专利名称：检测方法和检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种检测方法和检测装置。
背景技术：
上行随机接入技术是无线通信领域的关键技术。通过上行接入过程，以达到用户终端侧到达基站的上行信号的同步。用户终端在收到基站的广播消息后，在所分配的竞争信道区域内按照一定算法选择上行接入码并发送给基站，基站通过码检测技术来测得用户终端距离基站的时延、频偏以及功率等参数，并将这些参数通过下行信道反馈给用户终端进行调整。
在码检测过程中，会存在虚警和漏警的情况。虚警是指，当用户终端没有发送上行接入码时，基站却检测到码；漏警是指，当用户终端发送了上行接入码，基站检测不到该码。因此，对于检测过程涉及到以下3个概率。虚警概率用户终端未发送上行接入码，但基站却检测到码的概率。漏警概率用户终端发送上行接入码，基站未检测到码的概率。检测概率用户终端发送上行接入码，基站检测到的概率。在一定信噪比和固定的码检测门限下，虚警概率较大时，则漏警概率必定较小。
现有技术中一般采用时频域码检测方法进行码检测。以下是以全球微波接入互操作性Wimax(World Interoperability for Microwave Access)系统举例说明，用于用户终端发送上行接入码的区域在Wimax系统中称为测距Range区，上行接入码也称为测距Range码。
请参阅图1，是现有技术测距(Range)信道符号示意图。
由图1可见，由于来回时程导致接收的码分多址接入CDMA(Codedivision multiple access)码有延迟，因而Range信道的第一个符号只包含了Range码的部分信息。假如延迟少于一个正交频分复用OFDM(OrthogonalFre-quencyDivisionMultiplexing)符号(symbol)，则第二个符号以一种循环的形式包含Range码所有信息。Ranging算法因此用第二个符号symbol进行快速傅立叶变换FFT(Fast Fourier Transform)，在Symbol2里，循环延迟在时域以循环偏移的形式出现，在频域里，这就成为与子载波数目成比例的相位旋转。直接的估计是使用Range子信道上的子载波，运用不同的线性相位旋转，并和CDMA码相关。使用FFT可以减少运用线性相位旋转的复乘数目。
请参阅图2，是现有技术采用时频域码检测方法流程图，包括步骤201、将Range码进行快速傅立叶变换FFT；步骤202、进行码移除Y[k]＝X[k]·C[k]；其中，X[k]是Rangeing子载波，C[k]是本地CDMA码。
步骤203、计算接收信号能量；Sum=Σk=1NRange|X[k]|2]]>步骤204、对码移除的结果Y[K]进行快速傅里叶逆变换IFFT；Y[T]＝IFFT(Y[k])其中，非Rane子载波的位置填0。
步骤205、对Y[T]里寻找单点能量最大的峰值点；假设该点能量峰值为Energy_Max。该点位置为Location_Max；步骤206、根据以下公式进行比较，根据比较结果确定是否检测到Range码；当Energy_Max*Detect_Hold＞Sum，则说明检测到Range码。
其中，Detect_Hold为码检测门限，可以预先设定。一般码检测门限取值为适中。当检测到Range码后，由位置Location_Max推算到最终时偏位置。
现有技术采用时频域码检测方法的缺点是在信噪比不太高的情况下，有一定的虚警概率。虚警造成的影响有浪费分配带宽资源；另外如果虚警较多时，由于高层器件例如CPU大部分时间需处理虚警相关的消息时，会导致其他消息特别是入网信令处理的延时，影响系统性能。
为了减少虚警概率，现有技术一般可以采用的方法是提高码检测门限Detect_Hold，这样就可以减少虚警概率。
在对现有技术的研究和实践过程中，发明人发现现有技术存在以下问题假如单纯的提高码检测门限Detect_Hold，将导致漏警概率增大，影响用户终端的接入。在用户终端发射功率较小时，漏警概率会更大，而且在用户终端发射功率稍大时，根据仿真结果，也会有一定的漏警。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种检测方法和检测装置，能够较好的消除虚警，同时减少对用户终端接入的影响。
为解决上述技术问题，本发明所提供的实施例是通过以下技术方案实现的本发明实施例提供一种检测方法，包括计算测距子载波的功率平均值与保护带子载波的功率平均值的比值；将所述比值与预定的门限值进行比较，若小于等于门限值，则记录检测到测距码。
本发明实施例提供一种检测装置，包括计算单元，用于计算测距子载波的功率平均值与保护带子载波的功率平均值的比值；比较单元，用于将所述比值与预定的门限值进行比较；第一处理单元，用于比较单元比较的结果为所述比值小于等于门限值时，记录检测到测距码。
从上述技术方案中可以看出，本发明实施例提供的技术方案是计算测距子载波的功率平均值与保护带子载波的功率平均值的比值；将所述比值与预定的门限值进行比较，若小于等于门限值，则记录检测到测距码。因为测距Range子载波里当有Range码时，功率值会较高，并且一般虚警概率不会随信噪比变化，所以本发明实施例根据这些特点，通过功率预检测处理进行码检测，可以较好的消除虚警，同时减少对用户终端接入的影响。
图1是现有技术Range信道符号示意图；图2是现有技术采用时频域码检测方法流程图；图3是现有技术正交频分多址接入OFDMA符号结构示意图；
图4是本发明实施例检测方法流程图；图5是本发明实施例检测装置结构示意图。
具体实施例方式
本发明实施例提供了一种检测方法，能够较好的消除虚警，并最大程度的不影响用户终端的接入。
前面已经提到检测过程涉及到3个概率虚警概率、漏警概率和检测概率。这几个概率的变化规律是1)漏警概率与检测概率的和为1；2)漏警概率随着信噪比的增强会越来越小；3)虚警概率不随信噪比变化而变化。虚警和漏警是一对不可调和的矛盾。在一定信噪比和固定的码检测门限下，虚警概率较大时，则漏警概率必定较小；当虚警概率较小时，则漏警概率较大。虚警对系统的带宽分配和后续入网操作都会造成很大的影响。
本发明实施例更好的利用了正交频分多址接入OFDMA(OrthogonalFrequency Division Multiple Access)符号结构的特点，采用功率检测和码检测两维检测的方法来消除虚警，且对漏警概率的影响比较小。
本发明实施例仍以Wimax系统举例说明但不局限于此，其他通信系统也可以根据本发明实施例方法的原理进行码检测。
请参阅图3，是现有技术正交频分多址接入OFDMA符号结构示意图。
从图3可以看出，左右保护子载波带里，不管用户终端是否发送Range码，此保护子载波带都为噪声或不可预知的带外干扰，而中间划斜线的测距Range子载波里当有Range码时，则功率值较高。根据这个特点，本发明实施例在原有时频域码检测方法的基础上，增加了功率预检测处理。
请参阅图4，是本发明实施例检测方法流程图。该实施例中以10M子载波为例进行说明。
如图4所示，具体包括步骤步骤401、计算保护带子载波的功率平均值；计算图3中左保护带64个子载波(0-63)与右保护带(960-1023)的所有功率和。左右保护带子载波数目共为128，所以将功率和除以128，得到平均值，记该平均值为A。计算时，每个点的功率即为该点的实部平方与虚部平方和。
步骤402、计算测距子载波的功率平均值；计算图3中Range子载波上(0-63)和(80-143)上的子载波的所有功率和。左右Range子载波数目共为128，所以将功率和除以128，得到平均值，记该平均值为B。
需要说明的是，在步骤401和步骤402中，取左右子载波各取数目为64以及总数目为128是为了数字信号处理DSP器件实现方便，在定点化实现里经常采用移位来达到乘除法的效果，而64和128均是2的幂，因而可以节约消耗资源，取其他数目也是可以的，只要满足较多样本点的统计特性即可。
步骤403、计算测距子载波的功率平均值与保护带子载波的功率平均值的比值；将步骤402得到的测距子载波的功率平均值B除以步骤401得到的保护带子载波的功率平均值A，得到一个功率比值，记为C。
步骤404、将所述比值与预定的门限值进行比较，若大于门限值，则进入步骤405，若小于等于门限值，则进入步骤406；将步骤403得到的功率比值C和功率比门限值相比，假设功率比门限值为10，若功率比值C大于10则进入步骤405继续后面的时频域码检测处理，若功率比值C小于等于10则不再进行后续的时频域码检测处理，进入步骤406直接记录检测到Range码。
需要说明的是，门限值为10是一个经验值。在没有码信号时，功率比值C一般小于5，而存在码信号时，功率比值C从10一直到上千都存在，因此可以取经验值10但不局限于此。
步骤405、按现有的时频域码检测方法处理；此时，可以按照现有技术中的时频域码检测方法进行处理，具体可以参阅图2所示流程图，此处不再详述。
步骤406、记录检测到Range码。
本发明实施例的检测方法经实际外场测试，效果较佳。假设信号样本群由低信噪比信号(小于10db)、中信噪比(10db-20db)、高信噪比信号(大于20db)。请参阅表1测试结果的比较。
表1具体分析如下低信噪比群下，方案A和B中存在虚警概率，而漏警概率是随着码检测门限成反比。采用方案A，有一定的虚警概率，有较大的漏警概率。采用方案B，虚警概率减小，但漏警概率接近1。采用方案C，虚警概率为0，通过功率检测滤掉了全部信号，因此漏警概率接近1。在该样本群里，采用方案A可能比较好，但由于在码接入后续操作里还需要用正交相位键控QPSK方式来发送接入消息，对QPSK的解调门限较高，因此尽管方案A是相对较好，但直接使用方案C，影响也不大。
高信噪比群下，虚警概率都接近0，漏警概率本身就很低，三种方案都适用。功率检测也会让所有的高功率信号通过。
中信噪比群下，采用方案C即本发明实施例的检测方法效果最好。采用方案A，检测概率几乎为1，但虚警仍然是不能消除；采用方案B，虚警概率减小，但又会增加漏警概率。采用方案C，在保证检测概率的情况下，巧妙的利用了虚警概率不随信噪比变化的特点以及存在码信号时功率较高的结合点，将虚警概率降低到了接近0，并且漏警概率也接近0，因此效果最好。
综合以上分析，本发明实施例的检测方法在牺牲低信噪比信号接入概率的情况下，最大程度的降低了虚警概率，同时又不影响中高信噪比群用户终端的接入。
上述内容详细介绍了本发明实施例检测方法，相应的，本发明提供一种检测装置。
请参阅图5，是本发明实施例检测装置结构示意图。
检测装置包括计算单元51、比较单元52和第一处理单元53。
计算单元51，用于计算测距子载波的功率平均值与保护带子载波的功率平均值的比值。
所述计算单元51包括第一计算单元511、第二计算单元512和第三计算单元513。
第一计算单元511，用于根据设定数目的保护带子载波的功率和除以设定数目得到所述保护带子载波的功率平均值。第一计算单元511首先计算左保护带64个子载波(0-63)与右保护带(960-1023)的所有功率和。左右保护带子载波数目共为128。然后，第一计算单元511将功率和除以128，得到平均值，记该平均值为A。计算时，每个点的功率即为该点的实部平方与虚部平方和。
第二计算单元512，用于根据设定数目的测距子载波的功率和除以设定数目得到所述测距子载波的功率平均值。第二计算单元512首先计算测距Range子载波上(0-63)与(80-143)上的子载波的所有功率和。左右Range子载波数目共为128。然后，第二计算单元512将功率和除以128，得到平均值，记该平均值为B。
需要说明的是，第一计算单元511和第二计算单元512的计算过程中，取左右子载波各取数目为64以及总数目为128是为了DSP器件实现方便，在定点化实现里经常采用移位来达到乘除法的效果，而64和128均是2的幂，因而可以节约消耗资源，取其他数目也是可以的，只要满足较多样本点的统计特性即可。
第三计算单元513，用于计算第二计算单元512得出的测距子载波的功率平均值与第一计算单元511得出的保护带子载波的功率平均值的比值。第三计算单元513将第二计算单元512得出的测距子载波的功率平均值B与第一计算单元511得出的保护带子载波的功率平均值A相除得到功率比值C。
比较单元52，用于将所述比值与预定的门限值进行比较。比较单元52将第三计算单元513得到的功率比值C和功率比门限值相比。可以假设功率比门限值为10。需要说明的是，门限值为10是一个经验值。在没有码信号时，功率比值C一般小于5，而存在码信号时，功率比值C从10一直到上千都存在。因此可以取经验值10但不局限于此。
第一处理单元53，用于比较单元52比较的结果为所述比值小于等于门限值时，记录检测到测距码。
检测装置进一步包括第二处理单元54。
第二处理单元54，用于比较单元52比较的结果为所述比值大于门限值时，采用现有的时频域码检测处理方法。具体可以参阅图2所示流程图，此处不再详述。
综上所述，本发明实施例提供的技术方案是计算测距子载波的功率平均值与保护带子载波的功率平均值的比值；将所述比值与预定的门限值进行比较，若小于等于门限值，则记录检测到测距码。因为测距Range子载波里当有Range码时，功率值会较高，并且一般虚警概率不会随信噪比变化，所以本发明实施例根据这些特点，通过功率预检测处理进行码检测，可以较好的消除虚警，同时减少对用户终端接入的影响。另外，即使用户终端缺乏比较完备的匹配辨认机制，也不会造成用户终端的参数误调整，而高层器件例如CPU也就不需要花费大部分时间处理虚警相关的消息了。
进一步的，本发明实施例在功率预检测处理时，若所述功率的比值大于预定的门限值，则继续进行时频域码检测处理，从而达到更好的效果。随着虚警的消除，控制平面对用户终端进行定位入网也更容易了。
以上对本发明实施例所提供的一种检测方法和检测装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种检测方法，其特征在于，包括计算测距子载波的功率平均值与保护带子载波的功率平均值的比值；将所述比值与预定的门限值进行比较，若小于等于门限值，则记录检测到测距码。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，进一步包括将所述比值与预定的门限值进行比较时，若大于门限值，继续进行时频域码检测处理。
3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于所述测距子载波的功率平均值具体为由设定数目的测距子载波的功率和除以设定数目得到。
4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于所述设定数目的测距子载波包括左右对称的测距子载波。
5.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于所述保护带子载波的功率平均值具体为由设定数目的保护带子载波的功率和除以设定数目得到。
6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于所述设定数目的保护带子载波包括左右对称的保护带子载波。
7.一种检测装置，其特征在于，包括计算单元，用于计算测距子载波的功率平均值与保护带子载波的功率平均值的比值；比较单元，用于将所述比值与预定的门限值进行比较；第一处理单元，用于比较单元比较的结果为所述比值小于等于门限值时，记录检测到测距码。
8.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，进一步包括第二处理单元，用于比较单元比较的结果为所述比值大于门限值时，进行时频域码检测处理。
9.根据权利要求7或8所述的检测装置，其特征在于，所述计算单元包括第一计算单元，用于根据设定数目的保护带子载波的功率和除以设定数目得到所述保护带子载波的功率平均值；第二计算单元，用于根据设定数目的测距子载波的功率和除以设定数目得到所述测距子载波的功率平均值；第三计算单元，用于计算第二计算单元得出的测距子载波的功率平均值与第一计算单元得出的保护带子载波的功率平均值的比值。
全文摘要
本发明公开了一种检测方法，包括计算测距子载波的功率平均值与保护带子载波的功率平均值的比值；将所述比值与预定的门限值进行比较，若小于等于门限值，则记录检测到测距码。相应的，本发明实施例提供一种检测装置，包括计算单元，用于计算测距子载波的功率平均值与保护带子载波的功率平均值的比值；比较单元，用于将所述比值与预定的门限值进行比较；第一处理单元，用于比较单元比较的结果为所述比值小于等于门限值时，记录检测到测距码。本发明实施例提供的技术方案能够较好的消除虚警，同时减少对用户终端接入的影响。
文档编号H04L27/26GK101083840SQ200710128449
公开日2007年12月5日 申请日期2007年7月12日 优先权日2007年7月12日
发明者戚玉鹏, 阙程晟, 王鹏, 郑勐, 李琼, 刘雪红 申请人:华为技术有限公司