CN101656702A - 一种处理待发送信号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理待发送信号的方法，适用于待发送信号为ZC序列、且该ZC序列需要变换为对应的DFT序列的应用场景，该方法根据待发送ZC序列的物理根序列号u，确定其乘法逆元素u^－1，及使u*u^－1＝a*N_zc+1成立的a，并计算该ZC序列的序列和：X_u(0)，生成的共轭序列，然后根据u^－1和a的奇偶性进行判断，当a为奇数、且u^－1为偶数时，将式Ⅰ作为对应于该ZC序列的DFT序列，否则，将式Ⅱ作为对应于该ZC序列的DFT序列；其中，C_v为该ZC序列的循环移位值。应用本发明能够降低信号发送端的运算复杂度和运算量，提高信号发送端发送信号的效率。

Description

一种处理待发送信号的方法

技术领域

本发明涉及LTE技术，特别涉及一种处理待发送信号的方法。

背景技术

目前的第四代移动通信标准大都基于正交频分多址接入(OFDMA)技术。由于OFDMA对同步比较敏感，因此需要在OFDM的子载波上传输特定的同步信号。考虑到移动台(UE)的功率和计算受限特性，需要在通信系统上行链路的发送端(即：UE端)提供一种高效的同步信号产生方法。Zadoff-Chu(ZC)序列具有理想自相关(ACF)和恒模互相关(CCF)的良好特性，其中，恒模互相关特性能够降低接入用户间的干扰，理想自相关特性便于接收机获取精确的上行定时估计，互相关的良好特性便于进行物理层的接入检测。因此，在LTE系统中，频域的ZC序列被采用作为上行同步信号、上行随机接入信号和下行主同步信号等。下面对ZC序列进行简要介绍：

第u个长度为N_zc(N_zc为质数)的ZC根序列定义如下：

$x_u\left(n\right)=e^{-\mathrm{ju\π}\frac{n(n+1)}{N_{\mathrm{ZC}}}}n=\mathrm{0,1},\·\·\·,N_{\mathrm{ZC}}-1---\left(1\right)$

式(1)中，u表示物理根序列号(physical root index)，取值范围为u∈[1，N_ZC-1]。

由ZC序列的性质可知，不同的物理根序列号产生的ZC序列具有理想自相关和恒模互相关的良好特性，并且，对同一ZC根序列采用不同的循环移位值进行循环移位所得到的ZC序列同样具有良好的相关特性。下面给出ZC根序列的循环移位的定义。由第u个ZC根序列经C_v位循环移位可得如式(2)所示的ZC序列x(n)：

$x\left(n\right)=x_u{\left((n-C_v)\right)}_{N_{\mathrm{zc}}}=e^{\frac{-\mathrm{j\πu}(n-C_v)(n-C_v+1)}{N_{\mathrm{zc}}}}=e^{\frac{-\mathrm{j\πu}({C_v}^2-(1+2n)C_v)}{N_{\mathrm{zc}}}}---\left(2\right)$

在实际应用中，信号发送端通常需要先将如式(2)所示的ZC序列变换到频域，得到频域的ZC序列，然后对该频域的ZC序列进行后续的相应处理之后，向外发送。以LTE系统中的上行发送为例，其采用DFT-SC-OFDM方案，也就是说：ZC序列首先通过离散傅立叶变换(DFT)转换到频域，再经载波映射、IFFT、以及加循环前缀(CP)处理之后成为OFDM信号，向外发射。上行信号包括：上行接入信号、上行参考信号、以及物理上行控制信道(PUCCH)的控制信令等。

例如：当UE采用频域的ZC序列进行随机接入时，此时的ZC序列称为随机接入前导序列，首先需要将如式(2)所示的时域ZC序列变换到频域，然后再进行后续的处理。在其它应用场景下亦然。

当采用DFT变换将时域的ZC序列变换到频域时，变换得到的频域的ZC序列可称为对应于ZC序列的DFT序列。根据现有技术，对于N_zc点ZC序列x(n)，n＝0，1，…，N_zc-1，其N_zc点DFT变换如式(3)所示：

$\mathrm{DFT}\left\{x\left(n\right)\right\}=X\left(k\right)=\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\Σ}}}x\left(n\right)e^{\frac{-j2\mathrm{\πnk}}{N_{\mathrm{zc}}}}k=\mathrm{0,1},\·\·\·,N_{\mathrm{zc}}-1---\left(3\right)$

在信号接收端，可以采用离散傅立叶逆变换(IDFT)将如式(3)所示的离散信号由频域变换到时域，定义如式(4)所示：

$\mathrm{IDFT}\left\{X\left(k\right)\right\}=x\left(n\right)=\frac{1}{N_{\mathrm{zc}}}\underset{k=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\Σ}}}X\left(k\right)e^{\frac{j2\mathrm{\πnk}}{N_{\mathrm{zc}}}}k=\mathrm{0,1},\·\·\·,N_{\mathrm{zc}}-1---\left(4\right)$

由式(3)和式(4)可以看出，对N点ZC序列进行DFT变换需要N²次复数乘法和N(N-1)次复数加法，计算量很大。

如果考虑利用快速傅里叶变换(FFT)进行变换，那么FFT变换也只能将计算复杂度降低为

次复数乘法和Nlog(N)次复数加法。但是，FFT变换要求参与变换的序列的点数N为2^p(p为整数)，因此，对于长度为质数的ZC序列，不仅需要先进行补零等运算将序列长度扩展到2^p长度，而且，还需要考虑对FFT变换的变换结果进行重采样，以获得需要的DFT变换的变换结果。可见，若采用FFT变换，将造成较大的冗余复杂度，且需要重采样。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种处理待发送信号方法，适用于所述待发送信号为ZC序列、且所述ZC序列需要变换为对应的DFT序列的应用场景，以降低信号发送端的运算复杂度和运算量，提高信号发送端发送信号的效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种处理待发送信号的方法，适用于所述待发送信号为Zadoff-Chu序列、且所述Zadoff-Chu序列需要变换为对应的离散傅立叶变换DFT序列的应用场景，该方法包括：

A、根据待发送Zadoff-Chu序列的物理根序列号：u，确定相应的u^-1和a；其中，

u*u^-1＝a*N_zc+1

u^-1为整数，是u的乘法逆元素，u^-1∈[1，N_ZC-1]；

N_zc为质数，是所述Zadoff-Chu序列的长度；

a为整数；

B、计算所述待发送Zadoff-Chu序列的序列和：X_u(0)；

C、以u^-1为物理根序列号，生成相应的Zadoff-Chu根序列：

开对

取共轭，得到对应的共轭序列：

其中k＝0，1，…，N_zc-1；

D、根据u^-1和a的奇偶性进行判断，当a为奇数、且u^-1为偶数时，将 ${(-1)}^k{X}_u\left[0\right]*x_{u^{-1}}^{*}\left[k\right]*e^{\frac{\mathrm{j\π}(1-u^{-1}-2C_v)k}{N_{\mathrm{zc}}}}$ 作为对应于所述Zadoff-Chu序列的DFT序列，否则，将 $X_u\left[0\right]*x_{u^{-1}}^{*}\left[k\right]*e^{\frac{\mathrm{j\π}(1-u^{-1}-2C_v)k}{N_{\mathrm{zc}}}}$ 作为对应于所述Zadoff-Chu序列的DFT序列；其中，C_v为所述Zadoff-Chu序列的循环移位值。

该方法可以进一步包括：预先存储逻辑根序号与u和u^-1的对应关系，以及待发送信号的格式与N_zc的对应关系；

在所述A之前进一步包括：A0、通过信令交互获取待发送信号的格式和逻辑根序号，并根据获取的待发送信号的格式和预先存储的待发送信号的格式与N_zc的对应关系确定Zadoff-Chu序列的长度N_zc，根据获取的逻辑根序号和预先存储的逻辑根序号与u和u^-1的对应关系，确定待发送Zadoff-Chu序列的物理根序列号：u和u^-1。

较佳地，所述待发送信号包括：上行信号和下行信号。

所述上行信号可以包括：上行随机接入信号、上行参考信号、物理上行控制信道的控制信令。

所述下行信号可以包括：下行主同步信号。

由上述技术方案可见，本发明充分利用ZC序列的周期性和乘法逆元素特性，提出了一种只需要2N_zc次复数乘法即可将质数长度的ZC序列变换为对应的DFT序列的方法，从而在发送端需要对待发送的ZC序列进行DFT变换时，大大节省发送端的运算复杂度和运算量，提高发送端发送信号的效率。

附图说明

图1为本发明处理待发送信号的方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例中处理随机接入前导序列的方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

本发明的主要思想是：充分利用ZC序列的周期性和乘法逆元素特性，提出一种只需要2N_zc次复数乘法即可将质数长度的ZC序列变换为对应的DFT序列的方法，从而在发送端需要对待发送的ZC序列进行DFT变换时，大大节省发送端的运算复杂度和运算量，提高发送端发送信号的效率。

首先推导ZC序列的两个关键特性：周期性和乘法逆元素特性。

1、周期性：根据式(2)，有：

$x(n+N_{\mathrm{ZC}})$

$=e^{-\mathrm{ju\π}\frac{(n+N_{\mathrm{ZC}})(n+N_{\mathrm{ZC}}+1)}{N_{\mathrm{ZC}}}}$

$=e^{-\mathrm{ju\π}\frac{N_{\mathrm{ZC}}(2n+N_{\mathrm{ZC}}+1)+n(n+1)}{N_{\mathrm{ZC}}}}---\left(5\right)$

$=e^{-\mathrm{ju\π}\frac{n(n+1)}{N_{\mathrm{ZC}}}}*e^{-\mathrm{ju\π}(2n+N_{\mathrm{ZC}}+1)}$

因为N_zc为质数，所以(2n+N_zc+1)为偶数，因此，式(6)对任意n均成立。

$x(n+N_{\mathrm{ZC}})=e^{-\mathrm{ju\π}\frac{n(n+1)}{N_{\mathrm{ZC}}}}=x\left(n\right),\∀n---\left(6\right)$

2、乘法逆元素特性：

根据乘法逆元素特性，对于物理根序列号u，存在u^-1，使得式(7)成立：

u*u^-1＝a*N_zc+1                        (7)

式(7)中，u^-1和a均为整数，u^-1∈[1，N_ZC-1]。

定义这样的为一个ZC序列对。

ZC序列x(n)，n＝0，1，…，N_zc-1的DFT变换如式(3)所示，整理式(3)可得：

$X_u\left(k\right)=\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\Σ}}}{e}^{-\mathrm{ju\π}\frac{n(n+1)}{N_{\mathrm{zc}}}}{e}^{\frac{-j2\mathrm{\πkn}}{N_{\mathrm{zc}}}}$ (8)

$=\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}^{-\mathrm{j\&pi;}\frac{\mathrm{un}(n+1)+2\mathrm{kn}}{N_{\mathrm{zc}}}},0\&le;k<N_{\mathrm{zc}}$

定义序列： $x_u^{*}\left(u^{-1}k\right)=e^{\frac{\mathrm{j\&pi;u}\left(u^{-1}k\right)(u^{-1}k+1)}{N_{\mathrm{zc}}}},$ 该序列表示ZC序列：x_u(u^-1k)的共轭。x_u(u^-1k)是从第u个长度为N_zc的ZC根序列的第1个点开始，每隔u^-1个点取1个点，周期循环，直至取够N_zc个点所得到的序列。由于ZC根序列具有周期性，因此，即使在u^-1k的值超出[1，N_ZC-1]范围的情况下，上述定义的序列仍然成立。

利用ZC序列的乘法逆元素特性可得出如式(9)所示的关系式：

$X_u\left(k\right)=x_u^{*}\left(u^{-1}k\right)*\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}^{\frac{-\mathrm{j\&pi;u}(n+u^{-1}k)(n+u^{-1}k+1)}{N_{\mathrm{zc}}}}---\left(9\right)$

式(9)的证明过程如下，等式右侧：

$x_u^{*}\left(u^{-1}k\right)*\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}^{\frac{-\mathrm{j\&pi;u}(n+u^{-1}k)(n+u^{-1}k+1)}{N_{\mathrm{zc}}}}$

$=\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}^{\frac{\mathrm{j\&pi;u}[\left(u^{-1}k\right)(u^{-1}k+1)-(n+u^{-1}k)(n+u^{-1}k+1)]}{N_{\mathrm{zc}}}}$

$=\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}^{\frac{-\mathrm{j\&pi;u}[n^2+n+2\mathrm{kn}{u}^{-1}]}{N_{\mathrm{zc}}}}$

$=\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}^{\frac{-\mathrm{j\&pi;u}(n^2+n)-\mathrm{j\&pi;}2\mathrm{knu}{u}^{-1}}{N_{\mathrm{zc}}}}$

$=\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}^{\frac{-\mathrm{j\&pi;u}(n^2+n)-\mathrm{j\&pi;}2\mathrm{kn}(a{N}_{\mathrm{zc}}+1)}{N_{\mathrm{zc}}}}$

$=\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}^{\frac{-\mathrm{j\&pi;}[u(n^2+n)+2\mathrm{kn}]}{N_{\mathrm{zc}}}}*e^{-\mathrm{j\&pi;}*2\mathrm{kna}{N}_{\mathrm{zc}}}$

$=\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}^{-\mathrm{j\&pi;}\frac{\mathrm{un}(n+1)+2\mathrm{kn}}{N_{\mathrm{zc}}}}$ (由于 $e^{-\mathrm{j\&pi;}*2\mathrm{kna}{N}_{\mathrm{zc}}}=1$ )

(10)

$=X_u\left(k\right)$

可见，式(9)成立。式(9)所示等式右侧的第二个因子为对x_u(n)进行循环移位之后得到的序列求和，循环移位值为u^-1k。由于对循环移位后的序列求和等于对循环移位前的序列求和，因此：

$\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}^{\frac{-\mathrm{j\&pi;u}(n+u^{-1}k)(n+u^{-1}k+1)}{N_{\mathrm{zc}}}}$

$=\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}_u(n+u^{-1}k)---\left(11\right)$

$=\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}_u\left(n\right)$

$=X_u\left(0\right)$

再看式(9)所示等式右侧的第一个因子x_u ^*(u^-1k)，根据其定义对其进行简化：

$x_u^{*}\left(u^{-1}k\right)$

$=e^{\frac{\mathrm{j\&pi;u}\left(u^{-1}k\right)(u^{-1}k+1)}{N_{\mathrm{zc}}}}$

$=e^{\frac{\mathrm{j\&pi;}(a{N}_{\mathrm{zc}}+1)k(u^{-1}k+1)}{N_{\mathrm{zc}}}}$

$=e^{\frac{\mathrm{j\&pi;k}(u^{-1}k+1)}{N_{\mathrm{zc}}}}*e^{\mathrm{j\&pi;ka}(u^{-1}k+1)}---\left(12\right)$

$=[e^{\frac{\mathrm{j\&pi;}{u}^{-1}k(k+1)}{N_{\mathrm{zc}}}}*e^{\frac{\mathrm{j\&pi;}(1-u^{-1})k}{N_{\mathrm{zc}}}}]*e^{\mathrm{j\&pi;ka}(u^{-1}k+1)}$

$=x_{u^{-1}}^{*}\left(k\right)e^{\frac{\mathrm{j\&pi;}(1-u^{-1})k}{N_{\mathrm{zc}}}}*e^{\mathrm{j\&pi;ka}(u^{-1}k+1)}$

式(12)中，第二部分 $e^{\frac{\mathrm{j\&pi;}(1-u^{-1})k}{N_{\mathrm{zc}}}}=e^{\frac{j2\mathrm{\&pi;}(1-u^{-1})k}{N_{\mathrm{zc}}\&times;2}},$ 这相当于对

乘一个(1-u^-1)/2的频偏；第三部分的取值为±1，可视为相位校正因子。该相位校正因子

的取值由u^-1、a和k共同决定，具体如下：

1)当a为偶数， $e^{\mathrm{j\&pi;ka}(u^{-1}k+1)}=1;$

2)当a为奇数时，若u^-1为奇数，则无论k为奇数还是偶数，总有 $e^{\mathrm{j\&pi;ka}(u^{-1}k+1)}=1;$

3)当a为奇数时，若u^-1为偶数，则当k为偶数时， $e^{\mathrm{j\&pi;ka}(u^{-1}k+1)}=1,$ 当k为奇数时， $e^{\mathrm{j\&pi;ka}(u^{-1}k+1)}=-1,$ 因此，这种情况下相当于对奇数号的序列值进行校正，在实际应用中，可简化为(-1)^k。

可见，这部分的判定是根据u^-1、a和k的奇偶性决定是否调整取值的符号，所引起的复杂度非常小。其中，u^-1和a由相应的ZC根序列的物理根序列号u唯一确定。

综上可得，对应于ZC根序列的DFT序列等价于：

$X_u\left(k\right)$

$=\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}^{-\mathrm{ju\&pi;}\frac{n(n+1)}{N_{\mathrm{zc}}}}{e}^{\frac{-j2\mathrm{\&pi;kn}}{N_{\mathrm{zc}}}}---\left(13\right)$

$=x_{u^{-1}}^{*}\left[k\right]*X_u\left[0\right]*e^{\frac{\mathrm{j\&pi;}(1-u^{-1})k}{N_{\mathrm{zc}}}}*e^{\mathrm{j\&pi;ka}(u^{-1}k+1)}$

在实际应用中，往往采用ZC根序列经C_v位循环移位所产生的如式(2)所示的ZC序列x(n)进行频域变换以获得待发送的信号。下面对循环移位后的ZC序列的DFT快速变换原理进行说明。根据式(2)可得：

$X\left(k\right)$

$=\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}^{\frac{-\mathrm{j\&pi;u}(n-C_v)(n-C_v+1)}{N_{\mathrm{zc}}}}{e}^{\frac{-j2\mathrm{\&pi;kn}}{N_{\mathrm{zc}}}}$

$=\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}^{\frac{-\mathrm{j\&pi;}[u(n-C_v)(n-C_v+1)+2\mathrm{kn}]}{N_{\mathrm{zc}}}}$

$=e^{\frac{\mathrm{j\&pi;u}\left(u^{-1}k\right)(u^{-1}k+1)-2k{C}_v}{N_{\mathrm{zc}}}}*\underset{n=0}{\overset{N_{\mathrm{zc}}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}^{\frac{-\mathrm{j\&pi;u}(n-C_v+u^{-1}k)(n-C_v+u^{-1}k+1)}{N_{\mathrm{zc}}}}---\left(14\right)$

$=x_u^{*}\left[u^{-1}k\right]*X_u\left[0\right]*e^{\frac{-\mathrm{j\&pi;}2k{C}_v}{N_{\mathrm{zc}}}}$

$=X_u\left[0\right]*x_{u^{-1}}^{*}*e^{\frac{\mathrm{j\&pi;}(1-u^{-1})k}{N_{\mathrm{zc}}}}*e^{\frac{-\mathrm{j\&pi;}2k{C}_v}{N_{\mathrm{zc}}}}*e^{\mathrm{j\&pi;ka}(u^{-1}k+1)}$ (根据式(12))

$=X_u\left[0\right]*x_{u^{-1}}^{*}\left[k\right]*e^{\frac{\mathrm{j\&pi;}(1-u^{-1}-2C_v)k}{N_{\mathrm{zc}}}}*e^{\mathrm{j\&pi;ka}(u^{-1}k+1)}$

与式(13)所示ZC根序列的DFT序列相比，对循环移位后的ZC序列而言，只是需要多乘一个频偏因子式(14)中，相位校正因子的取值与上述已讨论过的ZC根序列中的取值一致，同样由u^-1、a和k的奇偶性决定。

综上所述，参照式(13)和式(14)，对于特定的ZC根序列，X_u[0]和是固定不变的，相位校正

对某些根序列是固定取1的，仅对a为奇数、且u^-1为偶数的根序列有校正作用。因此，根据本发明上述简化的DFT变换方法对每个X[k]仅需要2次复数乘法，对整个序列共需2N_zc次复数乘法，且无需复数加法，与现有DFT变换方法及FFT变换方法相比，大大简化了将ZC序列变换为DFT序列的运算复杂度和运算量。

基于上述公式推导所得出的结论，下面对本发明方法进行详细说明。

图1为本发明处理待发送信号的方法的流程示意图。参见图1，该方法适用于待发送信号为ZC序列、且该ZC序列需要变换为对应的DFT序列的应用场景，该方法包括：

步骤101：根据待发送Zadoff-Chu序列的物理根序列号：u，确定相应的u^-1和a；其中，

u*u^-1＝a*N_zc+1

u^-1为整数，是u的乘法逆元素，u^-1∈[1，N_ZC-1]；

N_zc为质数，是该Zadoff-Chu序列的长度；

a为整数。

步骤102：计算待发送Zadoff-Chu序列的序列和：X_u(0)。

步骤103：以u^-1为物理根序列号，生成相应的Zadoff-Chu根序列：并对

取共轭，得到对应的共轭序列：

其中k＝0，1，…，N_zc-1。

步骤104：根据u^-1和a的奇偶性进行判断，当a为奇数、且u^-1为偶数时，执行步骤105，否则，执行步骤106。

步骤105：将 ${(-1)}^k{X}_u\left[0\right]*x_{u^{-1}}^{*}\left[k\right]*e^{\frac{\mathrm{j\&pi;}(1-u^{-1}-2C_v)k}{N_{\mathrm{zc}}}}$ 作为对应于所述Zadoff-Chu序列的DFT序列；其中，C_v为所述Zadoff-Chu序列的循环移位值。

步骤106：将 $X_u\left[0\right]*x_{u^{-1}}^{*}\left[k\right]*e^{\frac{\mathrm{j\&pi;}(1-u^{-1}-2C_v)k}{N_{\mathrm{zc}}}}$ 作为对应于所述Zadoff-Chu序列的DFT序列；其中，C_v为所述Zadoff-Chu序列的循环移位值。

至此，结束本发明处理待发送信号的方法。在得到对应于ZC序列的DFT序列之后，可以使用该DFT序列参与后续相应的处理。例如：以背景技术所述LTE系统中的上行发送为例，采用本发明方法得到待发送ZC序列的DFT序列后，可以将该DFT序列经载波映射、IFFT、以及加CP处理之后成为OFDM信号，向外发射。

图1中步骤101～103的执行次序可以调换，只需保证在执行步骤103之前已执行步骤101即可，因为步骤103中需要使用步骤101所确定的u^-1。例如：可以先执行步骤102、然后执行步骤101，最后执行步骤103。

在实际应用中，可能需要通过信令交互获取一些用于确定u和N_zc的信息，此时，信号发送端本地可能需要存储这些信息与u，以及这些信息与N_zc的对应关系，以便信号发送端确定u和N_zc。举例而言：

图1所示本发明方法可以预先存储逻辑根序号与u和u^-1的对应关系，以及待发送信号的格式与N_zc的对应关系；

并在步骤101之前进一步包括：通过信令交互获取待发送信号的格式和逻辑根序号，并根据获取的待发送信号的格式和预先存储的待发送信号的格式与N_zc的对应关系确定Zadoff-Chu序列的长度N_zc，根据获取的逻辑根序号和预先存储的逻辑根序号与u和u^-1的对应关系，确定待发送Zadoff-Chu序列的物理根序列号：u和u^-1。

本发明所述待发送信号可以包括：上行信号和下行信号，只要该信号采用ZC序列、且该ZC序列在发送之前需要进行DFT变换，即可使用本发明技术方案进行处理。其中，上行信号可以包括：上行随机接入信号、上行参考信号、物理上行控制信道的控制信令等，下行信号可以包括：下行主同步信号等。

下面通过一个具体的实施例，说明如何将本发明技术方案应用于LTE系统中UE端发送随机接入前导序列的过程中。

在LTE随机接入的标准讨论中，为保证ZC序列的优化性能并降低互干扰，最后确定对于随机接入前导序列格式0-3，取质数839作为ZC序列的长度，对于随机接入前导序列格式4，取质数139作为ZC序列的长度，具体生成过程规定在3GPP TS 36.211中。

图2为本发明一实施例中处理随机接入前导序列的方法的流程示意图。参见图2，该方法包括：

步骤201：根据3GPP TS 36.211的5.7节，UE通过高层指令获取随机接入前导序列的格式、逻辑根序号(logical root index，以下记为r)及循环移位参数N_CS。

通常，UE本地将预先存储随机接入前导序列的格式与ZC序列的长度之间的对应关系，以及逻辑根序号与u和u^-1的对应关系，这些对应关系通常以表的形式存在。本实施例中，循环移位参数N_CS用于计算如前所述的循环移位值C_v。

步骤202：根据随机接入前导序列的格式确定ZC序列的长度N_zc，并根据逻辑根序号通过查相应的表确定u和u^-1，从而确定a。

步骤203：判断N_CS是否为0，如果为0，执行步骤205，否则，执行步骤204。

步骤204：根据3GPP TS 36.211中定义的N_CS和C_v之间的关系计算C_v，执行步骤206。

具体地，N_CS和C_v之间的关系为：

步骤205：将C_v置为0。

步骤206：以u^-1为物理根序列号，生成相应的Zadoff-Chu根序列：

并对

取共轭，得到对应的共轭序列：

其中k＝0，1，…，N_zc-1。

步骤207：计算ZC序列的序列和：X_u(0)。

步骤208：根据u^-1和a的奇偶性进行判断，当a为奇数、且u^-1为偶数时，执行步骤209，否则，执行步骤210。

步骤209：将 ${(-1)}^k{X}_u\left[0\right]*x_{u^{-1}}^{*}\left[k\right]*e^{\frac{\mathrm{j\&pi;}(1-u^{-1}-2C_v)k}{N_{\mathrm{zc}}}}$ 作为对应于随机接入前导序列的DFT序列。

步骤210：将 $X_u\left[0\right]*x_{u^{-1}}^{*}\left[k\right]*e^{\frac{\mathrm{j\&pi;}(1-u^{-1}-2C_v)k}{N_{\mathrm{zc}}}}$ 作为对应于随机接入前导序列的DFT序列。

至此，结束本实施例处理随机接入前导序列的方法。

以随机接入前导序列长839为例，若对随机接入前导序列进行传统的DFT变换，则需要进行839²次复数乘法和839×838次复数加法，采用FFT需要将随机接入前导序列的长度扩展到1024，并需要

次复数乘法和1024log(1024)次复数加法。应用本发明提出的技术方案进行处理，仅需要2×839次复数乘法。

由上述实施例可见，本发明充分利用ZC序列的周期性和乘法逆元素特性，提出了一种只需要2N_zc次复数乘法即可将质数长度的ZC序列变换为对应的DFT序列的方法，从而在发送端需要对待发送的ZC序列进行DFT变换时，大大节省发送端的运算复杂度和运算量，提高发送端发送信号的效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种处理待发送信号的方法，适用于所述待发送信号为Zadoff-Chu序列、且所述Zadoff-Chu序列需要变换为对应的离散傅立叶变换DFT序列的应用场景，其特征在于，该方法包括：

A、根据待发送Zadoff-Chu序列的物理根序列号：u，确定相应的u^-1和a；其中，

u*u^-1＝a*N_zc+1

u^-1为整数，是u的乘法逆元素，u^-1∈[1，N_ZC-1]；

N_zc为质数，是所述Zadoff-Chu序列的长度；

a为整数；

B、计算所述待发送Zadoff-Chu序列的序列和：X_u(0)；

C、以u^-1为物理根序列号，生成相应的Zadoff-Chu根序列：

并对

取共轭，得到对应的共轭序列：

其中k＝0，1，…，N_zc-1；

D、根据u^-1和a的奇偶性进行判断，当a为奇数、且u^-1为偶数时，将

作为对应于所述Zadoff-Chu序列的DFT序列，否则，将

作为对应于所述Zadoff-Chu序列的DFT序列；其中，C_v为所述Zadoff-Chu序列的循环移位值。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

该方法进一步包括：预先存储逻辑根序号与u和u^-1的对应关系，以及待发送信号的格式与N_zc的对应关系；

在所述A之前进一步包括：A0、通过信令交互获取待发送信号的格式和逻辑根序号，并根据获取的待发送信号的格式和预先存储的待发送信号的格式与N_zc的对应关系确定Zadoff-Chu序列的长度N_zc，根据获取的逻辑根序号和预先存储的逻辑根序号与u和u^-1的对应关系，确定待发送Zadoff-Chu序列的物理根序列号：u和u^-1。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述待发送信号包括：上行信号和下行信号。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

所述上行信号包括：上行随机接入信号、上行参考信号、物理上行控制信道的控制信令。

5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

所述下行信号包括：下行主同步信号。

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