一種偽隨機(jī)序列生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種偽隨機(jī)序列生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 偽隨機(jī)碼(Pseudo Random Code)又被稱偽噪聲碼(Pseudo Noise Code)，簡稱PN 碼，是一種周期碼，可W人為地進(jìn)行產(chǎn)生與復(fù)制。簡而言之，偽隨機(jī)碼是具有類似白噪聲性 質(zhì)的碼序列。
[0003] m序列是最大長度線性反饋位移寄存器序列的簡稱，屬于偽隨機(jī)序列的一種，其具 有優(yōu)良的自相關(guān)函數(shù)。由于m序列易于產(chǎn)生和復(fù)制，在直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中常被廣泛用于擴(kuò) 展基帶信號。在偽隨機(jī)序列碼速率一定的情況下，偽隨機(jī)序列的周期越長，其測距量程越 大，但是增大偽隨機(jī)碼序列的周期長度，會降低信息碼的速率，同時由于周期長度增加也提 高了接收端的解析難度，進(jìn)而影響測距精度。
[0004] 因此，如何提供一種既能夠增加測距量程，有能夠提高測量精度的偽隨機(jī)序列生 成方法，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種偽隨機(jī)序列生成方法，W解決現(xiàn)有的偽隨機(jī)序列生成方法量程 小、精度低的問題。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種偽隨機(jī)序列生成方法，所述偽隨機(jī)序列包 括復(fù)合鏈接而成的內(nèi)部序列和外部序列，生成方法如下:首先，檢測采集到的或用戶輸入的 信息碼值，并設(shè)定外部序列取值，然后，根據(jù)外部序列取值和信息碼值確定使用的內(nèi)部序列 類型，最后，將各個內(nèi)部序列進(jìn)行串接，所述內(nèi)部序列為Walsh函數(shù)序列，外部序列為m序列。
[0007] 較佳地，所述Walsh函數(shù)使用哈達(dá)碼矩陣的行或列構(gòu)成。
[000引較佳地，確定使用的內(nèi)部序列類型的方法為：當(dāng)信息碼值為1，外部序列取值為1， 則內(nèi)部序列依次為（1，-1，1，-1);當(dāng)信息碼值為1，外部序列取值為-1，則內(nèi)部序列依次為 (1，-1，-1，1);當(dāng)信息碼值為-1，夕F部序列取值為1，則內(nèi)部序列依次為(-1，1，-1，1);當(dāng)信息 碼值為-1，外部序列取值為-1，則內(nèi)部序列依次為(-1，1，1，-1)。
[0009] 較佳地，所述偽隨機(jī)序列采用0元素和1元素序列產(chǎn)生。
[0010] 較佳地，偽隨機(jī)序列的解擴(kuò)過程中，先對所述外部序列進(jìn)行同步捕獲，再對內(nèi)部序 列進(jìn)行同步跟蹤。
[0011] 較佳地，所述偽隨機(jī)序列的周期為內(nèi)部序列周期和外部序列周期的乘積。
[0012] 較佳地，所述偽隨機(jī)序列的處理增益等于內(nèi)部序列的處理增益。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種一種偽隨機(jī)序列生成方法，所述偽隨機(jī)序列 包括復(fù)合鏈接而成的內(nèi)部序列和外部序列，生成方法如下:首先，檢測采集到的或用戶輸入 的信息碼值，并設(shè)定外部序列取值，然后，根據(jù)外部序列取值和信息碼值確定使用的內(nèi)部序 列類型，最后，將各個內(nèi)部序列進(jìn)行串接，所述內(nèi)部序列為Walsh函數(shù)序列，外部序列為m序 列。本發(fā)明中，通過內(nèi)部序列和外部序列的復(fù)合鏈接，可w在保持信息速率不降低的情況 下，使用長周期的偽碼序列進(jìn)行測距;同時降低了接收端的解析難度，提高了測距精度。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 為了更詳盡的表述上述發(fā)明的技術(shù)方案，W下列舉出具體的實(shí)施例來證明技術(shù)效 果;需要強(qiáng)調(diào)的是，運(yùn)些實(shí)施例用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。
[0015] 本發(fā)明提供的一種偽隨機(jī)序列生成方法，所述偽隨機(jī)序列包括復(fù)合鏈接而成的內(nèi) 部序列和外部序列，生成方法如下：首先，檢測采集到的或用戶輸入的信息碼值，并設(shè)定外 部序列取值，然后，根據(jù)外部序列取值和信息碼值確定使用的內(nèi)部序列類型，最后，將各個 內(nèi)部序列進(jìn)行串接，所述內(nèi)部序列為Walsh函數(shù)序列，外部序列為m序列。本發(fā)明中，通過內(nèi) 部序列和外部序列的復(fù)合鏈接，可W在保持信息速率不降低的情況下，使用長周期的偽碼 序列進(jìn)行測距;同時降低了接收端的解析難度，提高了測距精度。
[0016] 較佳地，所述Walsh函數(shù)使用哈達(dá)碼化adamard)矩陣的行或列構(gòu)成。哈達(dá)碼矩陣是 一個方陣，而且具有如式1所示的遞推關(guān)系：
[0020] 可W按照式1的遞推關(guān)系，得到任意階次的哈達(dá)陣。
[0021] 較佳地，所述偽隨機(jī)序列采用0元素和1元素序列產(chǎn)生，具體地，本實(shí)施例中，確定 使用的內(nèi)部序列類型的方法為：當(dāng)信息碼值為1，外部序列取值為1，則內(nèi)部序列依次為（1，- 當(dāng)信息碼值為1，外部序列取值為-1，則內(nèi)部序列依次為當(dāng)信息碼值 為-1，外部序列取值為1，則內(nèi)部序列依次為(-1，1，-1，1);當(dāng)信息碼值為-1，外部序列取值 為-1，則內(nèi)部序列依次為(-1,1，1，-1)。也就是說，信息碼的一個碼元對應(yīng)一個m序列的碼 元，然后對應(yīng)于一個Walsh序列，其實(shí)際上是按照較短的Walsh序列為單位，由m序列每一個 碼值與對應(yīng)的信息碼值共同決定Walsh序列的選取，并再串聯(lián)而成。
[0022] 較佳地，偽隨機(jī)序列的解擴(kuò)過程中，先對所述外部序列進(jìn)行同步捕獲，運(yùn)樣就可W 通過外部序列進(jìn)行大量程、低精度的測距;再對內(nèi)部序列進(jìn)行同步跟蹤，運(yùn)樣就可W通過內(nèi) 部序列進(jìn)行小量程、高精度的測距。
[0023] 例如:為了生成長度為10000的偽隨機(jī)序列下用m-Walsh序列表示），可W先生 成一個長度為1250的m序列，再鏈接上長度為8的Walsh序列，而生成長度為1250的m序列比 直接生成10000長度的m序列要來的簡單。生成相同碼速率的Walsh序列和m序列上，Walsh序 列要容易的多。運(yùn)樣就從偽隨機(jī)序列生成方面進(jìn)行了簡化。
[0024] 然后從相位同步方面進(jìn)行比較:對長度為10000的m序列進(jìn)行相位同步，最不利的 情況是進(jìn)行10000次移位;而對m-Walsh序列的相位同步在最不利情況下的移位次數(shù)就是移 動外碼和內(nèi)碼的長度，即1258次。所W使用復(fù)合偽隨機(jī)序列在解擴(kuò)中的相位移動次數(shù)大大 減少，也就能更迅速地獲得到達(dá)時間差，同時使得解擴(kuò)過程變得比較容易。
[0025] 較佳地，所述偽隨機(jī)序列的周期為內(nèi)部序列周期和外部序列周期的乘積，所述偽 隨機(jī)序列的處理增益等于內(nèi)部序列的處理增益。例如：內(nèi)部的Walsh序列的周期記為Nin，外 部的m序列的周期記為Nnut，則，偽隨機(jī)序列的周期為NinXNnut。通過運(yùn)樣的處理就能夠在保 持信息速率不降低的情況下，使用長周期的偽碼序列進(jìn)行測距，但相對于外部序列的輸入 信息碼的解調(diào)是在接收到內(nèi)部序列后才實(shí)現(xiàn)的，所W運(yùn)種串接碼的處理增益等于內(nèi)部序列 的處理增益。
[0026] 本發(fā)明一方面降低了產(chǎn)生偽隨機(jī)序列的難度，另一方面在解析過程中，可W先解 析出外部序列，再在外部序列的基礎(chǔ)上解析出內(nèi)部序列，從而大大降低了解析的難度;而更 重要的是對于距離測量可W先用外部序列得出一個大致的到達(dá)時間差，再利用內(nèi)部序列得 出更精細(xì)的到達(dá)時間差，從而大大降低了測距難度并提高了測距精度。
[0027] 綜上所述，本發(fā)明提供的一種偽隨機(jī)序列生成方法，所述偽隨機(jī)序列包括復(fù)合鏈 接而成的內(nèi)部序列和外部序列，生成方法如下：首先，檢測采集到的或用戶輸入的信息碼 值，并設(shè)定外部序列取值，然后，根據(jù)外部序列取值和信息碼值確定使用的內(nèi)部序列類型， 最后，將各個內(nèi)部序列進(jìn)行串接，所述內(nèi)部序列為Walsh函數(shù)序列，外部序列為m序列。本發(fā) 明生成的偽隨機(jī)序列比普通偽隨機(jī)序列具有生成簡單、解擴(kuò)時間短且容易的優(yōu)勢；生成簡 單和解擴(kuò)容易使得系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上比較簡單，有利于降低后續(xù)研發(fā)的難度和便于控制生產(chǎn)成 本;減少系統(tǒng)測距的數(shù)據(jù)輸出的處理時間能夠顯著降低測距的誤差，提高安全保障能力;而 解擴(kuò)時間短則有利于進(jìn)行快速捕獲和解析，從而減少了系統(tǒng)的處理時間，同時也便于進(jìn)行 高頻率的測距。
[0028] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可W對發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神 和范圍。運(yùn)樣，倘若本發(fā)明的運(yùn)些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之 內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括運(yùn)些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種偽隨機(jī)序列生成方法，其特征在于，所述偽隨機(jī)序列包括復(fù)合鏈接而成的內(nèi)部 序列和外部序列，生成方法如下：首先，檢測采集到的或用戶輸入的信息碼值，并設(shè)定外部 序列取值，然后，根據(jù)外部序列取值和信息碼值確定使用的內(nèi)部序列類型，最后，將各個內(nèi) 部序列進(jìn)行串接，所述內(nèi)部序列為Walsh函數(shù)序列，外部序列為m序列。2. 如權(quán)利要求1所述的偽隨機(jī)序列生成方法，其特征在于，所述Walsh函數(shù)使用哈達(dá)碼 矩陣的行或列構(gòu)成。3. 如權(quán)利要求2所述的偽隨機(jī)序列生成方法，其特征在于，確定使用的內(nèi)部序列類型的 方法為：當(dāng)信息碼值為1，外部序列取值為1，則內(nèi)部序列依次為（1，-1，1，-1);當(dāng)信息碼值為 1，外部序列取值為-1，則內(nèi)部序列依次為（1，-1，-1，1);當(dāng)信息碼值為-1，外部序列取值為 1，則內(nèi)部序列依次為(-1，1，-1，1);當(dāng)信息碼值為-1，外部序列取值為-1，則內(nèi)部序列依次 為(-1，1，1，-1)〇4. 如權(quán)利要求1所述的偽隨機(jī)序列生成方法，其特征在于，所述偽隨機(jī)序列采用0元素 和1元素序列產(chǎn)生。5. 如權(quán)利要求1所述的偽隨機(jī)序列生成方法，其特征在于，偽隨機(jī)序列的解擴(kuò)過程中， 先對所述外部序列進(jìn)行同步捕獲，再對內(nèi)部序列進(jìn)行同步跟蹤。6. 如權(quán)利要求1所述的偽隨機(jī)序列生成方法，其特征在于，所述偽隨機(jī)序列的周期為內(nèi) 部序列周期和外部序列周期的乘積。7. 如權(quán)利要求1所述的偽隨機(jī)序列生成方法，其特征在于，所述偽隨機(jī)序列的處理增益 等于內(nèi)部序列的處理增益。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種偽隨機(jī)序列生成方法，所述偽隨機(jī)序列包括復(fù)合鏈接而成的內(nèi)部序列和外部序列，生成方法如下：首先，檢測采集到的或用戶輸入的信息碼值，并設(shè)定外部序列取值，然后，根據(jù)外部序列取值和信息碼值確定使用的內(nèi)部序列類型，最后，將各個內(nèi)部序列進(jìn)行串接，所述內(nèi)部序列為Walsh函數(shù)序列，外部序列為m序列。本發(fā)明中，通過內(nèi)部序列和外部序列的復(fù)合鏈接，可以在保持信息速率不降低的情況下，使用長周期的偽碼序列進(jìn)行測距；同時降低了接收端的解析難度，提高了測距精度。
【IPC分類】H04L9/06, H04B1/707
【公開號】CN105656620
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】曾小清, 沈拓, 袁志鵬, 邊冬, 林海香
【申請人】上海果路交通科技有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年2月19日