專利名稱：一種用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)中的無線局域網(wǎng)通信領(lǐng)域以及微電子領(lǐng)域中的ASIC設(shè)計，具體涉及一種用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制裝置及方法。
背景技術(shù)：
無線局域網(wǎng)通信技術(shù)使人們可以非常便捷的以無線方式連接網(wǎng)絡(luò)，可以作為傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的延伸、補(bǔ)充或代替。國際電子工程師協(xié)會(IEEE)于1997年6月完成了IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)的制定并于同年11月發(fā)布。其中IEEE802. Ilb采用了動態(tài)速率調(diào)節(jié)技術(shù)，允許用于在不同的環(huán)境下采取不同的連接速度來彌補(bǔ)環(huán)境的影響。在較理想的狀態(tài)下，工作站以llMbit/s的速率運(yùn)行，當(dāng)工作站之間距離過長或者干擾較大時，傳送速率可自動順 序降低為5. 5Mbit/s、2Mbit/s或IMbit/s。為了提高頻率利用率，擴(kuò)大通信網(wǎng)絡(luò)的容量，以及有效地對抗存在于局域網(wǎng)無線環(huán)境中的多徑干擾，802. Ilb中的兩個高速率調(diào)制方案均采用了補(bǔ)償編碼鍵控(Complemen-tary Code Keying, CCK)技術(shù),簡稱為補(bǔ)碼鍵控技術(shù)。補(bǔ)碼的概念最早由Marcel J. E. Golay提出，他與1951年發(fā)表的論文中，首次提出補(bǔ)碼鍵控技術(shù)。補(bǔ)碼鍵控調(diào)制的碼片是一個四項(xiàng)的補(bǔ)償碼序列集，其中的補(bǔ)償碼序列集是Walsh/Hadamard函數(shù)中的一個復(fù)數(shù)集合,該集合中的各個碼字之間是近似正交的，因此CCK調(diào)制技術(shù)十分適用于運(yùn)行在辦公樓、學(xué)校等多徑效應(yīng)顯著的無線局域網(wǎng)環(huán)境中。該技術(shù)可以看成是編碼、調(diào)制和擴(kuò)頻技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物。在IEEE802. Ilb中規(guī)定的四種調(diào)制方法分別為:IMbit/sDBPSK調(diào)制、2Mbit/sDQPSK調(diào)制、5. 5Mbit/sCCK調(diào)制和llMbit/sCCK調(diào)制。其中設(shè)計復(fù)雜度最高的即為CCK調(diào)制，在IEEE802. Ilb規(guī)范下傳統(tǒng)llMbit/sCCK編碼調(diào)制器的設(shè)計中，如圖I所示，8比特數(shù)據(jù){d0, Cl1,... , d7}組成一個CCK輸入符號D，生成的碼片C由8個復(fù)數(shù)碼字構(gòu)成Ictl, C1,...,c7}。應(yīng)用于CCK選擇的碼片共有256種，如公式I所示，其中不考慮決定旋轉(zhuǎn)信息比特數(shù)據(jù)，則得到的基本CCK碼字集為64種，如公式2所示C = Cjlfl(公式 I)C' = {￠)(4 +4 + ) 6)( + ) 6)( + ) _QicPAr ^.( + ) qJVj, —￡^2 1}(公式 2)其中第一個數(shù)據(jù)雙位{dQ，dj通過DQPSK編碼得到旋轉(zhuǎn)角度0 ;數(shù)據(jù)雙位{d2，d3}、{d4，dj和{d6，d7}基于QPSK調(diào)制編碼得到％、妁和％。從公式I、公式2中可看出64個基本CCK碼字都由8個元素組成，每個復(fù)數(shù)元素又包括實(shí)部I路和虛部Q路兩路數(shù)據(jù)，在硬件實(shí)現(xiàn)中，即使只采用2比特位寬來量化也需要開辟16個64x2的ROM空間，該方法存在冗余信息，增加了不必要的硬件開銷，因此Ilb發(fā)射機(jī)的優(yōu)化重點(diǎn)之一即為CCK調(diào)制器存儲方式的優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制裝置，一方面來優(yōu)化傳統(tǒng)的CCK技術(shù)硬件設(shè)計實(shí)現(xiàn)中存儲器的冗余信息，另一方面避免DQPSK調(diào)制后復(fù)數(shù)乘法器的資源消耗。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制方法，在低復(fù)雜度低功耗的基礎(chǔ)上，大幅度減少了硬件資源消耗，并在性能上實(shí)現(xiàn)無損耗的設(shè)計。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制裝置，包括輸入符號產(chǎn)生器、碼字映射符產(chǎn)生器、DQPSK調(diào)制器、并串轉(zhuǎn)換器、I/Q映射恢復(fù)器及I/Q交換輸出器；所述輸入符號產(chǎn)生器與所述碼字映射符產(chǎn)生器以及所述DQPSK調(diào)制器相連，所述碼字映射符產(chǎn)生器與所述并串轉(zhuǎn)換器、所述I/Q映射恢復(fù)器以及所述I/Q交換輸出器依次相連，所述DQPSK調(diào)制器與所述I/Q交換輸出器連接。上述方案中，所述輸入符號產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生并行CCK調(diào)制輸入符號； 所述碼字映射符產(chǎn)生器，用于按CCK碼片中碼字排列次序順次產(chǎn)生并行的基本CCK碼字映射符；所述并串轉(zhuǎn)換器，用于將并行碼字映射符轉(zhuǎn)換成串行碼字映射符；所述I/Q映射恢復(fù)器，用于將串行碼字映射符恢復(fù)成并行的帶有正常調(diào)制信息的I路、Q路基本CCK碼字調(diào)制信號；所述DQPSK調(diào)制器，用于生成I/Q交換所需的控制信息，即旋轉(zhuǎn)信息；所述I/Q交換輸出器，根據(jù)旋轉(zhuǎn)信息交換I路、Q路信號。上述方案中，所述碼字映射符產(chǎn)生器包括輸入符號分組模塊和基本CCK碼字映射符存儲模塊，所述輸入符號分組模塊和所述基本CCK碼字映射符存儲模塊呈一一對應(yīng)關(guān)系。一種用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制方法，包括如下步驟(I)根據(jù)所需的補(bǔ)碼鍵控輸入符號，將原始串行比特通過輸入符號產(chǎn)生器產(chǎn)生并行CCK調(diào)制輸入符號；(2)將基本CCK碼字以碼字映射符的形式予以表征，并將所述的并行CCK調(diào)制輸入符號進(jìn)行分組，由每組調(diào)制輸入符號根據(jù)表征結(jié)果得到并行的基本CCK碼字映射符；(3)將所述的基本CCK碼字映射符轉(zhuǎn)換成串行碼字映射符，再恢復(fù)成帶有正常調(diào)制后信息特征的復(fù)數(shù)信號；(4)根據(jù)差分編碼調(diào)制產(chǎn)生的基本CCK碼片旋轉(zhuǎn)信息，進(jìn)行I路和Q路數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)乘法功能，得到CCK調(diào)制后的復(fù)數(shù)碼片。上述方案中，所述步驟(2)具體包括a、將基本CCK碼字每一個組成元素的所有取值結(jié)果予以量化處理，以2比特基本CCK碼字映射符的形式代替所述取值結(jié)果生成存儲表；b、確定并行的CCK調(diào)制輸入符號與基本CCK碼字中每一個兀素的對應(yīng)關(guān)系,將并行的CCK調(diào)制輸入符號按對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行分組，并在分組過程中刪除冗余比特信息；c、將并行的CCK調(diào)制輸入符號作為地址信息，在基本CCK碼字映射符形式的存儲表中查找出與基本CCK碼字映射符對應(yīng)的并行的基本CCK碼字映射符。上述方案中，所述步驟(3)具體包括a、將并行的基本CCK碼字映射符中的每個映射符按傳輸?shù)南群箜樞蜣D(zhuǎn)換成串行的碼字映射符；
b、根據(jù)所述的基本CCK碼字映射符表征方法，將碼字映射符逆處理，恢復(fù)成帶有正常調(diào)制信息的I路、Q路基本CCK碼字調(diào)制信號。上述方案中，所述步驟(4)具體包括a、根據(jù)CCK調(diào)制輸入符號的信息，得到差分相位調(diào)制編碼的旋轉(zhuǎn)角度值，用量化處理的方法表征所述旋轉(zhuǎn)角度值；b、根據(jù)量化處理的旋轉(zhuǎn)角度值對I路、Q路數(shù)據(jù)進(jìn)行交換操作，實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)乘法功能，得到CCK調(diào)制后的復(fù)數(shù)碼片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用的技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果如下I、本發(fā)明具有很強(qiáng)的通用性，可廣泛應(yīng)用于各種場合的CCK調(diào)制器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 中；2、本發(fā)明通過碼字映射符產(chǎn)生器的設(shè)計，使基本CCK碼字存儲方法最優(yōu)化，并以映射符的表征形式進(jìn)一步簡化設(shè)計；3、本發(fā)明通過I/Q兩路數(shù)據(jù)交換的設(shè)計，避免了復(fù)數(shù)乘法器的使用，進(jìn)一步節(jié)約了硬件資源，具有很強(qiáng)的實(shí)用價值。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)CCK調(diào)制器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中碼字映射符產(chǎn)生器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明應(yīng)用于IEEE802. llbllMbit/s發(fā)射機(jī)測試系統(tǒng)的示意圖；圖5為基于本發(fā)明的802. Ilb發(fā)射機(jī)在發(fā)送端連續(xù)發(fā)送的情況下,在Iitepoint的802. 11系列專用測試儀IQ view上得到的EVM圖和眼圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制裝置，包括輸入符號產(chǎn)生器、碼字映射符產(chǎn)生器、DQPSK調(diào)制器、并串轉(zhuǎn)換器、I/Q映射恢復(fù)器及I/Q交換輸出器；所述輸入符號產(chǎn)生器與所述碼字映射符產(chǎn)生器以及所述DQPSK調(diào)制器相連，所述碼字映射符產(chǎn)生器與所述并串轉(zhuǎn)換器、所述I/Q映射恢復(fù)器以及所述I/Q交換輸出器依次相連，所述DQPSK調(diào)制器與所述I/Q交換輸出器連接。其中，輸入符號產(chǎn)生器，針對llMbit/sCCK編碼調(diào)制，輸入比特流和輸出比特流數(shù)據(jù)速率相等，Wtl, Cl1, , d7}8比特數(shù)據(jù)由串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行CCK輸入符號，符號速率降低到 ll/8Mbit/s。碼字映射符產(chǎn)生器包括輸入符號分組模塊和基本CCK碼字映射符存儲模塊，輸入符號分組模塊和基本CCK碼字映射符存儲模塊呈一一對應(yīng)關(guān)系，如圖3所示。所述輸入符號分組模塊，根據(jù)CCK基本碼片中產(chǎn)生每一個復(fù)信號c' ^1 = 0,1,...,7)所需的相關(guān)相位信息倒推出產(chǎn)生該相位所需要的輸入數(shù)據(jù)，并將輸入的8比特數(shù)據(jù)進(jìn)行分組處理。所述基本CCK碼字映射符存儲模塊主要由7個存儲單元構(gòu)成，預(yù)先存儲入無冗余數(shù)據(jù)的碼字映射符，根據(jù)輸入符號分組模塊的7個輸出選擇相應(yīng)的映射符。其中第8組相關(guān)相位為一常量，不需輸入數(shù)據(jù)與其對應(yīng)。具體確定輸入比特、相關(guān)相位、以及基本碼片中各碼字的對應(yīng)關(guān)系，如表I所示。碼字映射符產(chǎn)生器的優(yōu)化設(shè)計，使存儲模塊的硬件資源消耗降低。根據(jù)基本CCK碼字集產(chǎn)生公式(即公式2)，將不同分組中的冗余比特信息刪除，僅存儲各組的相關(guān)信息，簡化了存儲器的占用空間。表ICCK編碼調(diào)制碼片選擇對應(yīng)關(guān)系表
權(quán)利要求
1.一種用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制裝置，其特征在于包括輸入符號產(chǎn)生器、碼字映射符產(chǎn)生器、DQPSK調(diào)制器、并串轉(zhuǎn)換器、I/Q映射恢復(fù)器及I/Q交換輸出器；所述輸入符號產(chǎn)生器與所述碼字映射符產(chǎn)生器以及所述DQPSK調(diào)制器相連，所述碼字映射符產(chǎn)生器與所述并串轉(zhuǎn)換器、所述I/Q映射恢復(fù)器以及所述I/Q交換輸出器依次相連，所述DQPSK調(diào)制器與所述I/Q交換輸出器連接。
2.如權(quán)利要求I所述的用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制裝置，其特征在于 所述輸入符號產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生并行CCK調(diào)制輸入符號； 所述碼字映射符產(chǎn)生器，用于按CCK碼片中碼字排列次序順次產(chǎn)生并行的基本CCK碼字映射符； 所述并串轉(zhuǎn)換器，用于將并行碼字映射符轉(zhuǎn)換成串行碼字映射符； 所述I/Q映射恢復(fù)器，用于將串行碼字映射符恢復(fù)成并行的帶有正常調(diào)制信息的I路、Q路基本CCK碼字調(diào)制信號； 所述DQPSK調(diào)制器，用于生成I/Q交換所需的控制信息，即旋轉(zhuǎn)信息； 所述I/Q交換輸出器，根據(jù)旋轉(zhuǎn)信息交換I路、Q路信號。
3.如權(quán)利要求I所述的用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制裝置，其特征在于所述碼字映射符產(chǎn)生器包括輸入符號分組模塊和基本CCK碼字映射符存儲模塊，所述輸入符號分組模塊和所述基本CCK碼字映射符存儲模塊呈一一對應(yīng)關(guān)系。
4.一種用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)根據(jù)所需的補(bǔ)碼鍵控輸入符號，將原始串行比特通過輸入符號產(chǎn)生器產(chǎn)生并行CCK調(diào)制輸入符號； (2)將基本CCK碼字以碼字映射符的形式予以表征，并將所述的并行CCK調(diào)制輸入符號進(jìn)行分組，由每組調(diào)制輸入符號根據(jù)表征結(jié)果得到并行的基本CCK碼字映射符； (3)將所述的基本CCK碼字映射符轉(zhuǎn)換成串行碼字映射符，再恢復(fù)成帶有正常調(diào)制后信息特征的復(fù)數(shù)信號； (4)根據(jù)差分編碼調(diào)制產(chǎn)生的基本CCK碼片旋轉(zhuǎn)信息，進(jìn)行I路和Q路數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)乘法功能，得到CCK調(diào)制后的復(fù)數(shù)碼片。
5.如權(quán)利要求4所述的用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制方法，其特征在于，所述步驟(2)具體包括 a、將基本CCK碼字每一個組成元素的所有取值結(jié)果予以量化處理，以2比特基本CCK碼字映射符的形式代替所述取值結(jié)果生成存儲表； b、確定并行的CCK調(diào)制輸入符號與基本CCK碼字中每一個元素的對應(yīng)關(guān)系，將并行的CCK調(diào)制輸入符號按對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行分組，并在分組過程中刪除冗余比特信息； C、將并行的CCK調(diào)制輸入符號作為地址信息，在基本CCK碼字映射符形式的存儲表中查找出與基本CCK碼字映射符對應(yīng)的并行的基本CCK碼字映射符。
6.如權(quán)利要求4所述的用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制方法，其特征在于，所述步驟(3)具體包括 a、將并行的基本CCK碼字映射符中的每個映射符按傳輸?shù)南群箜樞蜣D(zhuǎn)換成串行的碼字映射符； b、根據(jù)所述的基本CCK碼字映射符表征方法，將碼字映射符逆處理，恢復(fù)成帶有正常調(diào)制信息的I路、Q路基本CCK碼字調(diào)制信號。
7.如權(quán)利要求4所述的用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制方法，其特征在于，所述步驟(4)具體包括 a、根據(jù)CCK調(diào)制輸入符號的信息，得到差分相位調(diào)制編碼的旋轉(zhuǎn)角度值，用量化處理的方法表征所述旋轉(zhuǎn)角度值； b、根據(jù)量化處理的旋轉(zhuǎn)角度值對I路、Q路數(shù)據(jù)進(jìn)行交換操作，實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)乘法功能，得到CCK調(diào)制后的復(fù)數(shù)碼片。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線局域網(wǎng)通信領(lǐng)域，具體涉及一種用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制裝置及方法。所述裝置包括輸入符號產(chǎn)生器、碼字映射符產(chǎn)生器、DQPSK調(diào)制器、并串轉(zhuǎn)換器、I/Q映射恢復(fù)器及I/Q交換輸出器；輸入符號產(chǎn)生器與所述碼字映射符產(chǎn)生器以及DQPSK調(diào)制器相連，碼字映射符產(chǎn)生器與并串轉(zhuǎn)換器、I/Q映射恢復(fù)器以及I/Q交換輸出器依次相連，DQPSK調(diào)制器與I/Q交換輸出器連接。本發(fā)明還提供一種用于無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)碼鍵控調(diào)制方法。本發(fā)明使基本CCK基本碼字存儲方法最優(yōu)化，并以映射符的表征形式進(jìn)一步簡化設(shè)計；I/Q兩路數(shù)據(jù)交換的設(shè)計，避免了復(fù)數(shù)乘法器的使用，進(jìn)一步節(jié)約了硬件資源。
文檔編號H04L1/00GK102739589SQ201110087590
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者吳斌, 周玉梅, 張振東, 朱勇旭, 蔡菁菁 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所