[發明專利]5G系統中PSS定時同步的方法及裝置

有效

• 申請號: 202010967277.7
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112187693B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 徐玉婷
• 申請（專利權）人: 上海微波技術研究所（中國電子科技集團公司第五十研究所）
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種5G系統中PSS定時同步的方法及裝置，包括：根據本地已知的PSS時域數據，對接收到的時域數據進行匹配濾波；根據本地已知的PSS時域數據，對接收到的時域數據進行分段相關；尋找預設時間內匹配濾波的峰值以及分段相關的峰值；計算匹配濾波的峰值與分段相關的峰值的比值，如果大于門限，則認為當前頻偏較小，采用匹配濾波的峰值位置作為PSS定時同步位置；否則認為當前頻偏較大，采用分段相關的峰值位置作為PSS定時同步位置。本發明在沒有明顯增加運算量的基礎上，能夠對抗大的頻偏；本發明能夠自適應區分頻偏大小，根據頻偏大小選擇最優的PSS定時同步算法。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，具體地，涉及一種5G系統中PSS定時同步的方法及裝置。

背景技術

時頻同步是任何通信系統都會面臨的問題，其性能將對整個通信系統產生決定性影響，高效、精確的時頻同步是通信系統實現可靠數據傳輸的前提。第五代移動通信系統5G為初始小區接入定義了同步信號塊SSB，其中包括主同步信號PSS、輔同步信號SSS、物理廣播信道PBCH和物理廣播信道PBCH的解調參考信號DM-RS。而PSS作為同步信號塊中的第一個符號，其定時同步是所有同步處理的第一步，其性能就顯得尤為重要。值得注意的是，在做PSS定時同步時，其他同步誤差都沒有被估計和補償，尤其是頻率偏差的存在可能會影響到PSS定時同步的性能，比如傳統的匹配濾波算法。因此必須選擇一種不受頻率偏差影響的定時同步算法。以下是檢索到的一些試圖解決這一技術問題的專利文獻：

專利文獻CN110290581A公開了一種5G系統中的快速時頻同步方法及終端，利用CP(循環前綴)估計頻偏，糾正估計的頻偏后再進行PSS匹配濾波。其缺陷在于：利用CP估計的頻偏范圍只有±0.5倍的子載波間隔，如果存在更大的頻偏，則無法正確估計。

專利文獻CN102868420A公開了一種LTE同步的方法，匹配濾波時，用嘗試的方法，考慮多個頻偏候選值，每個頻偏候選值與本地PSS序列相乘糾正相應的頻偏，再與接收到的序列進行匹配濾波。糾正頻偏最接近真實值的本地PSS序列進行匹配濾波能得到最大的相關峰，從而消除大頻偏對匹配濾波算法的影響。其缺陷在于：算法運算量大，如果考慮N個整偏候選值，則運算量是普通匹配濾波法的N倍。

專利文獻CN106470476A公開了一種LTE時域相關初始同步方法及其裝置，使用分段相關算法，可以克服頻偏帶來的影響。其缺陷在于：在5G系統中，經過仿真發現分段相關算法性能在沒有頻偏的情況下比匹配濾波法差(如圖1)。運算量與匹配濾波法相當，容忍的頻偏范圍比使用CP法大很多。而在通信系統中，通常只有最初始的同步可能存在大頻偏，其他情況下頻偏都被跟蹤控制在很小的范圍。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種5G系統中PSS定時同步的方法及裝置。

根據本發明提供的一種5G系統中PSS定時同步的方法，包括：

步驟1：根據本地已知的PSS時域數據，對接收到的時域數據進行匹配濾波；

步驟2：根據本地已知的PSS時域數據，對接收到的時域數據進行分段相關；

步驟3：尋找預設時間內匹配濾波的峰值以及分段相關的峰值；

步驟4：計算匹配濾波的峰值與分段相關的峰值的比值，如果大于門限，則認為當前頻偏較小，采用匹配濾波的峰值位置作為PSS定時同步位置；否則認為當前頻偏較大，采用分段相關的峰值位置作為PSS定時同步位置。

優選地，步驟1匹配濾波的結果為：

其中r為接收到的時域數據，d為時域數據索引，d＝0,1,2,…；i為三種PSS時域數據的索引，i＝0,1,2，為本地已知的三種PSS時域數據，*表示求共軛運算；N_PSS為PSS序列的長度。

優選地，步驟2包括：