[發明專利]一種基于5G協議的物理層小區搜索和無線幀頭同步方法

在審

• 申請號: 202110891621.3
• 申請日: 2021-08-04
• 公開（公告）號: CN113923757A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 楊拯;張治中;鄧炳光;蒲興橋
• 申請（專利權）人: 重慶重郵匯測電子技術研究院有限公司
• 主分類號: H04W48/16
• 分類號: H04W48/16;H04L27/26
• 代理公司: 重慶樂泰知識產權代理事務所(普通合伙) 50221
• 代理人: 袁茹坤

本發明提供了一種基于5G協議的物理層小區搜索和無線幀頭同步方法，包括以下步驟，開始，數據預處理；循環搜索，每次搜索5ms數據；每次循環時的數據提??；第一次搜索進行PSS粗同步、搜索后的數據偏移、最后進行是否循環搜索完所有數據、是結束；不是第一次搜索進行PSS粗同步，SSS同步，PSS精同步，PBCH數據提取，PBCH譯碼，無線幀頭位置計算、搜索后的數據偏移，最后進行是否循環搜索完所有數據，是結束；經過粗同步和精同步兩次同步，能更加準確的找到無線幀頭位置；極大的減少了計算量和同步所需要的時間；同步過程中采用的降采樣技術，進一步減少了計算量和同步所需要的時間；跳躍性的選取數據進行相關，既利于FPGA實現，也方便查找無線幀頭位置。

技術領域

本發明涉及通訊技術領域，具體涉及一種基于5G協議的物理層小區搜索和無線幀頭同步方法。

背景技術

隨著通訊技術的發展，5G技術也逐漸完善，現有技術中，OFDM幀同步算法是采用相關算法來實現定時同步的，相關算法主要包括兩個部分，即粗同步和細同步；雖然能夠找到幀頭的位置但是無法準確也不方便。

發明內容

本發明要解決的問題是針對現有技術中所存在的上述不足而提供一種基于5G協議的物理層小區搜索和無線幀頭同步方法方便查找無線幀頭位置。

為實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案：一種基于5G協議的物理層小區搜索和無線幀頭同步方法，包括以下步驟，

(1)，開始，數據預處理；

(2)，循環搜索，每次搜索5ms數據；

(3)，每次循環時的數據提取；

(4)，是否第一次搜索；是進行步驟(5)，否進行步驟(6)；

(5)，PSS粗同步，搜索后的數據偏移；最后進行是否循環搜索完所有數據，是結束，否回到步驟(2)；

(6)，PSS粗同步，SSS同步，PSS精同步，PBCH數據提取，PBCH譯碼，無線幀頭位置計算、搜索后的數據偏移，最后進行是否循環搜索完所有數據，是結束，否回到步驟(2)。

進一步，步驟(1)中數據預處理函數的處理流程為開始、頻譜搬移、濾波、降采樣、歸一化處理和結束。

進一步，步驟(5)和步驟(6)中的PSS粗同步函數，處理流程為開始、生成3組本地頻域PSS、轉換成256點時域數據、滑動互相關、計算能量均值、計算能量最大值、計算峰均比、找到峰均比最大值對應的那組本體PSS、找到PSS在接受數據中的位置和結束。

進一步，步驟(6)中的同步函數，處理流程為開始、提取時域SSS數據、將SSS數據轉換到頻域、生成本地頻域SSS信號、相關并求能量之和、找到最大值的位置和結束。

進一步，步驟(6)中的PSS精同步函數，處理流程為開始、生產本地PSS信號、將 PSS信號轉換成時域、截取接收到的PSS數據、滑動互相關并求能量和、找到最大的位置和結束。

進一步，步驟(6)中的PBCH數據提取函數，函數處理流程為開始、截取時域PBCH 數據、將PBCH數據轉換到頻域、提取中間20個RB的數據和結束。

進一步，步驟(6)中的PBCH譯碼，函數處理流程為開始、提取PBCH的參考信號、生產本地PBCH參考信號、按照8中可能位置循環譯碼、信道估計、信號檢測(信道均衡)、提取PBCH數據、解調制、解擾、解速率匹配、Polar譯碼、CRC校驗、去CRC比特后剩余比特的接擾、TB比特解交織和是否譯碼正確循環完成可能，是結束，否回到按照8中可能位置循環譯碼。

進一步，步驟(6)中的無線幀頭位置計算，對應Maltab代碼中的 Cell_Frame_Head_Search函數。