基于ZC序列的多用户检测方法

摘要

本发明提出一种高速度下基于ZC(Zadoff-Chu)序列的多用户检测方法。该方法对LTE高速场景下使用三个联合检测窗的ZC序列多用户检测方法进行了改进，首先选择特定的ZC序列根序列号产生ZC序列，而特定的ZC序列根序列号可以使得多普勒环境下的相关峰值偏移集中在单个检测窗可以检测的范围内，这样在检测端就能够利用单个检测窗口进行多用户检测，所以本发明能够有效规避频偏分散主窗口能量的劣势，在高速度、高频偏时依然有良好的性能。

主权项

基于ZC序列的多用户检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据系统需求得出系统能支持的最大用户数N和ZC序列的长度N_ZC，求取单个用户的最大检测窗口长度S2、当移动速度为v时，产生多普勒频移为Fd＝fc*v/c，检测端的相关峰值会移动到(Cv±ndv)mod Nzc上，记为最大偏移距离，其中，fc是载波频率，c是光速，S3、序列的时域相关峰为Cv的偏移范围为：[Cv‑dmax，Cv+dmax]，考虑到传输时延影响，修订检测窗范围为[Cv‑dmax，Cv+dmax+Ncs]，范围宽为W_peak＝2*dmax+Ncs，化简可得当最大多普勒频移Fd已知时，我们可以得出S4、通过ud_u＝m·N_ZC+1，得到根序列号u，利用u来产生ZC序列，其中，，m≥1；S5、根据$C\left(m\right)={\Sigma }_{n=0}^{N_{\mathrm{ZC}}-1}y*\left(n\right)x_u(n+m\mathrm{mod}{N}_{\mathrm{ZC}})$得到839点的ZC序列x_u(n)，因此循环公式为Cv＝(2n‑1)*dmax+(n‑1)*N_cs，其中，m＝0,1，...N_ZC‑1，n＝1,2,...N；S6、根据S5所得Cv得到作为能支持用户数为N的ZC序列x_u，v(n)；S7、对循环移位序列x_u，v(n)作长N_ZC点的DFT，将时域ZC序列转换成频移序列X_u，v(k)，进行子载波映射，这个N_ZC个复数就被映射到相应的子载波上，IFFT之后的频域信号转换到时域，再加上CP通过上载波之后，上行的同步前导序列就被发送出去；S8、发送的ZC序列经过天线接收，连续的信号下载波将其频谱搬移到基带上，然后A/D转换，接收机首先移除前导信号的CP，串行信号被转换成并行信号，再做N点的FFT，此时时域信号被转换到频域；S9、通过解映射将M点的频域复数ZC信号Y(k)提取出来，做M点IDFT，将得到的ZC序列并串转换送交后续模块检测，前导序列的检测分为时域检测方法和频域检测方法；S10、多用户检测，具体为：S101、对于第i个用户，主峰位置Cv_i＝(2i‑1)*dmax+(i‑1)*N_cs，其中，i＝1,...，N，检测窗范围为[Cv_i‑dmax，Cv_i+dmax+Ncs‑1]，判决参量为${\lambda }_i=\underset{{\mathrm{Cv}}_i-d\max \le m<{\mathrm{Cv}}_i+d\max +\mathrm{Ncs}-1}{\max }\frac{{\left|C\left(m\right)\right|}^2}{{\delta }_w^2},$为噪声功率，判决门限值为$\lambda =\ln (1-\sqrt[\mathrm{Ncs}]{1-P_f})/\mathrm{Nzc},$P_f为要求的虚警率上限；S102、当λ_i≥λ判定第i个用户接入了系统。