于數(shù)據(jù)的同步性及保護間隔的存在，可以采用聯(lián)合檢測算法(JointDetection (JD))進行估計。
在采用midamble部分的接收數(shù)據(jù)估計出信道后，由于無線信道的多徑時延，數(shù)據(jù)區(qū)與midamble部分在兩者交界的位置存在相互干擾，由于midamble和信道已知，為了在聯(lián)合檢測中有效利用這部分^t據(jù)，需要首先對這部分數(shù)據(jù)進行midamble干擾消除，而后再采用聯(lián)合檢測算法檢測信號。聯(lián)合檢測的系統(tǒng)公式如下
8其中e為接收信號，d為所有用戶所有碼道的發(fā)送符號，n為噪聲，A為具有如 下分塊對角Toeplize形式的系統(tǒng)矩陣
<formula>formula see original document page 9</formula>
其中對角線上的每一塊V都相同，每塊的列數(shù)為所有用戶的碼道數(shù)總和，每塊 的一列為一個碼道的signature簽名，既碼道的擴頻碼擾碼點積與信道沖擊響應(yīng) 的巻積，上式的其它具體細節(jié)可參考相關(guān)文獻，這里不再詳述。聯(lián)合檢測算法 既為上述系統(tǒng)方程的迫零(ZF)算法或最小均方"i吳差(MMSE)算法。ZF算法 /^式如下
4
MMSE算法公式如下:
J,"v4 + CT2/)-U
通常采用MMSE算法。可以看到，聯(lián)合檢測算法的直接實現(xiàn)需要對一個巨大的 矩陣進行求逆運算。然而由于A矩陣的分塊對角結(jié)構(gòu)，求逆可以近似到相對較 小的矩陣上采用Cholesky分解的方法進行。但是其硬件的控制實現(xiàn)仍然非常復(fù) 雜，且聯(lián)合檢測算法需要知道每個時隙所有用戶當(dāng)前正在使用的碼道，需要添加額外的碼激活檢測模塊檢測每個時隙的激活碼道，進一步增加了系統(tǒng)的復(fù)雜 度，且碼激活檢測的準確性難以保證，會影響系統(tǒng)的魯棒性。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種時分-同步碼分多址信號檢測方法及
檢測裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的TD-SCDMA系統(tǒng)中下行時隙信號檢測技
術(shù)復(fù)雜度太高，硬件實現(xiàn)時控制與復(fù)雜度代價過高的問題。 本發(fā)明的目的主要是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 本發(fā)明提供了 一種時分-同步碼分多址信號檢測方法，所述方法包括 步驟A:將從接收信號分離出來的訓(xùn)練序列信號進行信道估計后，得到時
域信道估計結(jié)果；
步驟B:對兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號進行除噪處理，得到兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號； 步驟C:利用快速傅里葉變換及快速傅里葉逆變換對時域信道估計結(jié)果和兩 個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號進行信號估計處理，估計出碼片信號；
步驟D:對估計出的碼片信號進行解擾解擴，得到所有發(fā)送符號的檢測結(jié)果。
步驟E:將得到的檢測結(jié)果進行軟解調(diào)后，發(fā)送給傳輸信道。 進一步地，所述步驟B具體包括
步驟B1:根據(jù)時域信道估計結(jié)果和已知的訓(xùn)練序列信號，消除訓(xùn)練序列信 號對兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號的干擾；
步驟B2:對消除干擾后的兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號分別進行拖尾處理，得到兩個數(shù) 據(jù)區(qū)的時域信號。
進一步地，所述步驟B1中，消除訓(xùn)練序列信號對兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號的干擾后得到如下形式的接收信號:
<formula>formula see original document page 11</formula>,其中，r為消除訓(xùn)練序列干擾 后的第一數(shù)據(jù)區(qū)信號或第二數(shù)據(jù)區(qū)信號，H為對角線元素相同的Toeplize矩陣， s為發(fā)端發(fā)送的碼片信號，n為噪聲干擾。
進一步地，所述步驟B2中，根據(jù)以下公式進行拖尾處理
<formula>formula see original document page 11</formula>，其中，
,為經(jīng)過拖尾處理后的第一數(shù)據(jù)區(qū)信號或第二數(shù)據(jù)區(qū)信號，H'為循環(huán)矩 陣，n'為噪聲干擾。
進一步地，當(dāng)采用迫零算法時，所述步驟C具體包括
將時域信道估計結(jié)果進行快速傅里葉變換到頻域，得到頻域信道估計結(jié)果；
將兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號進行快速傅里葉變換到頻域，得到兩個數(shù)據(jù)區(qū)的 頻域信號；
將經(jīng)過快速傅里葉變換的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的頻域信號分別與頻域信道估計結(jié)果 進行點除；
將得到的點除結(jié)果分別進行快速傅里葉逆變換到到時域，估計出碼片信號。進一步地，當(dāng)采用最小均方誤差算法，且所述步驟A中進行信道估計的同
時還輸出估計噪聲功率時，所述步驟C具體包括
將時域信道估計結(jié)果進行快速傅里葉變換到頻域，得到頻域信道估計結(jié)果； 對頻域信道估計結(jié)果分別進行取模平方及共軛處理； 將取模平方后得到的頻域信道功率譜直流分量和估計噪聲功率相加； 將經(jīng)過共軛處理的結(jié)果與相加后的結(jié)果進行點除；
對兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號分別進行快速傅里葉變換到頻域后，將兩個數(shù)據(jù) 區(qū)的頻域信號分別與點除的結(jié)果進行逐點相乘后，將點乘的結(jié)果進行快速傅里 葉逆變換到時域，估計出碼片信號。
本發(fā)明還提供了一種時分-同步碼分多址信號檢測裝置，所述裝置包括信 號分離單元、信道估計單元、除噪處理單元、信號估計單元和解擾解擴單元， 其中，
所述信號分離單元，用于將接收到的信號分離出未受數(shù)據(jù)信號干擾的訓(xùn)練 序列信號和受訓(xùn)練序列信號干擾的兩個數(shù)據(jù)區(qū)；
所述信道估計單元，用于對分離出來的訓(xùn)練序列信號進行信道估計后，得 到時域信道估計結(jié)果；
所述除噪處理單元，用于對兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號進行除噪處理，得到兩個數(shù)據(jù) 區(qū)的時域信號；
所述信號估計單元，用于利用快速傅里葉變換及快速傅里葉逆變換對所述 信道估計單元輸出的時域信道估計結(jié)果和所述除噪處理單元輸出的兩個數(shù)據(jù)區(qū) 的時域信號進行信號估計處理，估計出碼片信號；
所述解擾解擴單元，用于對所述信號估計單元估計出的碼片信號進行解擾
12解擴，得到所有發(fā)送符號的檢測結(jié)果。
所述軟解調(diào)單元，用于將從所述解擾解擴單元得到的檢測結(jié)果進行軟解調(diào) 后，發(fā)送給傳輸信道。
進一步地，所述除噪處理單元具體包括干擾消除模塊和拖尾處理模塊，
其中，
所述干擾消除模塊，用于根據(jù)時域信道估計結(jié)果和已知的訓(xùn)練序列信號，
消除訓(xùn)練序列信號對兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號的干擾；
所述拖尾處理;漠塊，用于對消除干擾后的兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號分別進行拖尾處 理，得到兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號。
進一步地，當(dāng)采用迫零算法時，所述信號估計單元具體包括第一快速傅 里葉變換模塊、第二快速傅里葉變換模塊、點除模塊和快速傅里葉逆變換模塊， 其中，
所述第一快速傅里葉變換模塊，用于將所述信道估計單元輸出的時域信道 估計結(jié)果進行快速傅里葉變換到頻域，并將得到的頻域信道估計結(jié)果輸出給所 述點除模塊；
所述第二快速傅里葉變換模塊，用于將所述除噪處理單元輸出的兩個數(shù)據(jù) 區(qū)的時域信號進行快速傅里葉變換到頻域，并得到的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的頻域信號輸 出給點除模塊；
所述點除模塊，用于將從所述第二快速傅里葉變換模塊得到的兩個數(shù)據(jù)區(qū) 的頻域信號分別與從所述第 一傅里葉變換模塊得到的頻域信道估計結(jié)果進行點 除處理，并輸出點除結(jié)果給快速傅里葉逆變換模塊；
所述快速傅里葉逆變換模塊，用于將從所述點除模塊得到的點除結(jié)果分別進行快速傅里葉逆變換到到時域，估計出碼片信號。
進一步地，當(dāng)采用最小均方誤差算法時，所述信號估計單元具體包括第
一快速傅里葉變換模塊、第二快速傅里葉變換模塊、取模平方模塊、相加模塊、 共軛處理模塊、點除模塊、點乘模塊和快速傅里葉逆變換模塊，其中，
所述第一快速傅里葉變換模塊，用于將所述信道估計單元輸出的時域信道 估計結(jié)果進行快速傅里葉變換到頻域，并將得到的頻域信道估計結(jié)果輸出給所
述取模平方模塊和所述共輒^t塊；
所述第二快速傅里葉變換模塊，用于將所述除噪處理單元輸出的兩個數(shù)據(jù) 區(qū)的時域信號進行快速傅里葉變換到頻域，并得到的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的頻域信號輸 出給所述點乘模塊；
所述取模平方模塊，用于對從所述第一快速傅里葉變換模塊得到的頻域信 道估計結(jié)果進行取模平方，并將取模平方后的結(jié)果輸出給所述相加模塊；
所述相加模塊，用于將從取模平方模塊得到的頻域信道功率譜直流分量和 從信道估計單元得到的估計噪聲功率相加，并將相加的結(jié)果輸出給所述點除模 塊；
所述共軛處理模塊，用于對從所述第一快速傅里葉變換模塊得到的頻域信 道估計結(jié)果進行共軛處理，并將共軛后的結(jié)果輸出給所述點除模塊；
所述點除模塊，用于將共軛處理模塊輸出的結(jié)果與所述相加模塊輸出的結(jié) 果進行點除處理，并將點除的結(jié)果輸出給所述點乘才莫塊；
所述點乘模塊，用于將從第二快速傅里葉變換模塊得到的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的頻 域信號分別與從點除模塊得到的點除結(jié)果進行逐點相乘，并將點乘的結(jié)果輸出 給所述快速傅里葉逆變換^t塊；
14所述快速傅里葉逆變換模塊，用于將從點乘模塊得到的點乘結(jié)果分別進行 快速傅里葉逆變換到到時域，估計出碼片信號。
所述軟解調(diào)單元，用于將從所迷解擾解擴單元得到的檢測結(jié)果進行軟解調(diào) 后，發(fā)送給傳輸信道。
本發(fā)明有益效果如下
采用本發(fā)明所述方法及裝置對TD-SCDMA系統(tǒng)的時隙數(shù)據(jù)進行檢測，只需 要對信號和信道進行FFT， IFFT，加上一些附加的輔助操作和解擾解擴即可完 成，無需復(fù)雜的矩陣求逆或者Cholesky分解操作，且不需要進行復(fù)雜的碼激活 檢測操作，可以大大降低系統(tǒng)實現(xiàn)的控制與運算復(fù)雜度。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明 書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可 通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲 得。


圖1為本發(fā)明實施例所述方法的流程示意圖2為本發(fā)明實施例所述另一方法的流程示意圖3為本發(fā)明實施例所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明實施例所述裝置的另 一結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有TD-SCDMA系統(tǒng)中下行時隙信號檢測技術(shù) 復(fù)雜度太高，硬件實現(xiàn)時控制與復(fù)雜度代價過高的問題，本發(fā)明提出了基于快 速傅立葉變換方式的迫零(ZF)和最小均方誤差(MMSE)碼片級信號檢測技術(shù)'
下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)先實施例，其中，附圖構(gòu)成本申請一 部分，并與本發(fā)明的實施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。
首先結(jié)合附圖1和附圖2對本發(fā)明實施例所述方法進行詳細說明。
如圖1所示，圖1為本發(fā)明實施例所述方法的流程示意圖，具體可以包括
如下步驟
步驟101:從匹配濾波器輸出的接收信號首先進行信號分離，分離出128個 基本未受數(shù)據(jù)信號干擾的midamble (訓(xùn)練序列)信號和兩部分受midamble信號 干擾的數(shù)據(jù)信號(第一數(shù)據(jù)區(qū)共有367個碼片數(shù)據(jù)，其中包含尾部受midamble 信號干擾的15個碼片數(shù)據(jù)；第二數(shù)據(jù)區(qū)共有367個碼片數(shù)據(jù)，其中包含頭部受 midamble信號干擾的15個碼片數(shù)據(jù))。
步驟102:采用業(yè)界常用的頻域估計并反變換到時域的方法對midamble信 號進行信道估計，得到時域信道估計結(jié)果。
步驟103:利用時域信道估計結(jié)果和已知的midamble信號，消除midamble 信號對第一數(shù)據(jù)區(qū)尾部和第二數(shù)據(jù)區(qū)頭部的干擾，即消除第一數(shù)據(jù)區(qū)尾部的15 個數(shù)據(jù)碼片的干擾及第二數(shù)據(jù)區(qū)頭部的15個數(shù)據(jù)碼片的干擾；<formula>formula see original document page 16</formula>(1)
其中，公式(l)中的r為消除midamble干擾后的第一數(shù)據(jù)區(qū)信號或第二數(shù)據(jù)區(qū) 信號，H為對角線元素相同的Toeplize矩陣，s為發(fā)端發(fā)送的碼片信號。步驟104:由于公式(1)不便于碼片信號的快速檢測，因此需要利用公式 (2)將r的最后15個拖尾碼片信號疊加到最前面15個頭部碼片信號；
<formula>formula see original document page 17</formula>(2)
可以看到，矩陣開'成為循環(huán)矩陣。由于循環(huán)矩陣可以采用DFT矩陣進行對角化
= "〃/t" ( 3 )
D為DFT矩陣，」為對角陣，這樣可以采用FFT的方法估計信號s:
"Z)"(D/"72)A) (4)
h為及'的第一列，/表示兩個向量相應(yīng)元素對應(yīng)相除。
以下步驟105到步驟108就是利用了公式(3)和公式(4)，估計出信號t
步驟105:將時域信道估計結(jié)果填O后，利用FFT (快速傅立葉變換)變換 到頻域(填0與數(shù)據(jù)等長)，得到頻域信道估計結(jié)果。
步驟106:將拖尾處理后的兩部分數(shù)據(jù)分別利用FFT變換到頻域，得到兩 個數(shù)據(jù)區(qū)的頻域信號。
步驟107:將步驟105的頻域信道估計結(jié)果分別點除步驟106的兩個數(shù)據(jù)區(qū) 的頻域信號，點除是指每個頻點結(jié)果對應(yīng)相除。
步驟108:將兩個凝:據(jù)區(qū)的點除結(jié)果分別利用IFFT (快速傅立葉逆變換) 變換至?xí)r域，此時的數(shù)據(jù)已恢復(fù)正交性，估計出碼片信號；。
步驟109:估計出碼片信號^后，由于碼道之間信號的正交性得到恢復(fù)，這 樣可以分別采用每個碼道的解擾解擴碼對碼片信號S進行解擾解擴，得到所有發(fā)送符號的檢測結(jié)果。
步驟110:對檢測結(jié)果進行軟解調(diào)后送給傳輸信道進行相應(yīng)處理。 以上是對基于快速傅立葉變換的ZF信號檢測方法的詳細說明，下面結(jié)合附
圖2對本發(fā)明實施例的另一種方法，即基于快速傅立葉變換的MMSE信號檢測
方法進ffi羊細i兌明。
如圖2所示，圖2為本發(fā)明實施例的另一種方法的流程示意圖，具體包括
以下步驟
步驟201:對匹配濾波器輸出信號的midamble部分和數(shù)據(jù)部分進行分離，
midamble部分是純凈的基本未受數(shù)據(jù)干擾的128個碼片數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)部分包括受
midamble信號干擾的兩個數(shù)據(jù)區(qū)，分別367個碼片數(shù)據(jù)。
步驟202: midamble信號在頻域?qū)π诺肋M行信道估計，降噪后反變換到時
域，同時輸出估計噪聲功率。
步驟203:將時域信道估計結(jié)果填0后FFT變換到頻域(填0至與數(shù)據(jù)等
長)，得到頻域信道估計結(jié)果。
步驟204:對頻域信道估計結(jié)果取模平方得到頻域信道功率譜直流分量。
步驟205:將頻域信道功率譜直流分量與噪聲功率逐點相加。
步驟206:對步驟203的頻域信道估計結(jié)果取共輒。
步驟207:步驟206的共軛結(jié)果逐點除以步驟205的相加結(jié)果。
步驟208:根據(jù)步驟203估計出的頻域信道估計結(jié)果和已知的midamble信
號對分離出的兩個數(shù)據(jù)區(qū)分別進行干擾消除，第一數(shù)據(jù)區(qū)需要消除最后15個碼
片的干擾，第二數(shù)據(jù)區(qū)需要消除開頭15個碼片的干擾。
步驟209:將兩個數(shù)據(jù)區(qū)的最后15個碼片數(shù)據(jù)疊加到開頭15個碼片。步驟210:將拖尾處理后的兩部分數(shù)據(jù)分別FFT變換到頻域。 步驟211:步驟210的結(jié)果與步驟207的點除結(jié)果逐點相乘。 步驟212:將步驟211的點乘結(jié)果IFFT變換至?xí)r域，此時的數(shù)據(jù)已恢復(fù)正 交性。
步驟213:采用每個碼道的解擾解擴碼對IFFT結(jié)果進行解擾解擴，得到所有 發(fā)送符號的檢測結(jié)果。
步驟214:對檢測結(jié)果進行軟解調(diào)，并將軟解調(diào)后的結(jié)果送入傳輸信道進行 后續(xù)處理。
下面結(jié)合附圖3和圖4對本發(fā)明實施例所述裝置進行詳細說明。 如圖3所示，圖3為本發(fā)明實施例所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，具體可以包括 信號分離單元、信道估計單元、除噪處理單元、信號估計單元和解擾解擴單元， 其中，所述除噪處理單元具體包括干擾消除模塊和拖尾處理模塊；所述信號 估計單元具體包括第一快速傅立葉變換模塊、第二快速傅立葉變換模塊、點 除模塊和快速傅立葉逆變換模塊，或者，所述信號估計單元具體包括第一快 速傅立葉變換模塊、第二快速傅立葉變換模塊、取模平方模塊、相加模塊、共 軛處理模塊、點除模塊、點乘模塊和快速傅立葉逆變換模塊。下面對裝置的各 個部分分別進行詳細說明。
信號分離單元，對從匹配濾波器輸出的接收信號進行信號分離，分離出128 個基本未受數(shù)據(jù)信號干擾的midamble信號和兩部分受midamble信號干擾的數(shù) 據(jù)信號。
信道估計單元，將從接收信號分離出來的訓(xùn)練序列信號進行信道估計，并 將得到的時域信道估計結(jié)果輸出給信號估計單元。除噪處理單元，對兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號進行除噪處理，得到兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域 信號，并將得到的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號輸出給信號估計單元。所述除噪處理
單元具體包括干擾消除模塊和拖尾處理模塊，干擾消除模塊根據(jù)時域信道估
計結(jié)果和已知的訓(xùn)練序列信號，消除訓(xùn)練序列信號對兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號的干擾， 并將消除干擾后的兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號輸出給拖尾處理模塊，由拖尾處理模塊對消 除干擾后的兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號分別進行拖尾處理，得到兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號。
信號估計單元，利用快速傅立葉變換及快速傅立葉逆變換對信道估計單元 輸出的時域信道估計結(jié)果和除噪處理單元輸出的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號進行信
號估計處理，估計出碼片信號。所述信號估計單元具體包括第一快速傅立葉 變換模塊、第二快速傅立葉變換模塊、點除模塊和快速傅立葉逆變換模塊，其 中，第一快速傅立葉變換模塊將信道估計單元輸出的時域信道估計結(jié)果進行快 速傅立葉變換到頻域，并將得到的頻域信道估計結(jié)果輸出給所述點除模塊；第 二快速傅立葉變換模塊將所述除噪處理單元輸出的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號進行 快速傅立葉變換到頻域，并得到的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的頻域信號輸出給點除模塊； 點除模塊將從第二快速傅立葉變換模塊得到的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的頻域信號分別與從 第 一傅立葉變換模塊得到的頻域信道估計結(jié)果進行點除處理，并輸出點除結(jié)果 給快速傅立葉逆變換模塊；快速傅立葉逆變換模塊將從所述點除模塊得到的兩 個點除結(jié)果分別進行快速傅立葉逆變換到到時域，估計出碼片信號給解擾解擴 單元。
解擾解擴單元，對信號估計單元估計出的碼片信號進行解擾解擴，得到所 有發(fā)送符號的檢測結(jié)果，并將所述檢測結(jié)果輸出給軟解調(diào)單元。 軟解調(diào)單元，將從所述解擾解擴單元得到的檢測結(jié)果進行軟解調(diào)后，發(fā)送給傳輸信道進行相關(guān)處理。如圖4所示，圖4為本發(fā)明實施例的另一種裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，當(dāng)所述信道估計單元在進行信道估計的同時還輸出估計噪聲功率時，所述信號估計單元具體包括第一快速傅立葉變換模塊、第二快速傅立葉變換模塊、取模 平方模塊、相加模塊、共軛處理模塊、點除模塊、點乘模塊和快速傅立葉逆變 換模塊，其中，第一快速傅立葉變換模塊將信道估計單元輸出的時域信道估計 結(jié)果進行快速傅立葉變換到頻域，并將得到的頻域信道估計結(jié)果輸出給所述取 模平方模塊和所述共軛模塊；取模平方模塊對從所述第一快速傅立葉變換模塊 得到的頻域信道估計結(jié)果進行取模平方，并將取模平方后的結(jié)果輸出給所述相加模塊；相加模塊將從取模平方模塊得到的頻域信道功率譜直流分量和從信道估計單元得到的估計噪聲功率逐點相加，并將相加的結(jié)果輸出給所述點除模塊；共軛處理模塊對從所述第 一快速傅立葉變換模塊得到的頻域信道估計結(jié)果進行共輒處理，并將共扼后的結(jié)果輸出給所述點除模塊；點除模塊將共軛處理模塊 輸出的結(jié)果與相加模塊輸出的結(jié)果進行點除處理，并將點除的結(jié)果輸出給所述 點乘模塊；第二快速傅立葉變換it塊將所述除噪處理單元輸出的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信 號進行快速傅立葉變換到頻域，并得到的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的頻域信號輸出給所述點 乘模塊；由點乘模塊將從第二快速傅立葉變換模塊得到的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的頻域信 號分別與從點除模塊得到的點除結(jié)果進行逐點相乘，并將點乘的結(jié)果輸出給所 述快速傅立葉逆變換模塊；最后由快速傅立葉逆變換模塊將從點乘模塊得到的 兩個點乘結(jié)果分別進行快速傅立葉逆變換到到時域，估計出碼片信號給解擾解 擴單元。對于本發(fā)明實施例所述裝置的具體實現(xiàn)過程，由于上述方法中已作詳細說 明，此處不再贅述。另外，本發(fā)明實施例中的解擾解擴及軟解調(diào)處理等在現(xiàn)有技術(shù)中已有成熟 解決方案，此處不再詳細論述。綜上所述，本發(fā)明實施例提供了時分-同步碼分多址信號檢測方法及檢測裝置，采用本發(fā)明實施例方法及裝置對TD-SCDMA系統(tǒng)的時隙數(shù)據(jù)進行檢測時， 通過對信號拖尾的處理將信道轉(zhuǎn)化為循環(huán)矩陣，可以采用成熟的FFT和 IFFT運算恢復(fù)信號的正交性；通過對恢復(fù)正交性的信號進行解擾解擴得到所用 發(fā)送符號的檢測信號；并且無需矩陣求逆或Cholesky分解操作，復(fù)雜度低，便 于控制實現(xiàn)；無需對每個時隙的信號進行碼激活檢測操作，進一步降低復(fù)雜度， 且提高了系統(tǒng)的魯棒性。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或者各步驟可 以用通用的計算裝置來實現(xiàn)，他們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在 多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選的，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代 碼來實現(xiàn)，從而將它們存儲在存儲裝置中，由計算裝置來執(zhí)行?；蛘邔⑺鼈兎?別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成 電路模塊來實現(xiàn)。這樣本發(fā)明不限于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局 限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易 想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護 范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1、一種時分-同步碼分多址信號檢測方法，其特征在于，所述方法包括步驟A將從接收信號分離出來的訓(xùn)練序列信號進行信道估計后，得到時域信道估計結(jié)果；步驟B對兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號進行除噪處理，得到兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號；步驟C利用快速傅里葉變換及快速傅里葉逆變換對時域信道估計結(jié)果和兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號進行信號估計處理，估計出碼片信號；步驟D對估計出的碼片信號進行解擾解擴，得到所有發(fā)送符號的檢測結(jié)果；步驟E將得到的檢測結(jié)果進行軟解調(diào)后，發(fā)送給傳輸信道。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括 步驟B1:根據(jù)時域信道估計結(jié)果和已知的訓(xùn)練序列信號，消除訓(xùn)練序列信號對兩個凝:據(jù)區(qū)信號的干擾；步驟B2:對消除干擾后的兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號分別進行拖尾處理，得到兩個數(shù) 據(jù)區(qū)的時域信號。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟B1中，消除訓(xùn)練 序列信號對兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號的干擾后得到如下形式的接收信號<formula>formula see original document page 2</formula>，其中，r為消除訓(xùn)練序列干擾后的第一數(shù)據(jù)區(qū)信號或第二數(shù)據(jù)區(qū)信號，H為對角線元素相同的Toeplize矩陣，s為發(fā)端發(fā)送的碼片信號，n為噪聲干擾。
4、 沖艮據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，所述步驟B2中，根據(jù)以下公式進行拖尾 處理")+ "353 一 "15+"367"!6，其中，r'為經(jīng)過拖尾處理后的第一數(shù)據(jù)區(qū)信號或第二數(shù)據(jù)區(qū)信號，H'為循環(huán)矩 陣，n'為噪聲干擾。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任意一項所述的方法，其特征在于，當(dāng)采用迫零 算法時，所述步驟C具體包括將時域信道估計結(jié)果進行快速傅里葉變換到頻域，得到頻域信道估計結(jié)果； 將兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號進行快速傅里葉變換到頻域，得到兩個數(shù)據(jù)區(qū)的 頻域信號；將經(jīng)過快速傅里葉變換的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的頻域信號分別與頻域信道估計結(jié)果 進行點除；將得到的點除結(jié)果分別進行快速傅里葉逆變換到到時域，估計出碼片信號。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任意一項所述的方法，其特征在于，當(dāng)采用最小 均方誤差算法，且所述步驟A中進行信道估計的同時還輸出估計噪聲功率時， 所述步驟C具體包括將時域信道估計結(jié)果進行快速傅里葉變換到頻域，得到頻域信道估計結(jié)果; 對頻域信道估計結(jié)果分別進行^^莫平方及共軛處理； <formula>formula see original document page 0</formula>將取模平方后得到的頻域信道功率譜直流分量和估計噪聲功率相加； 將經(jīng)過共軛處理的結(jié)果與相加后的結(jié)果進行點除；對兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號分別進行快速傅里葉變換到頻域后，將兩個數(shù)據(jù) 區(qū)的頻域信號分別與點除的結(jié)果進行逐點相乘后，將點乘的結(jié)果進行快速傅里 葉逆變換到時域，估計出碼片信號。
7、 一種時分-同步碼分多址信號檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括信 號分離單元、信道估計單元、除噪處理單元、信號估計單元和解擾解擴單元， 其中，所述信號分離單元，用于將接收到的信號分離出未受數(shù)據(jù)信號干擾的訓(xùn)練 序列信號和受訓(xùn)練序列信號干擾的兩個數(shù)據(jù)區(qū)；所述信道估計單元，用于對分離出來的訓(xùn)練序列信號進行信道估計后，得 到時域信道估計結(jié)果；所述除噪處理單元，用于對兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號進行除噪處理，得到兩個數(shù)據(jù) 區(qū)的時域信號；所述信號估計單元，用于利用快速傅里葉變換及快速傅里葉逆變換對所述 信道估計單元輸出的時域信道估計結(jié)果和所述除噪處理單元輸出的兩個數(shù)據(jù)區(qū) 的時域信號進行信號估計處理，估計出碼片信號；所述解擾解擴單元，用于對所述信號估計單元估計出的碼片信號進行解擾 解擴，得到所有發(fā)送符號的檢測結(jié)果；所述軟解調(diào)單元，用于將從所述解擾解擴單元得到的檢測結(jié)果進行軟解調(diào) 后，發(fā)送給傳輸信道。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述除噪處理單元具體包括干擾消除模塊和拖尾處理模塊，其中，所述干擾消除模塊，用于根據(jù)時域信道估計結(jié)果和已知的訓(xùn)練序列信號， 消除訓(xùn)練序列信號對兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號的干擾；所述拖尾處理模塊，用于對消除干擾后的兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號分別進行拖尾處 理，得到兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，當(dāng)采用迫零算法時，所 述信號估計單元具體包括第一快速傅里葉變換^^莫塊、第二快速傅里葉變換模 塊、點除模塊和快速傅里葉逆變換模塊，其中，所述第一快速傅里葉變換模塊，用于將所述信道估計單元輸出的時域信道 估計結(jié)果進行快速傅里葉變換到頻域，并將得到的頻域信道估計結(jié)果輸出給所 述點除模塊；所述第二快速傅里葉變換模塊，用于將所述除噪處理單元輸出的兩個數(shù)據(jù) 區(qū)的時域信號進行快速傅里葉變換到頻域，并得到的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的頻域信號輸 出給點除模塊；所述點除模塊，用于將從所述第二快速傅里葉變換模塊得到的兩個數(shù)據(jù)區(qū) 的頻域信號分別與從所述第一傅里葉變換模塊得到的頻域信道估計結(jié)果進行點 除處理，并輸出點除結(jié)果給快速傅里葉逆變換模塊；所述快速傅里葉逆變換模塊，用于將從所述點除模塊得到的點除結(jié)果分別 進行快速傅里葉逆變換到到時域，估計出碼片信號。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，當(dāng)采用最小均方誤差 算法時，所迷信號估計單元具體包括第一快速傅里葉變換模塊、第二快速傅 里葉變換模塊、取模平方模塊、相加模塊、共軛處理模塊、點除模塊、點乘模塊和快速傅里葉逆變換模塊，其中，所述第一快速傅里葉變換模塊，用于將所述信道估計單元輸出的時域信道 估計結(jié)果進行快速傅里葉變換到頻域，并將得到的頻域信道估計結(jié)果輸出給所述取模平方模塊和所述共軛模塊；所述第二快速傅里葉變換模塊，用于將所述除噪處理單元輸出的兩個數(shù)據(jù) 區(qū)的時域信號進行快速傅里葉變換到頻域，并得到的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的頻域信號輸出給所述點乘;f莫塊；所述取模平方模塊，用于對從所述第一快速傅里葉變換模塊得到的頻域信 道估計結(jié)果進行耳Mt平方，并將取模平方后的結(jié)果輸出給所述相加對莫塊；所述相加模塊，用于將從取模平方模塊得到的頻域信道功率譜直流分量和 從信道估計單元得到的估計噪聲功率相加，并將相加的結(jié)果輸出給所述點除模 塊；所述共軛處理模塊，用于對從所述第一快速傅里葉變換模塊得到的頻域信 道估計結(jié)果進行共軛處理，并將共軛后的結(jié)果輸出給所述點除模塊；所述點除模塊，用于將共軛處理模塊輸出的結(jié)果與所述相加模塊輸出的結(jié) 果進行點除處理，并將點除的結(jié)果輸出給所述點乘模塊；所述點乘模塊，用于將從第二快速傅里葉變換模塊得到的兩個數(shù)據(jù)區(qū)的頻 域信號分別與從點除模塊得到的點除結(jié)果進行逐點相乘，并將點乘的結(jié)果輸出 給所述快速傅里葉逆變換模塊；所述快速傅里葉逆變換模塊，用于將從點乘模塊得到的點乘結(jié)果分別進行 快速傅里葉逆變換到到時域，估計出碼片信號；所述軟解調(diào)單元，用于將從所述解擾解擴單元得到的檢測結(jié)果進行軟解調(diào)后，發(fā)送給傳輸信道。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種時分-同步碼分多址信號檢測方法及裝置，其中，所述方法包括將從接收信號分離出來的訓(xùn)練序列信號進行信道估計后，得到時域信道估計結(jié)果；對兩個數(shù)據(jù)區(qū)信號進行除噪處理，得到兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號；利用快速傅里葉變換及快速傅里葉逆變換對時域信道估計結(jié)果和兩個數(shù)據(jù)區(qū)的時域信號進行信號估計處理，估計出碼片信號；對估計出的碼片信號進行解擾解擴，得到所有發(fā)送符號的檢測結(jié)果；將得到的檢測結(jié)果進行軟解調(diào)后，發(fā)送給傳輸信道；采用本發(fā)明對時分-同步碼分多址系統(tǒng)的時隙數(shù)據(jù)進行檢測，無需復(fù)雜的矩陣求逆或者Cholesky分解操作，且不需要進行復(fù)雜的碼激活檢測操作，可以大大降低系統(tǒng)實現(xiàn)的控制與運算復(fù)雜度。
文檔編號H04B1/707GK101656552SQ20081014710
公開日2010年2月24日 申請日期2008年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月18日
發(fā)明者肖海勇 申請人:中興通訊股份有限公司