一种用于5G低采样率场景的时延估计方法和装置与流程

本发明涉及无线通信，特别是涉及一种用于5g低采样率场景的时延估计方法和装置。

背景技术：

1、在5g等无线通信技术中，终端与基站以电磁波为媒介承载信息互相通信，电磁波从终端发出到传播到基站所在位置需要一定的时间，终端与基站距离越远，传播所需的时间越长。由于5g的时间分片是以微秒级为单位的，过大的时延会导致终端发送的信息无法在正确的时间点抵达基站从而导致终端与基站通信失败。所以基站需要实时测量终端发送的特定信号，测量出终端与基站之间的传输时延，并将传输时延反馈给终端，终端根据基站的反馈提前发送信息。

2、基站测量终端的时延的信号主要承载在prach和srs两种信道上，信号使用zadoff-chu序列。基站在接收到连续zadoff-chu序列信号后，经过采样后将信号离散化并与原始序列进行互相关运算，寻找互相关序列中的最大值在序列中的位置，根据位置计算终端的时延。

3、由于初始的序列经过采样后变为离散序列，离散序列无法覆盖原始的信号波形，则互相关序列峰值的位置可能偏离初始的峰值位置，使时延计算值出现误差。如果要减小误差，需要提高采样率，使采样后的序列包络无限逼近原始信号的连续波形。但是提高采样率会导致互相关计算开销增大。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种用于5g低采样率场景的时延估计方法和装置，能够在不增加采样点数量的情况下将离散序列连续化，从而达到使峰值点逼近真实峰值所在的位置，减小时延计算误差。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于5g低采样率场景的时延估计方法，包括以下步骤：

3、对接收到的连续的zadoff-chu序列模拟信号进行采样，得到zadoff-chu序列数字信号；

4、对zadoff-chu序列数字信号进行ifft转换，得到频域离散zadoff-chu序列；

5、将所述频域离散zadoff-chu序列与本地保存的原始zadoff-chu序列进行自相关计算，得到一组n个实数的序列；

6、对所述n个实数的序列进行插值处理，使得序列中每一个实数被一个连续区间覆盖，且相邻实数的连续区间连续；

7、寻找每个实数所在连续区间的极大值，再通过各连续区间的极大值比较找到最大值所在的位置；

8、根据找到的位置计算终端的时延。

9、所述对所述n个实数的序列进行插值处理，使得序列中每一个实数被一个连续区间覆盖，且序列中相邻实数的连续区间连续，包括：

10、将所述n个实数的序列中的每一个实数确定一个三次多项式si(x)＝ai+bi(x-xi)+ci(x-xi)2+di(x-xi)3，其中，xi为n个实数的序列中的第i个实数，si(x)是n个实数的序列中的第i个实数确定的三次多项式，ai、bi、ci和di均为未知数；

11、令si(x)二阶可导，且si(x)、si(x)′和si(x)″在区间[x0,xn-1]内连续，求解ai、bi、ci和di，使得si(x)对应序列中第i个实数被覆盖的连续区间。

12、所述找到每个实数所在连续区间的极大值，具体为，通过对每个实数所在连续区间对应的si(x)求一阶倒数的方法得到每个连续区间的极大值。

13、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于5g低采样率场景的时延估计装置，包括：

14、采样模块，用于对接收到的连续的zadoff-chu序列模拟信号进行采样，得到zadoff-chu序列数字信号；

15、转换模块，用于对zadoff-chu序列数字信号进行ifft转换，得到频域离散zadoff-chu序列；

16、自相关计算模块，用于将所述频域离散zadoff-chu序列与本地保存的原始zadoff-chu序列进行自相关计算，得到一组n个实数的序列；

17、插值处理模块，用于对所述n个实数的序列进行插值处理，使得序列中每一个实数被一个连续区间覆盖，且相邻实数的连续区间连续；

18、查找模块，用于寻找每个实数所在连续区间的极大值，再通过各连续区间的极大值比较找到最大值所在的位置；

19、时延计算模块，用于根据找到的位置计算终端的时延。

20、所述插值处理模块包括：

21、多项式构建单元，用于将所述n个实数的序列中的每一个实数确定一个三次多项式si(x)＝ai+bi(x-xi)+ci(x-xi)2+di(x-xi)3，其中，xi为n个实数的序列中的第i个实数，si(x)是n个实数的序列中的第i个实数确定的三次多项式，ai、bi、ci和di均为未知数；

22、求解单元，用于令si(x)二阶可导，且si(x)、si(x)′和si(x)″在区间[x0,xn-1]内连续，求解ai、bi、ci和di，使得si(x)对应序列中第i个实数被覆盖的连续区间。

23、所述查找模块在寻找每个实数所在连续区间的极大值时，通过对每个实数所在连续区间对应的si(x)求一阶倒数的方法得到每个连续区间的极大值。

24、有益效果

25、由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过插值处理使得离散序列连续化，从而实现在不增加采样点的情况下提高时延估计值的准确度，这样即节约了基站的硬件资源，减少了不必要的计算开销，又提高了反馈给终端的时延值精度，提高了终端与基站之间的通信鲁棒性。

技术特征：

1.一种用于5g低采样率场景的时延估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于5g低采样率场景的时延估计方法，其特征在于，所述对所述n个实数的序列进行插值处理，使得序列中每一个实数被一个连续区间覆盖，且序列中相邻实数的连续区间连续，包括：

3.根据权利要求2所述的用于5g低采样率场景的时延估计方法，其特征在于，所述找到每个实数所在连续区间的极大值，具体为，通过对每个实数所在连续区间对应的si(x)求一阶倒数的方法得到每个连续区间的极大值。

4.一种用于5g低采样率场景的时延估计装置，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的用于5g低采样率场景的时延估计装置，其特征在于，所述插值处理模块包括：

6.根据权利要求5所述的用于5g低采样率场景的时延估计装置，其特征在于，所述查找模块在寻找每个实数所在连续区间的极大值时，通过对每个实数所在连续区间对应的si(x)求一阶倒数的方法得到每个连续区间的极大值。

技术总结
本发明涉及一种用于5G低采样率场景的时延估计方法和装置，其中，方法包括：对接收到的连续的Zadoff‑Chu序列模拟信号进行采样，得到Zadoff‑Chu序列数字信号；对Zadoff‑Chu序列数字信号进行IFFT转换，得到频域离散Zadoff‑Chu序列；将频域离散Zadoff‑Chu序列与本地保存的原始Zadoff‑Chu序列进行自相关计算，得到一组n个实数的序列；对n个实数的序列进行插值处理，使得序列中每一个实数被一个连续区间覆盖，且相邻实数的连续区间连续；寻找每个实数所在连续区间的极大值，再通过各连续区间的极大值比较找到最大值所在的位置；根据找到的位置计算终端的时延。本发明能够减小时延计算误差。

技术研发人员：成意
受保护的技术使用者：白盒子（上海）微电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15