WCDMA下行鏈路的同步算法及頻偏矯正算法研究

摘 要：WCDMA下行鏈路存在多個(gè)物理信道，這也加大了信號(hào)同步和頻偏矯正的難度，下行鏈路時(shí)分復(fù)用的控制和數(shù)據(jù)流采用標(biāo)準(zhǔn)QPSK調(diào)制。本文提出了一種利用解擾后數(shù)據(jù)的相關(guān)性進(jìn)行信號(hào)同步，和基于導(dǎo)頻信道的頻偏矯正的迭代算法，準(zhǔn)確進(jìn)行下行信號(hào)的解調(diào)。

關(guān)鍵詞：WCDMA；相關(guān)同步；導(dǎo)頻信道；頻偏矯正

WCDMA是一種直擴(kuò)序列碼分多址技術(shù)，上下行采用QPSK調(diào)制。WCDMA中的信道編碼復(fù)用分上行鏈路和下行鏈路兩種情況，上下行鏈路的處理過程有所不同，但總的來說基本上是一致的，本文主要針對下行鏈路提出一種比較精確的解調(diào)算法，主要包括基于擾碼的信號(hào)同步和基于導(dǎo)頻信道的頻偏矯正。

本文利用解擾之后數(shù)據(jù)的相關(guān)性準(zhǔn)確找出同步點(diǎn)，并根據(jù)下行各信道在編碼時(shí)的正交性，提出一種基于導(dǎo)頻信道的頻偏矯正的迭代算法，成功用于WCDMA下行鏈路的解調(diào)。

1.WCDMA下行鏈路解調(diào)算法流程

接收到的信號(hào)是經(jīng)過調(diào)制、加擾、濾波之后的基帶數(shù)據(jù)。但接收到的信號(hào)我們在時(shí)序上是未知的，解調(diào)算法的流程包括匹配濾波、信號(hào)同步、解擾、頻偏矯正、解調(diào)制。算法流程圖如下：

2.信號(hào)同步算法

在匹配濾波之后，得到的就是加擾之后的數(shù)據(jù)，為了后續(xù)的正確解調(diào)，首先要確定同步點(diǎn)的位置，本文提出一種基于擾碼的同步方法。根據(jù)已知的擾碼參數(shù)得到擾碼序列，并與匹配濾波之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，當(dāng)此擾碼與發(fā)射端擾碼的位置相同時(shí)，相關(guān)值是最大的。下圖就是用使用此方法得到的相關(guān)效果（對整個(gè)幀進(jìn)行了遍歷），可以明顯看到最大值。

3. 頻偏矯正算法

WCDMA擴(kuò)頻采用的是OVSF碼，信道編碼中用到的OVSF序列稱為擴(kuò)頻碼。而對于下行鏈路中的各個(gè)信道使用的各個(gè)擴(kuò)頻碼彼此之間是正交的。其中下行公共導(dǎo)頻信道（CPICH）采用固定OVSF碼，由于各個(gè)信道的擴(kuò)頻碼是正交的，下行信號(hào)在與其任意一個(gè)信道的擴(kuò)頻碼做相關(guān)后疊加，其他信道的求和均應(yīng)為0。再進(jìn)一步求出單個(gè)信道的頻偏值即可。

4.仿真結(jié)果

通過上述的解調(diào)方法，得到的下行信號(hào)各碼道的功率圖及解調(diào)后的星座圖如下，可見解調(diào)效果良好。

5.結(jié)論

本文實(shí)現(xiàn)了對WCDMA下行信號(hào)的解調(diào)，利用解擾之后數(shù)據(jù)的相關(guān)性準(zhǔn)確找出同步點(diǎn)，根據(jù)下行各信道在編碼時(shí)的正交性，提出一種基于導(dǎo)頻信道的頻偏矯正的迭代算法，并成功應(yīng)用于下行信號(hào)的解調(diào)，星座圖指標(biāo)良好，解調(diào)結(jié)果可靠。

參考文獻(xiàn)：

[1]正午，王重陽，田益，等.WCDMA時(shí)隙同步算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電視技術(shù)，2013，37（7）：83-86，149.

[2]景盼，萬國金，等，WCDMA下行信道的時(shí)隙同步及頻偏補(bǔ)償算法研究[J].電子器件，2017，40（5）：1167-1172.

[3]3GPP TS 25.213，Spreading and modulation（FDD） [S].2009

[4]王立寧，等.無限接入網(wǎng)原理與實(shí)踐[M].北京：人民郵電出版社，2009：70-95.

基金項(xiàng)目：國家科技重大專項(xiàng)，增強(qiáng)移動(dòng)寬帶5G終端模擬器（No.2017ZX03001021）

陳鳳林，男，助理工程師，研究方向：信號(hào)與信息處理.