WCDMA下行链路的同步算法及频偏矫正算法研究

摘 要：WCDMA下行链路存在多个物理信道，这也加大了信号同步和频偏矫正的难度，下行链路时分复用的控制和数据流采用标准QPSK调制。本文提出了一种利用解扰后数据的相关性进行信号同步，和基于导频信道的频偏矫正的迭代算法，准确进行下行信号的解调。

关键词：WCDMA；相关同步；导频信道；频偏矫正

WCDMA是一种直扩序列码分多址技术，上下行采用QPSK调制。WCDMA中的信道编码复用分上行链路和下行链路两种情况，上下行链路的处理过程有所不同，但总的来说基本上是一致的，本文主要针对下行链路提出一种比较精确的解调算法，主要包括基于扰码的信号同步和基于导频信道的频偏矫正。

本文利用解扰之后数据的相关性准确找出同步点，并根据下行各信道在编码时的正交性，提出一种基于导频信道的频偏矫正的迭代算法，成功用于WCDMA下行链路的解调。

1.WCDMA下行链路解调算法流程

接收到的信号是经过调制、加扰、滤波之后的基带数据。但接收到的信号我们在时序上是未知的，解调算法的流程包括匹配滤波、信号同步、解扰、频偏矫正、解调制。算法流程图如下：

2.信号同步算法

在匹配滤波之后，得到的就是加扰之后的数据，为了后续的正确解调，首先要确定同步点的位置，本文提出一种基于扰码的同步方法。根据已知的扰码参数得到扰码序列，并与匹配滤波之后的数据进行滑动相关，当此扰码与发射端扰码的位置相同时，相关值是最大的。下图就是用使用此方法得到的相关效果（对整个帧进行了遍历），可以明显看到最大值。

3. 频偏矫正算法

WCDMA扩频采用的是OVSF码，信道编码中用到的OVSF序列称为扩频码。而对于下行链路中的各个信道使用的各个扩频码彼此之间是正交的。其中下行公共导频信道（CPICH）采用固定OVSF码，由于各个信道的扩频码是正交的，下行信号在与其任意一个信道的扩频码做相关后叠加，其他信道的求和均应为0。再进一步求出单个信道的频偏值即可。

4.仿真结果

通过上述的解调方法，得到的下行信号各码道的功率图及解调后的星座图如下，可见解调效果良好。

5.结论

本文实现了对WCDMA下行信号的解调，利用解扰之后数据的相关性准确找出同步点，根据下行各信道在编码时的正交性，提出一种基于导频信道的频偏矫正的迭代算法，并成功應用于下行信号的解调，星座图指标良好，解调结果可靠。

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基金项目：国家科技重大专项，增强移动宽带5G终端模拟器（No.2017ZX03001021）

陈凤林，男，助理工程师，研究方向：信号与信息处理.