一种LTE系统中小区搜索方法

1.一种LTE系统中小区搜索方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.用户终端通过低通滤波器获取PSS信号频带内的接收信号，所述PSS具体为主同步信号；
S2.利用步骤S1得到的接收信号检测PSS信号，获取5ms时间同步和物理层小区组内ID；
S3.利用步骤S1得到的接收信号检测CP长度，获取频率同步，并对接收信号进行补偿；
S4.利用步骤S3补偿后的信号检测SSS信号，获取10ms时间同步和物理层小区组ID，所述SSS具体为辅同步信号；
所述步骤S2具体包括如下分步骤:
S21.产生三组时域PSS序列，并进行下采样和分段，根据预设的物理层小区组内与Zadoff-Chu根序号u的对应关系，产生三组时域PSS序列
其中， Zadoff-Chu序列根序号uj(j=0,1,2)与物
理层小区组内 一一对应，当 时，uj分别为25，29，34，N表示IFFT点数， 按预设的下采样倍数 和分段段数Mp对信号 进行下采样和分段，其中，
Nmin表示PSS序列降采样后最小长度；
S22.按预设的下采样倍数 和分段段数Mp对接收信号r(k)进行下采样和分段；
S23.计算经过下采样和分段处理后 与r(k)的分段相关值，得到三组相关集， 公式（1）
并获取最大相关值的索引 得到PSS信号起始位置的估计值 进
而获取到时间同步；
S24.获取公式(1)中最大相关值所在的组序号j确定物理层小区组内 即
所述步骤S3具体包括如下分步骤:
S31.按照预设两种的CP长度，即第一种常规CP，长度为L1=144和第二种扩展CP，长度为L2=512，获取第i种CP模式下PSS所在OFDM符号CP的起始位置
与SSS所在OFDM符号CP的起始位置
S32.分别计算第i种CP模式下，PSS信号所在OFDM符号CP与该OFDM符号内CP复制部分的归一化相关值
公式(21)
其中，
公式(31)
公式(41)
Ri1表示在第i种CP模式下，PSS信号所在OFDM符号的CP与该OFDM符号内CP复制部分的相关值，Pi1表示OFDM符号在第i种CP模式下的能量，N表示OFDM符号长度； S34.通过预设规则获取CP长度，预设规则如下：
公式(5)
S35.公式(31)最大相关值的相角并除以2π，得到小数倍频偏估计 ，即 S36.对接收信号做小数倍频偏补偿，即
S37.在频率中心 个子载波范围内，计算频域PSS信号与接收频域信号的滑动相关值，即
公式
(6)
其中， 是最大归一化载波频偏并根据收发两端的晶振误差和信
道最大多普勒频移进行预设， 表示物理层小区组内 的主同步信号的序列； S38.通过公式(6)最大相关值的索引 估计出整数倍载波频偏
S39.做整数倍频偏补偿， 至此，用户终端接收信号 与基站设备
取得频率同步；
或者，
所述步骤S3具体包括如下分步骤:
S31.按照预设两种的CP长度，即第一种常规CP，长度为L1=144和第二种扩展CP，长度为L2=512，获取第i种CP模式下PSS所在OFDM符号CP的起始位置
与SSS所在OFDM符号CP的起始位置
S32.分别计算第i种CP模式下，PSS信号所在OFDM符号CP与该OFDM符号内CP复制部分的归一化相关值
公式(21)
其中，
公式(31)
公式(41)
Ri1表示在第i种CP模式下，PSS信号所在OFDM符号的CP与该OFDM符号内CP复制部分的相关值，Pi1表示OFDM符号在第i种CP模式下的能量，N表示OFDM符号长度； S33.分别计算第i种CP模式下，SSS信号所在OFDM符号的CP与该OFDM符号内CP复制部分的归一化相关值，
公式(22)
其中，
公式(32)
公式(42)
Ri2表示在第i种CP模式下，SSS信号所在OFDM符号的CP与该OFDM符号内CP复制部分的相关值，Pi2表示OFDM符号在第i种CP模式下的能量，N表示OFDM符号长度； 计算PSS信号与SSS信号所在OFDM符号的CP归一化相关值的均值，即
S34.通过预设规则获取CP长度，预设规则如下：
公式(5)
S35.公式(31)最大相关值的相角并除以2π，得到小数倍频偏估计 即
S36.对接收信号做小数倍频偏补偿，即
S37.在频率中心 个子载波范围内，计算频域PSS信号与接收频域信号的滑动相关值，即
公式
(6)
其中， 是最大归一化载波频偏并根据收发两端的晶振误差和信道
最大多普勒频移进行预设， 表示物理层小区组内 的主同步信号的序列； S38.通过公式(6)最大相关值的索引 估计出整数倍载波频偏
S39.做整数倍频偏补偿， 至此，用户终端接收信号 与基站设备
取得频率同步。
2.根据权利要求1所述的小区搜索方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括如下分步骤:
S41.利用接收到的PSS频域信号RPSS(n)和本地频域PSS信号SPSS(n)，估计最小平方准则下PSS信道频率响应，即
S42.预设一个L-1阶的线性相位低通滤波器，滤波器群延迟
S43.记 为1×M向量，按照如下规则构造新的1×(M+2g)向量
将 通过步骤S42中预设的低通滤波器，做频域滤波抑制时域噪声，滤波器输出记为 S44.按照如下规则截短 获取新的1×M向量 作为PSS的信道传输函数，
对接收到的频域SSS信号RSSS(n)做如下补偿，得到
S45.m在[0,30]遍历产生31组SSS信号在子帧0中的偶数序列
S46.取步骤S44中补偿后的SSS信号 偶数下标组成序列 计算序列
与 关值，并记最大相关值的位置
S47.m在[0,30]遍历产生31组SSS信号在子帧0中的奇数序列
S48.取步骤S44补偿后的SSS信号 奇数下标组成序列 计算序列
与 相关值，并记最大相关值的位置m10：
S49.根据预设规则，获取SSS信号所在子帧号和小区组 预设规则如下：
m0=min(m01,m10),m1=max(m01,m10)，令d=|m01-m10|，物理层小区组
若m0110ms时间同步。
3.根据权利要求1所述的小区搜索方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括如下分步骤:
S41'.利用接收到的PSS频域信号RPSS(n)和本地频域PSS信号SPSS(n)，估计最小平方准则下PSS信道频率响应，即
S42'.对接收到的频域SSS信号RSSS(n)做如下补偿，得到
S43'.m在[0,30]遍历产生31组SSS信号在子帧0中的偶数序列
S44'.取步骤S42'中补偿后的SSS信号 偶数下标组成序列 计算序列
与 相关值，并记最大相关值的位置m01：
S45'.m在[0,30]遍历产生31组SSS信号在子帧0中的奇数序列
S46'.取步骤S42'补偿后的SSS信号 奇数下标组成序列 计算序列
与 相关值，并记最大相关值的位置m10：
S47'.根据预设规则，获取SSS信号所在子帧号和小区组 预设规则如下：
m0=min(m01,m10),m1=max(m01,m10)，令d=|m01-m10|，物理层小区组
若m0110ms时间同步。
4.根据权利要求2所述的小区搜索方法，其特征在于，步骤S42中所述的低通滤波器通带截止频率wp=tmax×Δf，其中tmax为信道的最大延迟扩展，Δf为子载波间隔，阻带截止频率ws=5wp。

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