专利名称：：一种用于td-scdma系统中小区初搜的方法及其装置的制作方法
技术领域：
：本发明设计''种小区初搜的方法及其装置，特别是涉及一种用于TD-SCDMA系统中小区初搜的方法及其装置，属于电通信
技术领域：
。
背景技术：
：在T1>SCDMA系统中，小区初搜的目的是使用户设备接收机获得与基站的同步，确定无线帧的起始位置、SYNC-DL(下行同步)码、基本Midamble码、m头，进而通过单小区或多小区联合检测接收机正确解出系统消息(该系统消息通过PCCPCH信道发送)，最终选择驻留小区。在TD-SCDMA系统的帧结构中，一共有32个SYNC-DL(下行同步)码，分别用ID0到31来表示。每个基站使用且仅j顿一个SYNC-DL码。基站会在DwPCH信道中已较大的功率发送SYNC-DL码。用户设备接收机需检测SYNC-DL码的位置来确定无线帧的起始位置。同时，还需检测出SYNC-DL码的ID。对于用户设备而言，下行同步是完成小区驻留，进而完成业务接入先决条件，其性能将直接影响用户设备接入网络的速度和整体性能。
发明内容本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种用于TD-SCDMA系统中小区初搜的方法及其装置。本发明的目的通过以下技术方案来实现一种用于H>SCDMA系统中小区初搜的方法，其包括以下步骤步骤一从任意时刻开始接收子帧信号数据；步骤二:对于接收下来的每一个子帧信号数据，分别用32个SYNC-DL码做移位相关运算，获得一个子帧长度的功率谱；步骤三将属于第一个子帧的功率谱，直接存入存储单元内，之后每一个子帧的功率谱都与之前存入存储单元的功率谱累加后存入存储单元；步骤四在累加的子帧数达到门限值后，依次搜索所有存储单元中的功率谱值，找出其中的最大值，记录最大值的位置；步骤五通过所记录的最大值的位置，推算出该最大值所属的SYNC-DL码和该最大值在功率谱中的位置。上述的一种用于TD-SCDMA系统中小区初搜的方法，其中所述步骤二中功率谱的计算结果由整数转为浮点数来表示，浮点数通过NBit长的尾数和MBit长的指数来表示一个整数，即每一个子帧的信号都分别获得32个SYNC-DL码的长度为一个子帧的用浮点数来表示的功率谱。一种用于TO-SCDMA系统中小区初搜的装置，其包括有SYNC-DL码发生单元，用于生成SYNC-DL)码；移位相关单元，用于将每个子帧的接收信号的第一个采样值，取开始的长度为64chips的接收信号，分别与32个SYNC-DL码做相关运算并计算其功率值；之后将每个子帧的接收信号的第二个采样值，取开始的长度为64chips的接收信号，分别与32个SYNC-DL码做相关运算并计算其功率值，以此类推，直到计算出整个子帧的功率谱；整数到浮点数转换单元，用于将移位相关单元输出的用整数形式表示的功率值转换为浮点的形式来表示；浮点数相加单元，用于完成2个浮点数的加法；存储单元，用于存储累加后的功率值；浮点数比较单元，用于比较两个浮点数的大小；最大值及其位置存储单元，用于存储浮点数比较单元输出的最大值，同时存储该最大值对应的其在功率谱中的位置。本发明技术方案的突出的实质性特点和显著的进步主要体现在通过将功率值转换为浮点数表示，即使通过很多子帧的累加，功率谱也不会存在溢出的风险，可提高功率谱的信噪比，进而提高小区初搜的性能。并且，结合浮点数相加的特点，两个用NBit长的尾数和MBit长的指数表示的浮点数相加后，依然可用NBit长的尾数和MBit长的指数来表示。由于累加后浮点数的Bit位宽(N+M)并没有增加，这样存储单元的容量需求不随累加子帧数的增加而增加，在提高性能的同时能减少对存储单元的需求。再者，采用浮点数，可以自动完成大数对小数的过滤作用，有利于提高小区初搜的性能。因此，本发明具有实质性技术特点和显著的技术进步，其应用前景非常广阔。本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。这些附图当中，图1是TO-SCDMA系统的子帧结构示意图2是用于TO-SCDMA系统中小区初搜的装置的运作示意图3是移位相关单元的工作示意图4是浮点数比较单元的工作示意图5是最大值搜索过程示意图。图中各附图标记的含义如下1SYNC-DL码发生单元2移位相关单元3整数到浮点数转换单元4浮点数相加单元5存储单元6浮点数比较单元7最大皿其位置存储单元8数据移位寄存器序列9码寄存器序列10功率计算模±央11相关运算模块具体实施例方式为了能更好地阐述本发明，先结合图15列举例如下如图1所示，每一个TD-SCDMA的5ms子帧分为七个普通时隙(TS0TS6)和三4it殊时隙，三4^寺殊时P京包括一个下行导频时隙(DwPTS)、一个上行导频时隙(UpPTS)和一个保护周期(GP)。每一个5ms的子帧由6400个chips(码片)组成。在TD-SCDMA系统中，NodeB均会在其主载波的下行导频时隙(DwPTS)中，以较大的功率发送特定的SYNC-DL(下行同步)码，并且位于附近位置的小区使用不同的SYNC-DL码。进一步来看，SYNC-DL码的长度为64chips，用户设备可通过搜索SYNC-DL码来完成与NodeB的下行同步。同时如图l所示，在获得下行同步之前，用户设备根据定B寸精度要求以一定过采样率(C倍chip速率)的计数器在5ms内循环。结合图2所表示的用于TD-SCDMA系统中小区初搜的装置来看，该装置包括有SYNC-DL码发生单元l、移位相关单元2、整数到浮点数转换单元3、浮点数相加单元4、存储单元5、浮点数比较单元6、最大皿其位置存储单元7。该装置的运作过程大致如下首先，从任意时亥岍始接收足够长度的数据。足够长度的含义是利用这些数据能够完成小区初搜。具体来说，数据长度用子帧来表示，在TD-SCDMA系统中一个子帧的长度是6400个chip(码片)，因此接收K个子帧构成的信号，K为设定的累加子帧数。接着，对于接收下来的每一个子帧的信号，用移位相关单元2来完成与32个SYNC-DL码分别的移位相关，并获得一行帧长度的功率谱。此时的移位相关单元2输出的功率值用整数来表示。然后，使用整数到浮点数转换单元3将功率谱转换为浮点的形式来表示。具体来说，通过NBit长的尾数和MBit长的指数来表示一个整数。随后，第一个子帧的用浮点数表示的功率谱被直接存入存储单元5，之后每一个子帧的功率谱都需要和之前存入存储单元5的功率谱累加后再存入存储单元5。在累加的子帧数达到门P艮值后，依次搜索所有存储单元5中的功率谱值，使用浮点数比较单元6找出其中的最大值，并将最大皿其位置存入最大皿其位置存储单元7。再进一步来看，移位相关单元2的实现如图3所示。输入的I，Q路数据，采用bit宽度为Lbit，数据移位寄存器序列8和码寄存器序列9的长度都是64。相关运算模±央11完成接收数据与下行同步码的相关。参照协议的相关定义SYNC-DL码的取值为+1，一1，十j，一j。相关运算如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>整个移位相关单元2中共有64个相关运算模块11，将这64个相关结果的累加就是整个序列的相关结果。设累加后的相关结果为C,+^，C,和q分别为L+6bit表示的有符号整数。同时，图3中的功率计算模块10完成功率的计算，设输入功率计算模块10的相关结果为C,+_/C9，功率计算模块10的输出值为C,應(IC,l，lc;l)+lmin(IC,l，lc》，其中|C,,C9|分别为L+5bit无符号整数，C，为L+6bit无符号整数。整数到浮点数转换单元3的工作过程如下其完成L+6bit无符号整数到浮点数(Nbit尾数，Mbit指数)的转换。尾数被归一化为MSB等于1，且尾数的范围为0到(2an—1)。指数是有符号数且范围为一-2(^"到2)-1。设输入小区搜索第一步的接收数据(1，Q)的宽度为Lbit，范围为-2"-"~。2"-"—k经过长度为64chip的相关以后的结果范围为-2(i+5)~2(i+5)-l，所以相关结果的绝对值最大为2"+5)。如果相关结果的IIi=|Q|=2(i+"，其功率值为2(""+2"")。结合上述的表达式，选取合适的指数位数，可以表示为P*2。其中，P为Nbit数，Q为Mbit数，则可以保证即使连续累加F个子帧(F<=(2,)^-g))的功率谱，依然不会超出最大的表示范围。再者，如果是第一个子帧的功率谱，则将其直接存入存储单元5的相应位置，否则就与从存储单元5相应位置上读出的累加功率值相加后再存入存储单元5的相应位置。功率谱的累加，通过浮点数相加单元4实现。经过整数到浮点数转换后的数据格式为Nbit尾数和Mbit指数。从存储单元5读出的累加功率值与当前帧的功率值相加的实现如下首先比较指数，然后将尾数部分都归一化到同一个指数(大的指数)。这意,指数较小的数的尾数部分将右移一定的bit数。右移的bit个数为两数指数的差值。之后将2个尾数相加。如果相加结果的第N+1bit为0则相加结果的低Nbit就为输出的尾数，输出的指数为2者中较大的指数。如果相加结果的第N十1bit为1,则取高Nbit为输出的尾数，输出的指数为2者中较大的指数+l。输出的结果在写入存储单元5的相应地址。在累加的子帧数达到门限值后，依次搜索所有存储单元5中的功率谱值，找出其中的最大值，并记录最大值的位置。通过浮点数比较单元6来搜索最大值。浮点数比较单元6的工作过程如图4所示其中的A和B为输入浮点数比较单元6的2个浮点数。A和B的bit宽度均为N+M(Nbit尾数，Mbit指数)。首先比较A和B的Mbit长的指数部分，如果A的指数大于B的指数，则表示A大于B，如果A的指数等于B的指数则继续比较尾数部分，如果A的指数小于B的指数，则表示A小于B。在A的指数等于B的指数的情况下，比较A的尾数和B的尾数，如果此时A的尾数大于B的尾数，则表示A大于B，如果此时A的尾数等于B的尾数，则表示A等于B，如果此时A的尾数小于B的尾数，则表示A小于B。在A大于或等于B的情况下，浮点数比较单元6的输出为1，反之输出为O。最大值的搜索过程如图5所示首先，从存储单元5中读取第一个功率谱值，同时读取最大tHS其位置存储单元7中存储的最大值(最大其位置存储单元7中的值总是被初始化为0)。这里用C来表示从存储单元5中读取的功率谱值，用D，示最大iES:其位置存储单元7中存储的最大值。将C和D输入浮点数比较单元6比较这两个数的大小，如果输出为1则表示C大于D，将C和其在存储单元5中的位置更新到最大^Sl其位置存储单元7，反之则不做任何处理。之后，从存储单元5中读取第二个功率谱值继续重复相应的过程，直到读完存储单元5中所有的值。最后，最大11S其位置存储单元7中的内容输出作为最后的输出结果，即可完成。通过上述文字描述可以看出，本发明有下述的有益效果(1)通过将功率值转换为浮点数表示，即使通过很多子帧的累加，功率谱也不会存在溢出的风险，可提高功率谱的信噪比，进而提高小区初搜的性能。(2)由于浮点数相加的特点，两个用NBit长的尾数和MBit长的指数表示的浮点数相加后，依然可用NBit长的尾数和MBit长的指数来表示。由于累加后浮点数的Bit位宽(N+M)并没有增加，这样存储单元的容量需求不随累加子帧数的增加而增加，在提高性能的同时能减少对存储单元的需求0(3)采用浮点数，可以自动完成大数对小数的过滤作用，有利于提高小区初搜的性能。权利要求1、一种用于TD-SCDMA系统中小区初搜的方法，其特征在于包括以下步骤步骤一从任意时刻开始接收子帧信号数据；步骤二对于接收下来的每一个子帧信号数据，分别用32个SYNC-DL码做移位相关运算，获得一个子帧长度的功率谱；步骤三将属于第一个子帧的功率谱，直接存入存储单元内，之后每一个子帧的功率谱都与之前存入存储单元的功率谱累加后存入存储单元；步骤四在累加的子帧数达到门限值后，依次搜索所有存储单元中的功率谱值，找出其中的最大值，记录最大值的位置；步骤五通过所记录的最大值的位置，推算出该最大值所属的SYNC-DL码和该最大值在功率谱中的位置。2、根据权利要求1所述的一种用于TD-SCDMA系统中小区初搜的方法，其特征在于所述步骤二中功率谱的计算结果由整数转为浮点数来表示，浮点数通过NBit长的尾数和MBit长的指数来表示一个整数，即每一个子帧的信号都分别获得32个SYNC-DL码的长度为一个子帧的用浮点数来表示的功率谱。3、一种用于TD-SCDMA系统中小区初搜的装置，其特征在于包括有SYNC-DL码发生单元，用于生成SYNC-DL)码；移位相关单元，用于将每个子帧的接收信号的第一个采样值，取开始的长度为64chips的接收信号，分别与32个SYNC-DL码做相关运算并计算其功率值；之后将每个子帧的接收信号的第二个采样值，取开始的长度为64chips的接收信号，分别与32个SYNC-DL码做相关运算并计算其功率值，以此类推，直到计算出整个子帧的功率谱；整数到浮点数转换单元，用于将移位相关单元输出的用整数形式表示的功率值转换为浮点的形式来表示；浮点数相加单元，用于完成2个浮点数的加法；存储单元，用于存储累加后的功率值；浮点数比较单元，用于比较两个浮点数的大小；最大值及其位置存储单元，用于存储浮点数比较单元输出的最大值，同时存储该最大值对应的其在功率谱中的位置。全文摘要本发明涉及一种用于TD-SCDMA系统中小区初搜的方法及其装置，属于电通信
技术领域：
。该方法采用独特的小区初搜装置，通过接收子帧信号数据、获得功率谱、率谱累加、寻找最大值的步骤来推算SYNC-DL码和该最大值在功率谱中的位置。通过将功率值转换为浮点数表示，即使通过很多子帧的累加，功率谱也不会存在溢出的风险，可提高功率谱的信噪比，进而提高小区初搜的性能。并且，存储单元的容量需求不随累加子帧数的增加而增加，在提高性能的同时能减少对存储单元的需求。因此，本发明具有实质性技术特点和显著的技术进步，其应用前景非常广阔。文档编号H04B7/26GK101540623SQ20081002441公开日2009年9月23日申请日期2008年3月21日优先权日2008年3月21日发明者吴子熙,朱志明申请人:傲世通科技(苏州)有限公司