【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于5g、正交频分复用以及小波变换的，主要涉及了一种基于离散小波变换的prach信号检测方法及系统。
技术介绍
1、随着移动通信的不断发展，更高性能的通信技术研发问题亟待解决，第五代移动通信技术(5th generation mobile communication technology,5g)应运而生。许多社会行业应用都期望5g革新能够满足它们的特定需求，这为5g无线网络接入的设计带来了极大的挑战。对于移动通信而言，prach信号的发送和接收是随机接入过程的首要环节。
2、终端向基站发送随机接入前导序列，由于前导序列是基于zadoff-chu序列(具有良好的自相关性和互相关性)产生的，基站通过检测算法可以检测出终端相应的id和时间提前量。但是这个过程容易受到噪声等情况的干扰，导致定时提前量不准确或id计算错误，甚至产生误判的情况。当信号在传输过程中受到较大干扰时，相关峰的峰值会降低，此时会出现虚警概率偏高、接入失败等情况。
技术实现思路
1、本专利技术正是针对现有技术中信道噪声对与相关检测峰值产生影响的问题，提供一种基于离散小波变换的prach信号检测方法及系统，采用多级离散小波变换提取功率时延谱pdp的局部信息，通过多级离散小波逆变换来重构功率时延谱pdp，在新的重构波形中，噪声底被抑制，主峰的峰值得到加强，相较于传统检测算法，在虚警概率保持不变的情况下，提高了prach信号的正确检测概率。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一
3、s1，数据预处理：对接收到的prach信号进行数据预处理，得到前导时域信号；所述数据预处理至少包括下变频、去除循环前缀cp和保护间隔gp、滤波和降采样；
4、s2，提取功率时延谱pdp信息：对步骤s1获得的前导时域信号进行快速傅里叶变换，对得到的前导频域序列与本地频域序列进行相关，将相关得到的频域信号进行离散傅里叶反变换得到时域序列，对该时域序列取模的平方运算得到功率时延谱pdp；
5、s3，多级离散小波变换：将步骤s2提取的功率时延谱pdp通过三个级联的离散小波变换；
6、s4，重构功率时延谱pdp：将步骤s3多级离散小波变换后的结果通过三个级联的离散小波逆变换，重构功率时延谱pdp；
7、s5，判断：将重构功率时延谱pdp中的峰值与门限值进行比较，若pdp重构信号峰值大于门限值，则认为输入信号为随机接入信号；否则不是随机接入信号。
8、作为本专利技术的一种改进，所述步骤s1中，对接收到的prach数据进行下变频和降采样处理，具体计算公式为：
9、rx＝r·e-j2πvt
10、rd＝d(rx,h)
11、其中，rx表示下变频后得到的数据；r表示接收端接收到的数据；e表示自然常数；j表示虚数单位；v表示接收数据起始位置对应的频率偏移；rd为降采样后的数据；d()为降采样运算，h为降采样系数。
12、作为本专利技术的一种改进，所述步骤s2中的相关运算具体为：
13、
14、其中，r(m)代表相关结果；n表示相关序列的长度；y(k)代表前导时域信号ri的频域形式；xu*(k)代表本地时域信号的频域形式的复共轭；e表示自然常数；j表示虚数单位；k表示序列中第k个数据；m表示相关结果中第m个数据。作为本专利技术的另一种改进，所述步骤s3离散小波变换具体为：将pdp输入到第一级前向离散小波变换滤波器，结果的高通部分置为0，低通部分作为输入，输入至第二级前向离散小波变换滤波器；第二级滤波器输出结果的高通部分置为0，低通部分输入至第三级前向离散小波变换滤波器，第三级滤波器输出结果的高通部分置为0，低通部分作为输出结果。
15、作为本专利技术的又一种改进，所述步骤s4中的重构方法具体为：将多级小波离散后的输出结果作为输入，输入至第一级反向离散小波变换滤波器，第一级的输出结果作为输入，输入至第二级反向离散小波变换滤波器，第二级的输出结果作为输入，输入至第三级反向离散小波变换滤波器，第三级反向离散小波变换滤波器的输出结果用于对pdp信号进行重构。
16、为了实现上述目的，本专利技术还采取的技术方案是：一种基于离散小波变换的prach信号检测系统，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求所述方法的步骤。
17、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：本专利技术公开了一种基于离散小波变换的prach信号检测方法及系统，利用多级离散小波变换，对信号中的噪声进行了部分滤除，同时保留了信号自身的有效信息，再利用多级逆离散小波变换，重构了新的pdp，对相关检测的峰值进行了增强，同时抑制了噪声的部分影响，在低信噪比环境下，提高了prach信号检测的成功率，本专利技术方法及系统可广泛用于5g随机接入过程中，效率高效果好，适用于实际需求。
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1.一种基于离散小波变换的PRACH信号检测方法，其特征在于:采用多级离散小波变换提取功率时延谱PDP的局部信息，通过多级离散小波逆变换来重构功率时延谱PDP，提升峰值。
2.如权利要求1所述的一种基于离散小波变换的PRACH信号检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的一种基于离散小波变换的PRACH信号检测方法，其特征在于：所述步骤S1中，对接收到的PRACH数据进行下变频和降采样处理，具体计算公式为：
4.如权利要求1所述的一种基于离散小波变换的PRACH信号检测方法，其特征在于：所述步骤S2中的相关运算具体为：
5.如权利要求1所述的一种基于离散小波变换的PRACH信号检测方法，其特征在于：所述步骤S3离散小波变换具体为：将PDP输入到第一级前向离散小波变换滤波器，结果的高通部分置为0，低通部分作为输入，输入至第二级前向离散小波变换滤波器；第二级滤波器输出结果的高通部分置为0，低通部分输入至第三级前向离散小波变换滤波器，第三级滤波器输出结果的高通部分置为0，低通部分作为输出结果。
6.如权利要求
7.一种基于离散小波变换的PRACH信号检测系统，包括计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如上述权利要求1-6中任一种所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于离散小波变换的prach信号检测方法，其特征在于:采用多级离散小波变换提取功率时延谱pdp的局部信息，通过多级离散小波逆变换来重构功率时延谱pdp，提升峰值。
2.如权利要求1所述的一种基于离散小波变换的prach信号检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的一种基于离散小波变换的prach信号检测方法，其特征在于：所述步骤s1中，对接收到的prach数据进行下变频和降采样处理，具体计算公式为：
4.如权利要求1所述的一种基于离散小波变换的prach信号检测方法，其特征在于：所述步骤s2中的相关运算具体为：
5.如权利要求1所述的一种基于离散小波变换的prach信号检测方法，其特征在于：所述步骤s3离散小波变换具体为：将pdp输入到第一级前向离散小波变换滤波器，结果的高通部...
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