基礎(chǔ)知識
http://sharetechnote.com/html/Handbook_LTE_PSS.html
http://sharetechnote.com/html/Handbook_LTE_SSS.html
http://sharetechnote.com/html/lte_toolbox/Matlab_LteToolbox_PSS.html
http://sharetechnote.com/html/lte_toolbox/Matlab_LteToolbox_SSS.html
http://sharetechnote.com/html/BasicProcedure_LTE_TimeSync.html
http://sharetechnote.com/html/Handbook_LTE_PCI.html
時間同步過程
在非常高的級別,定時同步的過程可以描述如下。
此同步檢測每5 ms完成一次。
正如我在前一節(jié)中提到的,三個不同的序列被用作主同步信號,并且在三個序列中的每一個之間存在一對一映射,并且在小區(qū)標(biāo)識組內(nèi)存在小區(qū)ID。在UE檢測到該小區(qū)標(biāo)識組之后,它可以確定幀定時。UE還從該小區(qū)標(biāo)識組中確定哪個偽隨機(jī)序列用于在小區(qū)中生成參考信號。
如果您進(jìn)一步了解詳細(xì)信息,則需要執(zhí)行以下幾個步驟(步驟(1)和步驟(2))。要檢測PSS和SSS,您需要準(zhǔn)確地獲取具有一系列特定資源元素的數(shù)據(jù)。要準(zhǔn)確地從特定資源元素中提取數(shù)據(jù),您需要知道確切的符號邊界(起始樣本和OFDM符號的結(jié)束樣本)。一旦檢測到確切的符號邊界,就可以檢測頻率偏移(一種頻率誤差)以進(jìn)一步補(bǔ)償信號。從某種意義上說,這兩個步驟比PSS,SSS檢測更難。
您可以使用不同的技術(shù)來檢測符號邊界,但是使用的常用技術(shù)之一是使用循環(huán)前綴的屬性。如您所知,Cyclic Prefix是來自O(shè)FDM符號結(jié)尾部分的數(shù)據(jù)序列的副本。這意味著循環(huán)前綴和符號的結(jié)尾部分之間的相關(guān)性應(yīng)該與其他區(qū)域相比非常大,如下所示。
<圖1:當(dāng)相關(guān)窗口精確地位于循環(huán)前綴和符號的結(jié)尾部分時>的情況
<圖2:當(dāng)相關(guān)窗口不在循環(huán)前綴的位置和符號的結(jié)尾部分時>的情況
正確使用此選項(xiàng),如果您在沿著捕獲的時域數(shù)據(jù)向下滑動兩個相關(guān)窗口時找到獲得最高相關(guān)性的點(diǎn)。您可以找到符號邊界。
以下是在逐個樣本滑動窗口的同時繪制這些相關(guān)性的示例。顯然,您可以看到具有一個OFDM符號間隔的峰值(這來自以7.62 Mhz采樣率采樣的5 Mhz BW LTE下行鏈路數(shù)據(jù))。
但在實(shí)際工程中沒有任何東西像教科書。盡管循環(huán)前綴應(yīng)該與符號的結(jié)尾部分相同,但實(shí)際上它并不完全相同,因?yàn)樵谏尚盘柌⑼ㄟ^信號路徑傳播時應(yīng)用了不同的噪聲(或衰落)。因此,相關(guān)峰值現(xiàn)在可能恰好出現(xiàn)在預(yù)期點(diǎn)。此外,峰值可能不僅僅是一個點(diǎn)......您可能會在峰值周圍的幾個樣本周圍看到類似的高相關(guān)性。因此,您會在幾個樣本中出現(xiàn)峰值位置的一些錯誤。
隨著相關(guān)窗口的長度變長,這些相關(guān)峰值的準(zhǔn)確度將更準(zhǔn)確。這意味著您可以在更寬的帶寬內(nèi)獲得相當(dāng)好的準(zhǔn)確性,因?yàn)镃P長度在更寬的帶寬中更長。然而,隨著CP長度變短,系統(tǒng)帶寬越來越窄,相關(guān)性的準(zhǔn)確性越來越差。
因此,在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中,您需要一些額外的技巧來補(bǔ)償這種錯誤。
對于大多數(shù)情況來說,這可能不是一個大問題,因?yàn)樗鼘τ诖蠖鄶?shù)用于測試的設(shè)備都可以正常工作。否則它將不會給你進(jìn)行測試。
但是,如果您是LTE芯片組早期階段的開發(fā)人員,那么這將是您必須實(shí)施的第一個信號之一。
如何從基帶捕獲的IQ數(shù)據(jù)序列中找到PSS的確切位置?這是定時同步中最重要的部分之一。這是理解LTE協(xié)議的一個非常棘手的部分,它需要很長時間才能完成研究。
SSS是用于無線電幀同步的特定物理層信號。它具有如下所列的特征。
對于大多數(shù)情況來說,這可能不是一個大問題,因?yàn)樗鼘τ诖蠖鄶?shù)用于測試的設(shè)備都可以正常工作。否則它將不會給你進(jìn)行測試。
但是,如果您是在LTE芯片組早期工作的開發(fā)人員(特別是在基帶區(qū)域),這將是您必須實(shí)現(xiàn)的第一個信號之一。
int generate_pss(int32_t **txdataF, short amp, LTE_DL_FRAME_PARMS *frame_parms, unsigned short symbol, unsigned short slot_offset);
generate_pss(eNB→common_vars.txdataF[0], AMP, &eNB→frame_parms, (eNB->frame_parms.Ncp==0) ? 6 : 5, 0);
int generate_sss(int32_t **txdataF, int16_t amp, LTE_DL_FRAME_PARMS *frame_parms, uint16_t symbol, uint16_t slot_offset)
generate_sss(eNB→common_vars.txdataF[0], AMP, &eNB→frame_parms, (eNB->frame_parms.Ncp==0) ? 5 : 4, 0);
找到相關(guān)性最大的點(diǎn),返回pos
slot fep (front end processor) = FFT + channel estimation + frequency offset estimation
/*!
\brief This function implements the OFDM front end processor on reception (FEP)
\param phy_vars_ue Pointer to PHY variables
\param l symbol within slot (0..6/7)
\param Ns Slot number (0..19)
\param sample_offset offset within rxdata (points to beginning of subframe)
\param no_prefix if 1 prefix is removed by HW
\param reset_freq_est if non-zero it resets the frequency offset estimation loop
*/
int slot_fep(PHY_VARS_UE *ue,
unsigned char l,
unsigned char Ns,
int sample_offset,
int no_prefix,
int reset_freq_est)
pss/sss解析
pss信道估計
http://www.sharetechnote.com/html/Handbook_LTE_PCFICH.html
下圖是eNB過程,UE是其逆過程。
http://www.sharetechnote.com/html/Handbook_LTE_PBCH.html
http://www.sharetechnote.com/html/lte_toolbox/Matlab_LteToolbox_PBCH.html
http://www.sharetechnote.com/html/Handbook_LTE_PDCCH.html