5GNR 小区搜索——主同步信号PSS的定义,生成与检测原理 **博主未授权任何人或组织机构转载博主任何原创文章感谢各位对原创的支持**有问题欢迎评论区讨论交流大家一起学习~文章目录1 PSS 序列的定义2 PSS 序列的作用3 PSS 序列的生成4 PSS 序列的检测原理5 如何确定NID21 PSS 序列的定义PSS(Primary Synchronization Signal主同步信号)是5G NR下行同步信号块SSB中的第一个OFDM符号 是一个长度为127的伪随机序列每个序列取值±1。2 PSS 序列的作用确定SSB block在接受IQ流中起始采样位置 由于SSB在帧中的时域位置由协议规定找到SSB的起始位置就等于实现了时间同步确定物理小区组内标识‌N I D ( 2 ) N_{\mathrm{ID}}^{(2)}NID(2)​取值0123 PSS 序列的生成从频域角度看PSS是一个长度为127的伪随机序列m序列映射在频域的127个子载波上。其组成为PSS序列 { d P S S ( 0 ) , d P S S ( 1 ) , … , d P S S ( 126 ) } \text{PSS序列}\{d_{\mathrm{PSS}}(0),d_{\mathrm{PSS}}(1),\dots,d_{\mathrm{PSS}}(126)\}PSS序列{dPSS​(0),dPSS​(1),…,dPSS​(126)}生成公式38.211 ch7.4.2.2.2.1 ### 第1步生成基础m序列 x(i)生成多项式 x⁷ x⁴ 1递推关系 x(i7)(x(i4) x(i))mod2初始值 x(0)1, x(1)1, x(2)1, x(3)0, x(4)1, x(5)1, x(6)0展开计算i0: x(7)(x(4)x(0))mod2(11)mod20i1: x(8)(x(5)x(1))mod2(11)mod20i2: x(9)(x(6)x(2))mod2(01)mod21i3: x(10)(x(7)x(3))mod2(00)mod20i4: x(11)(x(8)x(4))mod2(01)mod21... 一直算到 x(126)共127个值0或1### 第2步映射为±1x(m)0→ d_PSS1 x(m)1→ d_PSS-1### 第3步循环移位得到3个NID2NID20: m(n 0)mod127→ 起始位置0 NID21: m(n 43)mod127→ 起始位置43 NID22: m(n 86)mod127→ 起始位置86 示意 基础序列:[s0, s1, s2,..., s42, s43,..., s85, s86,..., s126]NID20:[s0 ────────────────────────────────────────── s126]NID21:[s43 ──────────────── s126, s0 ──────────── s42]NID22:[s86 ──── s126, s0 ────────────────────── s85]4 PSS 序列的检测原理方法1 值匹配用方法1 完美信道值匹配将接收信号一词与3个本地已知的PSS序列做值匹配异或运算数不同的bit个数最小的就是同一个PSS序列方法2 如果信道是AWGN有噪声那么收到的信号就会衰减值匹配就不是很合理此时可以做相关运算即PSS检测基于互相关UE将接收信号分别与3个本地已知的PSS序列做相关运算当接收信号与某个本地序列匹配时每个点乘积同号累加后相关值很大不匹配时正负抵消接近零。相关值超过门限的即为检测到的PSS对应的NID2随之确定。互相关运算例子假设基站发送的是NID21的PSS序列UE接收到带噪声的信号后分别与3个本地PSS序列做相关 接收信号 r[0.8, 1.1, -0.9, -1.2, 0.7, -1.0, 0.9, -0.8]本地PSS_0[1, -1, 1, 1, -1, -1, 1, -1]本地PSS_1[1, 1, -1, -1, 1, -1, 1, -1]← 基站实际发的 本地PSS_2[-1, -1, 1, -1, 1, -1, 1, 1]相关计算 RΣ r[n]× PSS[n]: R_00.8×(1)1.1×(-1)...-0.4(小不匹配)R_10.8×(1)1.1×(1)...7.4(大匹配超过门限)R_20.8×(-1)1.1×(-1)...0.2(小不匹配)结论: R_1 超过门限 → NID215 如何确定NID2UE依次计算接收信号与本地的3个PSS序列相关值相关值超过一定的门限就是PSS所对应的序列编号即为NID2

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