專利名稱：副載波生成方法和裝置、調制解調方法、發(fā)射和接收系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及信號調制方式，尤其涉及以直接序列擴頻信號作為測距信號的衛(wèi)星導 航系統(tǒng)中的副載波生成方法。
背景技術：
全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GlobalNavigation Satellite System，GNSS)可以在全球范 圍內為數(shù)量不限的海陸空天用戶提供全天候、連續(xù)精確的位置、速度和時間信息?，F(xiàn)已有多 個國家相繼建設自己的GNSS或其增強系統(tǒng)。為了利用擴頻碼中頻繁的相位翻轉來精密測距，以及獲得良好的多址接入性能 和抗多徑與干擾性能，GNSS的信號都使用了直接序列擴頻(Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS)技術。正如本領域內技術人員所知，DSSS可被看作二進制相移鍵控 (Binary PhaseShift Keying, BPSK)的擴展。一組擴頻序列被擴頻碼片波形賦形后，與數(shù) 據(jù)信號和射頻載波相乘，得到傳輸信號。

圖1給出了一個DSSS信號生成過程的實例。信源產(chǎn)生的信息流IaJ通過編碼器 產(chǎn)生二進制的數(shù)據(jù)碼流d(t)。在擴頻序列驅動時鐘的驅動下，擴頻序列發(fā)生器產(chǎn)生一個高 速的二進制擴頻序列{bj，與d(t)進行模二加后，經(jīng)過碼片賦型，變?yōu)榛鶐U頻信號s (t)。 該信號對載波進行調制后，通過發(fā)射機和天線送入信道中進行傳輸。上述實例只是一種可能的實現(xiàn)方式。實際的發(fā)射系統(tǒng)并不局限于這種實現(xiàn)方式。基帶擴頻信號在數(shù)學上可以表示為
+00
權利要求
1.一種副載波生成方法，用于調制擴頻通信發(fā)射系統(tǒng)中的擴頻序列信號，其特征在于， 包括形成多個副載波分量，其中每個所述副載波分量是由η個不同頻率的正弦相位方波相 乘得到的，對于每個所述副載波分量，正弦相位方波的個數(shù)相同或不同，η為非負整數(shù)； 將多個所述副載波分量時分復用，復合得到所述副載波。
2.根據(jù)權利要求1所述的副載波生成方法，其特征在于，每個所述副載波分量按照以 下公式形成
3.根據(jù)權利要求2所述的副載波生成方法，其特征在于，還包括設置時分復用的切換 周期，在所述切換周期中，設置所述時分復用的時隙長度，以及設置各個所述副載波分量分 別占用所述切換周期中的哪些時隙。
4.根據(jù)權利要求3所述的副載波生成方法，其特征在于，將所述時隙長度設置為一個 擴頻碼片的持續(xù)時間。
5.根據(jù)權利要求4所述的副載波生成方法，其特征在于，所述副載波分量的總數(shù)、每個 所述副載波分量中的正弦相位方波的個數(shù)和每個所述正弦相位方波的頻率值是根據(jù)對所 述擴頻序列信號的總功率譜的形狀及在捕獲跟蹤中的抗熱噪聲、抗多徑、抗干擾能力的要 求進行選取的。
6.根據(jù)權利要求5所述的副載波生成方法，其特征在于，所述副載波分量實時生成或 預先存儲在存儲器中，并在生成所述副載波時，從所述存儲器中讀取相應的所述副載波分量。
7.一種副載波生成裝置，其特征在于，包括多個副載波分量形成器，形成多個副載波分量，其中每個所述副載波分量是由η個不 同頻率的正弦相位方波相乘得到的，對于每個所述副載波分量，正弦相位方波的個數(shù)相同 或不同，η為非負整數(shù)；時分復用切換器，用于將所述副載波分量形成器所形成的多個所述副載波分量時分復 用，復合得到所述副載波。
8.根據(jù)權利要求7所述的副載波生成裝置，其特征在于，所述副載波分量形成器包括 η個正弦相位方波產(chǎn)生器，產(chǎn)生η個不同頻率的正弦相位方波；以及乘法器，用于將所述η個正弦相位方波產(chǎn)生器產(chǎn)生的所述η個不同頻率正弦相位方波 相乘。
9.根據(jù)權利要求8所述的副載波生成裝置，其特征在于，每個所述副載波分量形成器 按照以下公式形成每個所述副載波分量scXt) = YIqJta^ f)7=1 V‘,其中，SCi (t)表示第i個所述副載波分量，/；)表示頻率為2‘) 的正弦相位方 波，f。是擴頻序列信號的發(fā)送速率，2乂')表示第i個所述副載波分量中的第j個正弦相位方 波的頻率是所述擴頻序列信號的發(fā)送速率f。的2 次冪倍，肌丨是非負整數(shù)。
10.根據(jù)權利要求9所述的副載波生成裝置，其特征在于，還包括存儲器，用于預先存儲由所述副載波分量形成器形成的所述副載波分量，以及在生成 所述副載波時，為所述時分復用切換器提供相應的副載波分量。
11.根據(jù)權利要求10所述的副載波生成裝置，其特征在于，所述副載波分量的總數(shù)、每 個所述副載波分量中的正弦相位方波的個數(shù)和每個所述正弦相位方波的頻率值是根據(jù)對 所述擴頻序列信號的總功率譜的形狀及在捕獲跟蹤中的抗熱噪聲、抗多徑、抗干擾能力的 要求進行選取的。
12.—種擴頻信號的調制方法，其特征在于，使用如權利要求1至6中任一項所述的副 載波生成方法生成的所述副載波。
13.一種擴頻信號的解調方法，其特征在于，使用如權利要求1至6中任一項所述的副 載波生成方法生成的所述副載波。
14.一種擴頻信號的調制方法，其特征在于，使用如權利要求7至11中任一項所述的副 載波生成裝置生成的所述副載波。
15.一種擴頻信號的解調方法，其特征在于，使用如權利要求7至11中任一項所述的副 載波生成裝置生成的所述副載波。
16.一種擴頻通信發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，包括如權利要求7至12中任一項所述的副載 波生成裝置。
17.一種擴頻通信接收系統(tǒng)，其特征在于，包括如權利要求7至12中任一項所述的副載 波生成裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種副載波生成方法，用于調制擴頻通信發(fā)射系統(tǒng)中的擴頻序列信號，包括形成多個副載波分量，其中每個所述副載波分量是由n個不同頻率的正弦相位方波相乘得到的，對于每個所述副載波分量，正弦相位方波的個數(shù)相同或不同，n為非負整數(shù)；將多個所述副載波分量時分復用，復合得到所述副載波。本發(fā)明還提供了一種副載波生成裝置、一種擴頻信號的調制方法、一種擴頻信號的解調方法、一種擴頻通信發(fā)射系統(tǒng)和一種擴頻通信接收系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的技術方案，提出了更為靈活的調制方式，更自由地控制信號的頻譜形狀，使信號與同一頻段內的其他信號具有更好的分離度，同時也可以改變信號在熱噪聲、多徑環(huán)境以及干擾下的接收性能。
文檔編號H04B1/7097GK102064852SQ20101053443
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權日2010年11月3日
發(fā)明者姚錚, 陸明泉 申請人:清華大學