專利名稱：一種在多徑搜索中使用自適應門限的方法
所屬領域本發明涉及一種在多徑搜索中使用自適應門限的方法，確切地說，涉及一種在CDMA2000、WCDMA等技術的擴頻通信領域的多徑搜索中，使用自適應門限，以提高檢測效率，降低虛警概率的方法；屬于擴頻通信技術領域。
在多徑搜索中，接收序列與本地序列相關以后，要與一個門限進行比較，以獲取同步。目前使用的設備基本上使用的都是固定門限。這種方法存在以下幾個問題(1)在移動通訊中，接收機接收的信號能量與距離的N次方成反比，即s(t)∝1LN,]]>N一般取3或4。因此接收信號的能量是不斷變化的。(2)同時，接收信號的能量還受到衰落信道的影響，所以能量也是不斷變化的。由于上述原因，接收信號的能量隨時間、地點不斷變化，因此采用固定門限不可避免地會提高虛警概率。
發明內容
本發明的目的是提供一種在多徑搜索中使用自適應門限的方法，該方法是將恒虛警率(CFAR，Constant False Alarm Rate)中的一種方法——篩選平均法用于多徑搜索中計算門限；與固定門限的算法相比，該方法能夠提高檢測概率和降低虛警概率。
本發明的目的是這樣實現的一種在多徑搜索中使用自適應門限的方法，其特征在于該方法是在多徑搜索中采用基于篩選平均的恒虛警率(CFAR，Constant False Alarm Rate)方法來計算門限，以使該門限能夠隨接收機接收信號的能量變化而作相應的自適應調整，從而提高檢測概率和降低虛警概率。
所述的采用基于篩選平均的恒虛警率(CFAR，Constant False Alarm Rate)方法來計算門限的方法，包括有以下操作步驟(1)將輸入信號與本地偽隨機(PN，Pseudo Noise)碼進行相關，并計算每個相關值能量的大小；(2)從上述所有的相關能量值中選出其中N個最大的能量值作為被檢測單元；(3)對去除N個最大能量值之后剩下的所有能量值計算其能量和，再求其平均值，并將該平均值作為噪聲功率；(4)將該噪聲功率乘以一個設定的門限因子所得到的值作為該次多徑搜索的噪聲門限；(5)將上述的被檢測單元與該噪聲門限進行比較，如果比較的結果是前者大于門限，就將該被檢測單元作為多徑信息向外輸出；否則，認為該被檢測單元信息無效而進入第(6)操作步驟；(6)判斷已經被檢測單元的個數是否已為N個，如果未達到N個，則返回第(5)操作步驟，繼續進行被檢測單元與該噪聲門限的比較；如果已達到N個，則返回第(1)操作步驟，進行下一組接收數據的比較判斷。
所述的從所有的相關能量值中選出N個最大能量值中的N的數值大小是由是由多徑衰落環境的最大多徑時延和偽隨機碼的時間分辨率所決定的。
本發明的特點是將自適應門限用于WCDMA系統的多徑搜索算法中，并利用恒虛警率(CFAR，Constant False Alarm Rate)中的一種方法——篩選平均法用于多徑搜索中計算門限，使該多徑搜索的噪聲門限能夠隨著接收機接收信號的能量變化而作相應的自適應調整；與固定門限的算法相比，在多徑衰落信道條件下，本發明的方法能夠提高檢測概率和降低虛警概率。
圖2是在WCDMA系統中多徑搜索方法的信號處理流程及本發明的方法在該信號處理流程中的應用位置圖。
參見
圖1，該采用恒虛警率中的篩選平均法來計算門限的方法包括有以下操作步驟(1)將輸入信號與本地偽隨機(PN，Pseudo Noise)碼進行相關，并計算每個相關值能量的大小；(2)從上述所有的相關能量值中選出其中N個最大的能量值作為被檢測單元；該N個最大能量值中的N的數值大小是由多徑衰落環境的最大多徑時延和偽隨機碼的時間分辨率所決定的。
(3)對去除N個最大能量值之后剩下的所有能量值計算其能量和，再求其平均值，并將該平均值作為噪聲功率；
(4)將該噪聲功率乘以一個設定的門限因子所得到的值作為該次多徑搜索的噪聲門限；(5)將上述的被檢測單元與該噪聲門限進行比較，如果比較的結果是前者大于門限，就將該被檢測單元作為多徑信息向外輸出；否則，認為該被檢測單元信息無效而進入第(6)操作步驟；(6)判斷已經被檢測單元的個數是否已為N個，如果未達到N個，則返回第(5)操作步驟，繼續進行被檢測單元與該噪聲門限的比較；如果已達到N個，則返回第(1)操作步驟，進行下一組接收數據的比較判斷。
本發明的方法已經運用于WCDMA系統中多徑搜索的信息處理過程中進行實施試驗，參見圖2所示的該信號處理過程的一實施例流程圖；同時該圖也說明了本發明的方法在該信號處理流程中的應用位置。
首先，天線將接收到的信號送到射頻和基帶模塊處理模塊進行處理，變為4倍采樣的基帶信號，再經過降采樣處理，變為2倍采樣信號，送入多徑搜索的相關器。同時，本地偽隨機(PN)碼產生器產生的PN碼序列也送入該多徑搜索相關器。接收信號與本地偽隨機碼信號相關后，共得到180個相位點的相關值。然后，分別求180個點的平方和(即能量)，接著將這180個能量值送入篩選平均檢測器。在該篩選平均檢測器中從上述180個能量值中選出4個最大徑作為被檢測單元，然后將這4個最大值剔除，并對剔除最大值后的數據求平均作為噪聲功率。其具體運算的公式如下Z‾=Σi=1180z(i)-Σi=14zmax(i)180-4]]>其中zmax(i)是被檢測單元，i的取值范圍是1到4，180為相關值的個數，Z為噪聲功率。
最后比較上述挑選出來的4個最大值與噪聲門限的大小，具體做法見下列公式Zmax><H0H1Z‾·T]]>
其中T為門限因子，一般取1或2。H0判決如果被檢測單元大于門限值，則該被檢測單元為真徑，將作為多徑搜索信息而輸出；H1判決如果被檢測單元小于或等于門限值，則該被檢測單元為假徑，放棄該信息而繼續進行下一次檢測。
本發明已經在申請人研制的COSSAP仿真鏈路上進行了實施試驗。試驗的結果證明，與固定噪聲門限的多徑搜索算法相比，提高檢測概率達5％，實現了發明目的。
權利要求
1.一種在多徑搜索中使用自適應門限的方法，其特征在于該方法是在多徑搜索中采用基于篩選平均的恒虛警率(CFAR，Constant False Alarm Rate)方法來計算門限。
2.根據權利要求1所述的在多徑搜索中使用自適應門限的方法，其特征在于所述的采用基于篩選平均的恒虛警率(CFAR，Constant False Alarm Rate)方法來計算門限的方法，包括有以下具體操作步驟(1)將輸入信號與本地偽隨機(PN，Pseudo Noise)碼進行相關，并計算每個相關值能量的大小；(2)從上述所有的相關能量值中選出其中N個最大的能量值作為被檢測單元；(3)對去除N個最大能量值之后剩下的所有能量值計算其能量和，再求其平均值，并將該平均值作為噪聲功率；(4)將該噪聲功率乘以一個設定的門限因子所得到的值作為該次多徑搜索的噪聲門限；(5)將上述的被檢測單元與該噪聲門限進行比較，如果比較的結果是前者大于門限，就將該被檢測單元作為多徑信息向外輸出；否則，認為該被檢測單元信息無效而進入第(6)操作步驟；(6)判斷已經被檢測單元的個數是否已為N個，如果未達到N個，則返回第(5)操作步驟，繼續進行被檢測單元與該噪聲門限的比較；如果已達到N個，則返回第(1)操作步驟，進行下一組接收數據的比較判斷。
3.根據權利要求2所述的在多徑搜索中使用自適應門限的方法，其特征在于所述的從所有的相關能量值中選出N個最大能量值中的N的數值大小是由多徑衰落環境的最大多徑時延和偽隨機碼的時間分辨率所決定的。
全文摘要
一種在多徑搜索中使用自適應門限的方法，該方法是在多徑搜索中采用基于篩選平均的恒虛警率(CFAR，Constant False Alarm Rate)方法來計算門限，以使該門限能夠隨接收機接收信號的能量變化而作相應的自適應調整，與固定門限的算法相比，該方法能夠提高檢測概率和降低虛警概率。本發明的方法已經運用于WCDMA系統中多徑搜索的信息處理過程中進行實施試驗，取得了預期效果。
文檔編號H04B1/707GK1437343SQ02103918
公開日2003年8月20日 申請日期2002年2月7日 優先權日2002年2月7日
發明者邵娟 申請人:華為技術有限公司