專利名稱：碼分多址系統(tǒng)中降低碼序列之間干擾及碼序列復(fù)用的傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及CDMA系統(tǒng)在分?jǐn)?shù)傅立葉變換域進(jìn) 行信號(hào)復(fù)用傳輸?shù)姆椒ā?
背景技術(shù)：
通信系統(tǒng)是一個(gè)資源受限的系統(tǒng)，其中"資源"主要包括空(空間位置)、時(shí) (曰寸間)、頻(頻譜)等。有何有效利用有限的資源，使得單位資源可以承載更多 的信息，即提高通信系統(tǒng)有效性的問(wèn)題。碼分多址(CDMA)系統(tǒng)通過(guò)引入(準(zhǔn)) 正交碼序列，將"碼資源"引入到通信系統(tǒng)中，使得不同的用戶可以同時(shí)使用相 同的空、時(shí)、頻資源，而通過(guò)不同碼序列之間的正交性來(lái)區(qū)分彼此，進(jìn)而達(dá)到 資源復(fù)用、提高頻譜利用率的I1的。
碼分多址(CDMA)技術(shù)作為一種有效、可靠的多址接入技術(shù)已經(jīng)在個(gè)人移 動(dòng)通信領(lǐng)域和其他通信系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。碼分多址(CDMA)系統(tǒng)通過(guò)將 不同的正交碼序列分配給不同的用戶，實(shí)現(xiàn)用戶信息的擴(kuò)頻和用戶間的多址接 入。碼分多址(CDMA)技術(shù)具有系統(tǒng)容量大、頻譜利用率高、切換和分集技術(shù) 靈活、信息保密性號(hào)、頻率劃分簡(jiǎn)單、低功率譜密度、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 目前國(guó)際上的四個(gè)3G標(biāo)準(zhǔn)中有三個(gè)都采用碼分多址(CDMA)技術(shù)作為基本技 術(shù)。
碼分多址(CDMA)系統(tǒng)屬于擴(kuò)頻通信系統(tǒng)范疇，在碼分多址(CDMA)系統(tǒng) 中正交碼的特性直接影響到了系統(tǒng)的性能。碼分多址(CDMA)系統(tǒng)采用的碼序 列通常為偽隨機(jī)碼(又稱偽噪聲碼，PN碼)，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是具有類似高斯白 噪聲性質(zhì)的碼。白噪聲是一種隨機(jī)過(guò)程，它的瞬時(shí)值服從正態(tài)分布，功率譜在 很寬的頻帶內(nèi)都是均勻的。白噪聲具有優(yōu)良的相關(guān)特性，這符合理論和實(shí)際工 程的要求。但是在工程實(shí)踐中，目前只能用類似于帶限白噪聲統(tǒng)計(jì)特性的為隨 機(jī)碼信號(hào)來(lái)逼近，并作為擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的擴(kuò)頻碼。
所謂的"碼資源"之所以存在，是因?yàn)槠涮厥獾淖韵嚓P(guān)性和互相關(guān)性，即數(shù) 學(xué)性質(zhì)決定了"碼資源"的可用性。但能夠符合通信系統(tǒng)要求的"碼資源，，也是有 限的，現(xiàn)有可利用的碼序列無(wú)法滿足日益增多的用戶數(shù)。同時(shí)當(dāng)"碼資源，，過(guò)渡
使用時(shí)，即當(dāng)碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中用戶數(shù)增多時(shí)，用戶之間存在的干擾使
得單一用戶的通信質(zhì)量下降。因而如何重復(fù)利用有限的"碼資源"，以及如何盡
可能的減小用戶之間的相互干擾就成了 CDMA系統(tǒng)進(jìn)一步提高系統(tǒng)容量的關(guān)鍵。
碼分多址(CDMA)系統(tǒng)通常要求碼序列具有以下特點(diǎn)
(1) 具有尖銳的自相關(guān)函數(shù)，而互相關(guān)函數(shù)值應(yīng)接近0值；
(2) 要求碼的數(shù)量足夠多，以保證大量用戶可以同時(shí)接入；
(3) 工程上易于產(chǎn)生、加工、復(fù)制與控制；
(4) 有時(shí)還要求有足夠長(zhǎng)的碼周期，以確?？箓善婆c抗干擾的要求。 在實(shí)際系統(tǒng)中，能夠滿足要求的序列并不多。目前研究比較深入，應(yīng)用比
較廣泛的序列有m序列、Gold序列、M序列、Walsh序列以及其他一些序 列，包括以上某些序列的截?cái)嘈蛄小⒒煦鐢U(kuò)頻序列、多項(xiàng)序列等。
這些序列各有特點(diǎn)。有的自相關(guān)特性好，互相關(guān)特性差；有的雖然是正交 碼序列，但正交性受同歩性能影響較大；有的雖然自身特性優(yōu)良，但數(shù)量卻不 多?？偠灾?，單一種類的碼序列總無(wú)法滿足系統(tǒng)的所有要求。因而，在實(shí)際 系統(tǒng)中通常是多種碼序列組合使用。
隨著碼分多址(CDMA)系統(tǒng)應(yīng)用的推廣和研究的深入， 一些有關(guān)碼序列使 用帶來(lái)的問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。
由于采用了一些互相關(guān)性不是特別優(yōu)良的碼序列，造成了不同用戶之間存 在一定程度的相互干擾。從這個(gè)角度說(shuō)，碼分多址(CDMA)系統(tǒng)是一個(gè)自擾系 統(tǒng)。在碼序列足夠的情況下，用戶數(shù)的增多將使得系統(tǒng)性能快速下降。
另一方面，隨著用戶數(shù)的增多，有限的碼資源已經(jīng)不能夠滿足要求，對(duì)于 碼序列的重復(fù)利用勢(shì)在必行。這進(jìn)一步加劇了碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中用戶間 的相互干擾，對(duì)于沒(méi)有進(jìn)行頻率或時(shí)間分集處理的碼分多址(CDMA)系統(tǒng)尤其 嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有CDMA系統(tǒng)中碼序列之間干擾，及碼序列不足的問(wèn) 題，而提出了一種碼分多址系統(tǒng)中降低碼序列之間干擾及碼序列復(fù)用的傳輸方法。
本發(fā)明的方法通過(guò)下述歩驟實(shí)現(xiàn)
在發(fā)射機(jī)端，數(shù)據(jù)源經(jīng)過(guò)數(shù)字調(diào)制、PN源擴(kuò)頻后送給正變換模塊，正變 換模塊在參數(shù)"的控制下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換，經(jīng)過(guò)數(shù)字載波
調(diào)制后的數(shù)據(jù)再經(jīng)上變頻后送入信道傳送；
在接收機(jī)端，經(jīng)過(guò)下變頻后的數(shù)據(jù)送往反變換模塊，在反變換模塊中進(jìn)行 解調(diào)、解擴(kuò)和參數(shù)-"控制的四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換之后得到擴(kuò)頻后的
CDMA信號(hào)，接著經(jīng)過(guò)數(shù)字解調(diào)工作向外輸出。
本發(fā)明的目的是通過(guò)四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換域CDMA信號(hào)多路傳輸方 法，以降低CDMA用戶間的干擾和提高系統(tǒng)的容量。本發(fā)明的方法，能夠在 不占用額外頻譜、時(shí)間和碼資源的條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)CDMA系統(tǒng)碼序列的優(yōu)化和 復(fù)用；其實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度與快速傅立葉變換算法相當(dāng)，占用系統(tǒng)硬件資源較少， 易于實(shí)現(xiàn)；正反變換的核心單元相同，都是四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換模塊，故 易于雙工通信時(shí)的復(fù)用；可以根據(jù)實(shí)際情況選擇參數(shù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分配。
在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)同小區(qū)內(nèi)部和小區(qū)之間的碼序列復(fù)用。在同一小 區(qū)內(nèi)對(duì)不同的用戶分配相同的擴(kuò)頻序列，通過(guò)分配不同的參數(shù)《來(lái)實(shí)現(xiàn)不同用 戶的區(qū)分；也可以同時(shí)將不同的變換參數(shù)"和碼序列分配給不同的用戶，該系 統(tǒng)可以適當(dāng)降低用戶間的干擾。在相鄰小區(qū)之間可以分配不同的變換參數(shù)a， 而不同小區(qū)使用相同的擴(kuò)頻序列組，系統(tǒng)可以降低小區(qū)間的干擾。若同時(shí)配合 以其他分集手段，則效果更加明顯。


圖1是四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換域CDMA信號(hào)多路傳輸裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是發(fā)射端正變換模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是接收端串行工作方式的反轉(zhuǎn)模塊 結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是接收端并行工作方式的反轉(zhuǎn)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是具體 實(shí)施方式三的反變換模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是具體實(shí)施方式
四的反變換模塊的 四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是具體實(shí)施方式
四的反變換 模塊的解擴(kuò)/解調(diào)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是長(zhǎng)度為32的Hadama矩陣A的15 行在"全周期內(nèi)進(jìn)行四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換后與變換前序列的相關(guān)特性示
意圖；圖9是長(zhǎng)度為32的Hadama矩陣7/5的6行在《全周期內(nèi)進(jìn)行四項(xiàng)加權(quán) 分?jǐn)?shù)傅立葉變換后與變換前序列的相關(guān)特性示意圖；圖10是長(zhǎng)度為31的一個(gè)
m序列在"全周期內(nèi)進(jìn)行四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換后與變換前序列的相關(guān)特 性示意圖；圖11是長(zhǎng)度為127的一個(gè)m序列在"全周期內(nèi)進(jìn)行四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù) 傅立葉變換后與變換前序列的相關(guān)特性示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1至圖7說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的方法 通過(guò)下述步驟實(shí)現(xiàn)
在發(fā)射機(jī)端，數(shù)據(jù)源經(jīng)過(guò)數(shù)字調(diào)制、PN源擴(kuò)頻后送給正變換模塊，正變 換模塊在參數(shù)"的控制下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換，經(jīng)過(guò)數(shù)字載波
調(diào)制后的數(shù)據(jù)再經(jīng)上變頻后送入信道傳送；
在接收機(jī)端，經(jīng)過(guò)下變頻后的數(shù)據(jù)送往反變換模塊，在反變換模塊中進(jìn)行 解調(diào)、解擴(kuò)和參數(shù)-"控制的四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換之后得到擴(kuò)頻后的
CDMA信號(hào)，接著經(jīng)過(guò)數(shù)字解調(diào)工作向外輸出。
在正變換模塊中進(jìn)行的正變換具體步驟為 一、經(jīng)過(guò)數(shù)字調(diào)制后的CDMA 信號(hào)發(fā)送到正變換模塊；二、正變換模塊逐幀對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，幀長(zhǎng)為離散傅 立葉變換的長(zhǎng)度，通常選取2的整數(shù)次冪，使用者可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇； 變換的核心是對(duì)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加權(quán)求和，四個(gè)被加權(quán)的序列依次為輸入的 CDMA碼序列、CDMA碼序列經(jīng)過(guò)傅立葉變換后的序列、CDMA碼序列經(jīng)過(guò) 反轉(zhuǎn)模塊后的序列、CDMA碼序列依次經(jīng)過(guò)傅立葉變換和反轉(zhuǎn)模塊后的序列； 使用動(dòng)態(tài)選擇參數(shù)a，并由系數(shù)產(chǎn)生模塊產(chǎn)生加權(quán)系數(shù)"。、",、"2、 ^對(duì)被加 權(quán)序列進(jìn)行加權(quán)求和；三、對(duì)加權(quán)后的復(fù)數(shù)序列進(jìn)行數(shù)字載波調(diào)制后輸出到數(shù) 字解調(diào)器。
在反變換模塊中進(jìn)行的反變換第一種具體步驟為 一、數(shù)據(jù)首先進(jìn)行數(shù)字 載波的相干解調(diào)得到同相分量和正交分量，并以同相分量作為實(shí)部、正交分量 作為虛部對(duì)應(yīng)相加后進(jìn)行序列的同步處理，同步輸出序列即為待變換的復(fù)數(shù)序 列；二、對(duì)待變換的復(fù)數(shù)序列做參數(shù)為—"的四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換，具體 過(guò)程與正變換過(guò)程相同；變換后的序列即為含有偽碼序列的待解擴(kuò)的CDMA 信號(hào)；三、通過(guò)PN源進(jìn)行解擴(kuò)工作。
在反變換模塊中進(jìn)行的反變換第二種具體步驟為一、PN源的本地?cái)U(kuò)頻 序列經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)參數(shù)-《控制的四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換，具體過(guò)程與正變換過(guò)
程相同；反變換后的序列即為復(fù)數(shù)偽碼序列；四個(gè)被加權(quán)的序列依次為輸入 的PN源的本地?cái)U(kuò)頻序列、PN源的本地?cái)U(kuò)頻序列經(jīng)過(guò)傅立葉變換后的序列、 PN源的本地?cái)U(kuò)頻序列經(jīng)過(guò)反轉(zhuǎn)模塊后的序列、PN源的本地?cái)U(kuò)頻序列依次經(jīng)過(guò) 傅立葉變換和反轉(zhuǎn)模塊后的序列；二、得到加權(quán)后的復(fù)數(shù)偽碼序列的實(shí)部和虛 部送往解擴(kuò)/解調(diào)模塊分別與對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)相加后輸出；
在反變換模塊中進(jìn)行的反變換第一種具體步驟較第二種具體步驟的優(yōu)勢(shì) 在于數(shù)字化程度更高，使得系統(tǒng)一致性更好，對(duì)于處理更加方便；第二種具體 步驟較第一種具體步驟的優(yōu)勢(shì)在于可以更容易的獲得擴(kuò)頻增益，在信道條件較 差時(shí)(信噪比較低)，第二種具體步驟方案的性能可能會(huì)更好。但是二者從理論 上來(lái)說(shuō)是等效的，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)采用何種方案更好要根據(jù)具體情況具體分析。
本實(shí)施方式的正變換模塊和反變換模塊均可由DSP、FPGA或FPGA+DSP 實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)施方式的正變換模塊和反變換模塊都可以采用并行或串行的系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)，其中并行結(jié)構(gòu)更適合于FPGA，串行結(jié)構(gòu)更適合于DSP;若采用FPGA+DSP 或其他硬件架構(gòu)，則可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提出一種利用不同參數(shù)的四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換(4-WFRFT)對(duì) 碼序列進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)降低碼序列之間干擾效果，達(dá)到碼序列重復(fù)利用的目的。
本文中Hadama矩陣為如下表示方式<formula>formula see original document page 9</formula>
分?jǐn)?shù)傅立葉變換是一種將時(shí)頻域有效整合的新型數(shù)學(xué)工具，四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù) 傅立葉變換又是有別于經(jīng)典分?jǐn)?shù)傅立葉變換的一種更新的數(shù)學(xué)變換方法。
四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換的定義為
<formula>formula see original document page 9</formula>
其中"。 "3為由參數(shù)"控制的加權(quán)系數(shù)，具體表達(dá)形式為
<formula>formula see original document page 9</formula>參數(shù)"的取值周期為4，這里設(shè)定"的取值范圍為
或[-2,2]之間的任何實(shí) 數(shù)，對(duì)于取值范圍之外的實(shí)數(shù)，加權(quán)系數(shù)"/(/ = 0,1,2,3)將隨著《呈現(xiàn)周期性變 化。當(dāng)《 = 0時(shí)四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換的結(jié)果為/(0;當(dāng)《 = 1時(shí)四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)
傅立葉變換的結(jié)果為，是/W經(jīng)過(guò)1次傅立葉變換或3次傅立葉逆變換的 結(jié)果；當(dāng)《 = 2時(shí)四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換的結(jié)果為/(-,)，是/W經(jīng)過(guò)2次傅立 葉變換或2次傅立葉逆變換的結(jié)果，為/W以原點(diǎn)為中心的反轉(zhuǎn)函數(shù)；當(dāng)《 = 3 時(shí)四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換的結(jié)果為f(-0，是/W經(jīng)過(guò)3次傅立葉變換或1 次傅立葉逆變換的結(jié)果，為f(,)以原點(diǎn)為中心的反轉(zhuǎn)函數(shù)。其中傅立葉變換采 用以下的定義
對(duì)于數(shù)字系統(tǒng)，可以采用離散傅立葉變換(DFT)的快速算法(FFT)來(lái)實(shí)現(xiàn)傅立葉 變換。離散傅立葉正變換采用以下的定義
<formula>formula see original document page 10</formula>離散傅立葉逆變換采用以下的定義
任意復(fù)數(shù)序列x。(")的四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換定義為
<formula>formula see original document page 10</formula>其中，K。("),A("),Z2("),Z3("》分別是X。(")的0 3次離散傅立葉變換(DFT)，則 x。(")是Z3(")的離散傅立葉變換。則對(duì)序列s。(")進(jìn)行參數(shù)為—"的四項(xiàng)加權(quán)分 數(shù)傅立葉變換可以得到序列x。
<formula>formula see original document page 10</formula>。("),S,(")，&("),&("》分別是&(")的0 3次離散傅立葉變換，S。(")是&(w)的離 散傅立葉變換。
以上定義的離散形式的四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換的輸入可以是任意復(fù)數(shù) 序列，其輸出一般而言也是復(fù)數(shù)。對(duì)于數(shù)字通信信號(hào)而言，隨機(jī)的信息序列通 常服從均勻分布，此時(shí)經(jīng)過(guò)四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換的輸出序列為接近復(fù)高斯 分布的隨機(jī)復(fù)序列。經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻后的信息序列也基本符合這一規(guī)律。利用這一規(guī) 律，可以改變變換后擴(kuò)頻序列的相關(guān)性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低擴(kuò)頻序列間的干擾及擴(kuò)
傅立葉逆變換采用以下的定義: 頻序列的復(fù)用的目的。
具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方 式一不同點(diǎn)在于正變換模塊包括一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊2、傅立葉變換模塊3、系數(shù)產(chǎn)
生模塊4、二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊5、求和模塊或加法器6和數(shù)字載波調(diào)制模塊l，CDMA 信號(hào)分別輸送到一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊2的輸入端、傅立葉變換模塊3的輸入端和系數(shù) 產(chǎn)生模塊4的第一輸入端， 一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊2的輸出端連接系數(shù)產(chǎn)生模塊4的第 二輸入端，傅立葉變換模塊3的輸出端連接系數(shù)產(chǎn)生模塊4的第三輸入端和二 號(hào)反轉(zhuǎn)模塊5的輸入端，二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊5的輸出端連接系數(shù)產(chǎn)生模塊4的第四 輸入端，參數(shù)"輸入到系數(shù)產(chǎn)生模塊4中以產(chǎn)生加權(quán)系數(shù)"。、",、"2、 a，系 數(shù)產(chǎn)生模塊4的四個(gè)輸出端分別連接求和模塊或加法器6的一個(gè)輸入端，求和 模塊或加法器6的輸出端連接數(shù)字載波調(diào)制模塊1的輸入端，數(shù)字載波調(diào)制模 塊1的輸出端輸出數(shù)據(jù)流。其它組成和連接方式與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖5說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方 式一不同點(diǎn)在于反變換模塊包括一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊2、傅立葉變換模塊3、系數(shù)產(chǎn) 生模塊4、 二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊5、求和模塊或加法器6、數(shù)字載波相干解調(diào)模塊ll、 PN源17和序列同步模塊18，數(shù)據(jù)流輸入到數(shù)字載波相干解調(diào)模塊11的輸入 端，數(shù)字載波相干解調(diào)模塊11的輸出端連接序列同步模塊18的輸入端，序列 同步模塊18的輸出端連接傅立葉變換模塊3的輸入端、 一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊2的輸 入端和系數(shù)產(chǎn)生模塊4的第一輸入端， 一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊2的輸出端連接系數(shù)產(chǎn)生 模塊4的第二輸入端，傅立葉變換模塊3的輸出端連接系數(shù)產(chǎn)生模塊4的第三 輸入端和二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊5的輸入端，二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊5的輸出端連接系數(shù)產(chǎn)生模 塊4的第四輸入端，參數(shù)-"輸入到系數(shù)產(chǎn)生模塊4中以產(chǎn)生加權(quán)系數(shù)"。、fll、 "2 、 "3 ，系數(shù)產(chǎn)生模塊4的四個(gè)輸出端分別連接求和模塊或加法器6的輸入端， 求和模塊或加法器6的輸出端的數(shù)據(jù)進(jìn)行PN源解擴(kuò)并輸出數(shù)據(jù)流。其它組成 和連接方式與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖6和圖7說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體 實(shí)施方式一不同點(diǎn)在于反變換模塊包括一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊2、傅立葉變換模塊3、 系數(shù)產(chǎn)生模塊4、 二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊5、求和模塊或加法器6和解擴(kuò)/解調(diào)模塊21 ， PN源的本地?cái)U(kuò)頻序列輸入到傅立葉變換模塊3的輸入端、 一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊2的
輸入端和系數(shù)產(chǎn)生模塊4的第一輸入端， 一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊2的輸出端連接系數(shù)產(chǎn)
生模塊4的第二輸入端，傅立葉變換模塊3的輸出端連接系數(shù)產(chǎn)生模塊4的第 三輸入端和二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊5的輸入端，二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊5的輸出端連接系數(shù)產(chǎn)生 模塊4的第四輸入端，參數(shù)-"輸入到系數(shù)產(chǎn)生模塊4中以產(chǎn)生加權(quán)系數(shù)"。、a 、 。2 、 & ，系數(shù)產(chǎn)生模塊4的四個(gè)輸出端分別連接求和模塊或加法器6的輸入端， 求和模塊或加法器6的輸出端連接解擴(kuò)/解調(diào)模塊21的輸入端，解擴(kuò)/解調(diào)模塊 21的另一個(gè)輸入端輸入接收數(shù)據(jù)，解擴(kuò)/解調(diào)模塊21的輸出端輸出反變換數(shù) 據(jù)。其它組成和連接方式與具體實(shí)施方式
一相同。
圖8 11以常用的碼序列^""Hadama序列和m序列為例，說(shuō)明四項(xiàng)加權(quán) 分?jǐn)?shù)傅立葉變換可以實(shí)現(xiàn)碼序列復(fù)用的原因。圖中所示為某擴(kuò)頻序列在經(jīng)過(guò)全 周期變換后復(fù)序列的實(shí)部與虛部分別與變換前序列的相關(guān)性。其中相關(guān)性越接 近0就說(shuō)明變換前后兩個(gè)序列的相關(guān)性越弱，而此時(shí)的取值就是在進(jìn)行擴(kuò)頻碼 序列復(fù)用時(shí)，四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換參數(shù)的取值。不同種類的碼序列、同一 種類不同長(zhǎng)度的碼序列，其復(fù)用的能力也不相同。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)系 統(tǒng)的實(shí)際需要，選擇合適的碼序列種類和長(zhǎng)度，以及合適的復(fù)用方案。
權(quán)利要求
1、碼分多址系統(tǒng)中降低碼序列之間干擾及碼序列復(fù)用的傳輸方法，其特征在于方法通過(guò)下述步驟實(shí)現(xiàn)在發(fā)射機(jī)端，數(shù)據(jù)源經(jīng)過(guò)數(shù)字調(diào)制、PN源擴(kuò)頻后送給正變換模塊，正變換模塊在參數(shù)α的控制下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換，經(jīng)過(guò)數(shù)字載波調(diào)制后的數(shù)據(jù)再經(jīng)上變頻后送入信道傳送；在接收機(jī)端，經(jīng)過(guò)下變頻后的數(shù)據(jù)送往反變換模塊，在反變換模塊中進(jìn)行解調(diào)、解擴(kuò)和參數(shù)-α控制的四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換之后得到擴(kuò)頻后的CDMA信號(hào)，接著經(jīng)過(guò)數(shù)字解調(diào)工作向外輸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)中降低碼序列之間干擾及碼序列復(fù)用的傳輸方法，其特征在于在正變換模塊中進(jìn)行的正變換具體步驟為一、經(jīng)過(guò)數(shù)字調(diào)制后的CDMA信號(hào)發(fā)送到正變換模塊；二、正變換模塊逐幀對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行變換；變換的核心是對(duì)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行加權(quán)求和，四個(gè)被加權(quán)的序列依次為輸入的CDMA碼序列、CDMA碼序列經(jīng)過(guò)傅立葉變換后的序列、CDMA 碼序列經(jīng)過(guò)反轉(zhuǎn)模塊后的序列、CDMA碼序列依次經(jīng)過(guò)傅立葉變換和反轉(zhuǎn)模 塊后的序列；使用動(dòng)態(tài)選擇參數(shù)"，并由系數(shù)產(chǎn)生模塊產(chǎn)生加權(quán)系數(shù)a。、 a、 "2、 "3對(duì)被加權(quán)序列進(jìn)行加權(quán)求和；三、對(duì)加權(quán)后的復(fù)數(shù)序列進(jìn)行數(shù)字載波調(diào) 制后輸出到數(shù)字解調(diào)器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的碼分多址系統(tǒng)中降低碼序列之間干擾及碼序列 復(fù)用的傳輸方法，其特征在于正變換模塊包括一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(2)、傅立葉變換 模塊(3)、系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)、 二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(5)、求和模塊或加法器(6)和數(shù)字載 波調(diào)制模塊(l)， CDMA信號(hào)分別輸送到一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(2)的輸入端、傅立葉變 換模塊P)的輸入端和系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)的第一輸入端， 一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(2)的輸出 端連接系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)的第二輸入端，傅立葉變換模塊(3)的輸出端連接系數(shù) 產(chǎn)生模塊(4)的第三輸入端和二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(5)的輸入端，二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(5)的輸 出端連接系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)的第四輸入端，參數(shù)"輸入到系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)中以 產(chǎn)生加權(quán)系數(shù)"。、",、"2、 "3，系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)的四個(gè)輸出端分別連接求和模 塊或加法器(6)的一個(gè)輸入端，求和模塊或加法器(6)的輸出端連接數(shù)字載波調(diào) 制模塊(l)的輸入端，數(shù)字載波調(diào)制模塊(l)的輸出端輸出數(shù)據(jù)流。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)中降低碼序列之間干擾及碼序列復(fù)用的傳輸方法，其特征在于在反變換模塊中進(jìn)行的反變換第一種具體步驟 為 一、數(shù)據(jù)首先進(jìn)行數(shù)字載波的相干解調(diào)得到同相分量和正交分量，并以同 相分量作為實(shí)部、正交分量作為虛部對(duì)應(yīng)相加后進(jìn)行序列的同步處理，同步輸 出序列即為待變換的復(fù)數(shù)序列.，二、對(duì)待變換的復(fù)數(shù)序列做參數(shù)為-"的四項(xiàng) 加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換，具體過(guò)程與正變換過(guò)程相同；變換后的序列即為含有偽碼序列的待解擴(kuò)的CDMA信號(hào)；三、通過(guò)PN源進(jìn)行解擴(kuò)工作。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的碼分多址系統(tǒng)中降低碼序列之間干擾及碼序列 復(fù)用的傳輸方法，其特征在于反變換模塊包括一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(2)、傅立葉變換 模塊(3)、系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)、 二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(5)、求和模塊或加法器(6)、數(shù)字載 波相干解調(diào)模塊(ll)、 PN源(17)和序列同步模塊(18)，數(shù)據(jù)流輸入到數(shù)字載波 相干解調(diào)模塊(ll)的輸入端，數(shù)字載波相干解調(diào)模塊(ll)的輸出端連接序列同 步模塊(18)的輸入端，序列同步模i夾(18)的輸出端連接傅立葉變換模塊(3)的輸 入端、 一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(2)的輸入端和系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)的第一輸入端， 一號(hào)反轉(zhuǎn) 模塊(2)的輸出端連接系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)的第二輸入端，傅立葉變換模塊(3)的輸 出端連接系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)的第三輸入端和二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(5)的輸入端，二號(hào)反 轉(zhuǎn)模塊(5)的輸出端連接系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)的第四輸入端，參數(shù)—《輸入到系數(shù)產(chǎn) 生模塊(4)中以產(chǎn)生加權(quán)系數(shù)a。、 a,、 。2、 "3，系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)的四個(gè)輸出端分 別連接求和模塊或加法器(6)的輸入端，求和模塊或加法器(6)的輸出端的數(shù)據(jù) 進(jìn)行PN源解擴(kuò)并輸出數(shù)據(jù)流。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)中降低碼序列之間干擾及碼序列 復(fù)用的傳輸方法，其特征在于在反變換模塊中進(jìn)行的反變換第二種具體步驟 為一、PN源的本地?cái)U(kuò)頻序列經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)參數(shù)—"控制的四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換，具體過(guò)程與正變換過(guò)程相同；反變換后的序列即為復(fù)數(shù)偽碼序列；四個(gè)被 加權(quán)的序列依次為輸入的PN源的本地?cái)U(kuò)頻序列、PN源的本地?cái)U(kuò)頻序列經(jīng) 過(guò)傅立葉變換后的序列、pn源的本地?cái)U(kuò)頻序列經(jīng)過(guò)反轉(zhuǎn)模塊后的序列、pn源 的本地?cái)U(kuò)頻序列依次經(jīng)過(guò)傅立葉變換和反轉(zhuǎn)模塊后的序列；二、得到加權(quán)后的 復(fù)數(shù)偽碼序列的實(shí)部和虛部送往解擴(kuò)/解調(diào)模塊分別與對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)相加后 輸出。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的碼分多址系統(tǒng)中降低碼序列之間干擾及碼序列復(fù)用的傳輸方法，其特征在于反變換模塊包括一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(2)、傅立葉變換模塊(3)、系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)、 二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(5)、求和模塊或加法器(6)和解擴(kuò)/ 解調(diào)模塊(21)， PN源的本地?cái)U(kuò)頻序列輸入到傅立葉變換模塊(3)的輸入端、一 號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(2)的輸入端和系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)的第一輸入端， 一號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(2)的 輸出端連接系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)的第二輸入端，傅立葉變換模塊(3)的輸出端連接 系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)的第三輸入端和二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(5)的輸入端，二號(hào)反轉(zhuǎn)模塊(5) 的輸出端連接系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)的第四輸入端，參數(shù)-"輸入到系數(shù)產(chǎn)生模塊(4) 中以產(chǎn)生加權(quán)系數(shù)"。、",、"2、 ^，系數(shù)產(chǎn)生模塊(4)的四個(gè)輸出端分別連接求 和模塊或加法器(6)的輸入端，求和模塊或加法器(6)的輸出端連接解擴(kuò)/解調(diào)模 塊(21)的輸入端，解擴(kuò)/解調(diào)模塊(21)的另一個(gè)輸入端輸入接收數(shù)據(jù)，解擴(kuò)/解調(diào) 模塊(21)的輸出端輸出反變換數(shù)據(jù)。
全文摘要
碼分多址系統(tǒng)中降低碼序列之間干擾及碼序列復(fù)用的傳輸方法。本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，它解決了現(xiàn)有CDMA系統(tǒng)中碼序列之間干擾，及碼序列不足的問(wèn)題，其步驟如下在發(fā)射機(jī)端，數(shù)據(jù)源經(jīng)過(guò)數(shù)字調(diào)制、PN源擴(kuò)頻后送給正變換模塊，正變換模塊在參數(shù)α的控制下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換，經(jīng)過(guò)數(shù)字載波調(diào)制后的數(shù)據(jù)再經(jīng)上變頻后送入信道傳送；在接收機(jī)端，經(jīng)過(guò)下變頻后的數(shù)據(jù)送往反變換模塊，在反變換模塊中進(jìn)行解調(diào)、解擴(kuò)和參數(shù)-α控制的四項(xiàng)加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換之后得到擴(kuò)頻后的CDMA信號(hào)，接著經(jīng)過(guò)數(shù)字解調(diào)工作向外輸出。通過(guò)本方法以降低CDMA用戶間的干擾和提高系統(tǒng)的容量，在不占用額外頻譜、時(shí)間和碼資源的條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)CDMA系統(tǒng)碼序列的優(yōu)化和復(fù)用。
文檔編號(hào)H04J13/02GK101340418SQ200810136938
公開(kāi)日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月15日
發(fā)明者葉嘉星, 吳少川, 林 梅, 沙學(xué)軍, 旭 白, 遲永鋼, 高玉龍 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)