專利名稱：一種用于wlan跳頻系統(tǒng)的交織方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于WLAN跳頻系統(tǒng)的交織方法，屬于通信信號處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，無線寬帶上網(wǎng)市場潛力巨大，無線局域網(wǎng)作為寬帶無線網(wǎng)的重要組成部分，具有廣闊的應(yīng)用前景。無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802. 11的物理層中，定義RF傳輸采用擴頻調(diào)制技術(shù)，工作頻段在2. 4000 2. 4835GHz，發(fā)收兩端采用11位Barker作為擴頻碼序列， 處理增益為10. 4dB，跳頻擴頻載頻受偽隨機碼的控制，在其工作帶寬范圍內(nèi)，其頻率隨機改變。接收端的頻率也隨機變化，并保持與發(fā)射端的變化規(guī)律一致。出于成本的考慮，商用跳頻系統(tǒng)跳速都比較慢，一般在50跳/秒以下。由于慢跳頻系統(tǒng)實現(xiàn)簡單，因此低速WLAN常常采用跳頻技術(shù)。跳頻擴頻支持IMb/s數(shù)據(jù)速率，共有22組跳頻圖案，包括79個信道。跳頻技術(shù)是當(dāng)今在無線通信中被廣泛應(yīng)用的一種擴頻通信技術(shù)。使用跳頻通信時，傳送信息所用的載波頻率按某種跳頻圖案在一個寬頻帶內(nèi)跳變，通常是通過使用跳頻序列控制可變頻率合成器來改變載波頻率。跳頻技術(shù)在抗干擾，尤其是人為干擾上，表現(xiàn)卓越，已經(jīng)被軍用通信廣泛采用。傳統(tǒng)的跳頻技術(shù)在跳頻速率很高時對載頻的跳變精度以及跳變速率都要求嚴(yán)重控制，因此對設(shè)備復(fù)雜性要求很高。而采用交織技術(shù)的跳頻系統(tǒng)圖能夠大幅度降低系統(tǒng)實現(xiàn)的復(fù)雜度?，F(xiàn)有的交織技術(shù)已經(jīng)能明顯降低復(fù)雜度，但由于其設(shè)計過于簡單，所以在抗干擾上的效果并不理想。本發(fā)明的目的是在小幅加復(fù)雜度的前提下，改進現(xiàn)有跳頻交織技術(shù)，使得WLAN跳頻通信系統(tǒng)抗干擾方面起到更好的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過降低WLAN跳頻系統(tǒng)信息序列間的相關(guān)性來提高WLAN跳頻通信系統(tǒng)的抗干擾性能，防止突發(fā)錯誤，提出了一種用于WLAN跳頻系統(tǒng)的交織方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明的一種用于WLAN跳頻系統(tǒng)的交織方法，其步驟如下步驟一、發(fā)送端將WLAN跳頻系統(tǒng)預(yù)發(fā)送的信源符號進行信道編碼；步驟二、發(fā)送端將步驟一進行信道編碼后的信源信號送至素數(shù)碼交織器進行交織，所述交織器使用素數(shù)碼作為交織序列對信源符號進行交織；步驟三、發(fā)送端將經(jīng)步驟二交織后的信號進行調(diào)制與跳頻，將數(shù)據(jù)送到不同的頻率點上發(fā)送出，經(jīng)無線信道到達接收端；步驟四、接收端通過校正本地時鐘實現(xiàn)與發(fā)射端時鐘一致，即實現(xiàn)同步后，獲取發(fā)送端跳頻圖案，將得到的發(fā)端跳頻圖案與步驟三輸出的到達接收端的信號相乘，完成對接收的跳頻信號解跳；步驟五、接收端使用與步驟二相同的素數(shù)碼對步驟四輸出的解跳信號進行解交織；
步驟六、將步驟五所得的信號進行信道解碼處理，得到信源發(fā)送的符號。經(jīng)過上述六個步驟即完成了 WLAN中信息序列的素數(shù)碼交織與解交織工作。有益效果本發(fā)明使用素數(shù)碼族生成交織地址序列來實現(xiàn)WLAN跳頻系統(tǒng)中的交織，實現(xiàn)靈活，不用刻意考慮矩陣維數(shù)的特點；能在小幅增加復(fù)雜度的同時，能夠改善出現(xiàn)連串錯誤時超出糾錯編碼糾錯能力的抗誤碼性能；對單音干擾存有較好的抑制效果；改善了現(xiàn)有WLAN 跳頻通信中交織技術(shù)的延時較高及存儲量大的情況，可以放寬系統(tǒng)復(fù)雜度需求，以簡化設(shè)備，同時改善跳頻通信的抗干擾性能。


圖1是本發(fā)明中跳頻通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明交織方法的流程圖；圖3是本發(fā)明實施例中抗單音干擾性能的仿真結(jié)果圖，其中橫坐標(biāo)為信噪比。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明和詳細(xì)描述。圖1是整個跳頻通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖1可見，從信源發(fā)出的符號先要進行信道編碼，而后再用信道編碼后的符號和素數(shù)碼矩陣相對應(yīng)進行交織，交織后的序列便可送入跳頻調(diào)制器處進行發(fā)射。信號經(jīng)過信道到達接收端先要進行解跳，而后用與發(fā)送端嚴(yán)格同步的素數(shù)碼矩陣對信號進行解交織，解交織后的序列進行信道解碼便恢復(fù)出發(fā)送端發(fā)送的符號。圖2是本發(fā)明提出的交織方法的流程圖。信息序列先要變換成mXn的矩陣，而后根據(jù)信號序列的矩陣大小產(chǎn)生維度合適的素數(shù)碼矩陣，依照此素數(shù)碼矩陣序列對信號序列進行交織。交織過程可以是按行對應(yīng)，也可按列對應(yīng)。用素數(shù)碼交織后的信號矩陣要變?yōu)樾盘栃蛄?，而后便可發(fā)送。接收端在接收到信號序列后先要將信號序列變換成與發(fā)送端相同維度的mXn矩陣，而后用與發(fā)送短嚴(yán)格同步的素數(shù)碼矩陣對此信號矩陣進行解交織，解交織后的信號矩陣變換為信號序列后就可以進行下一步的處理。實施例以存在單音干擾的WLAN跳頻系統(tǒng)為例，對本發(fā)明的具體實施過程進行說明。上述存在單音干擾的WLAN跳頻系統(tǒng)的單音干擾頻率偏移為400000Hz，干擾功率系數(shù)為0. 011，噪聲為高斯白噪聲。步驟一、將WLAN跳頻系統(tǒng)的信源符號采用隨機序列，共發(fā)送100000個點，每個頻點發(fā)送lOOObit，共發(fā)送100次；對此信源符號進行信道編碼，信道編碼采用(31，2 RS編碼，編碼后的速率為501cbpS ；步驟二、將RS信道編碼后的信號送至參數(shù)P = 41素數(shù)碼矩陣交織器進行交織；素數(shù)碼序列的具體實現(xiàn)規(guī)則如下素數(shù)碼是有限域域GF (P2)上模P乘法的結(jié)果，其生成表達式為k(m，1) = ml (mod 卩)，且0<!11，1< ;其中P為素數(shù)，k表示縱坐標(biāo)標(biāo)號，m表示碼字序號，1表示橫坐標(biāo)標(biāo)號。
例如P = 5時構(gòu)造的素數(shù)碼如下表1所示。表1基于GF (P2)的素數(shù)碼矩陣
權(quán)利要求
1. 一種用于WLAN跳頻系統(tǒng)的交織方法，其特征在于步驟如下 步驟一、發(fā)送端將WLAN跳頻系統(tǒng)預(yù)發(fā)送的信源符號進行信道編碼； 步驟二、發(fā)送端將步驟一進行信道編碼后的信源信號送至素數(shù)碼交織器進行交織，所述交織器使用素數(shù)碼作為交織序列對信源符號進行交織；步驟三、發(fā)送端將經(jīng)步驟二交織后的信號進行調(diào)制與跳頻，將數(shù)據(jù)送到不同的頻率點上發(fā)送出，經(jīng)無線信道到達接收端；步驟四、接收端通過校正本地時鐘實現(xiàn)與發(fā)射端時鐘一致，即實現(xiàn)同步后，獲取發(fā)送端跳頻圖案，將得到的發(fā)端跳頻圖案與步驟三輸出的到達接收端的信號相乘，完成對接收的跳頻信號解跳；步驟五、接收端使用與步驟二相同的素數(shù)碼對步驟四輸出的解跳信號進行解交織； 步驟六、將步驟五所得的信號進行信道解碼處理，得到信源發(fā)送的符號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于WLAN跳頻系統(tǒng)的交織方法，屬于通信信號處理技術(shù)領(lǐng)域。信息序列先變換成m×n的矩陣，而后根據(jù)信號序列的矩陣大小產(chǎn)生維度合適的素數(shù)碼矩陣，依照此素數(shù)碼矩陣序列對信號序列進行交織，用素數(shù)碼交織后的信號矩陣變?yōu)樾盘栃蛄泻蟀l(fā)送；接收端在接收到信號序列后先要將信號序列變換成與發(fā)送端相同維度的m×n矩陣，而后用與發(fā)送端同步的素數(shù)碼矩陣對此信號矩陣進行解交織，解交織后的信號矩陣變換為信號序列后用于后期處理。本發(fā)明實現(xiàn)靈活，能夠改善出現(xiàn)連串錯誤時超出糾錯編碼糾錯能力的抗誤碼性能；對單音干擾存有較好的抑制效果；改善了現(xiàn)有技術(shù)的延時較高及存儲量大的情況，同時改善跳頻通信的抗干擾性能。
文檔編號H04L1/00GK102299727SQ201110217288
公開日2011年12月28日 申請日期2011年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月31日
發(fā)明者劉珩, 卜祥元, 盧繼華, 周榮花, 孫磊, 安建平, 張宇, 李祥明, 王愛華, 黃承飛, 黎悟淵 申請人:北京理工大學(xué)