碼分復(fù)用正交頻分多址通信系統(tǒng)信號(hào)接收裝置制造方法
【專利摘要】碼分復(fù)用正交頻分多址通信系統(tǒng)信號(hào)接收裝置，裝置中的第一級(jí)積分檢測(cè)解調(diào)單元包括N路子信道，每路子信道有一個(gè)信號(hào)乘法器和一個(gè)積分器連接而成；第二級(jí)相關(guān)檢測(cè)解擴(kuò)單元包括N路子信道，每路子信道由一個(gè)信號(hào)乘法器和一個(gè)相關(guān)器連接而成，積分器與第二級(jí)相關(guān)檢測(cè)解擴(kuò)單元中的信號(hào)乘法器一一對(duì)應(yīng)連接；射頻接收前端模塊依次連接ADC與下變頻模塊和副載波信號(hào)復(fù)制模塊；副載波信號(hào)復(fù)制模塊具有并行N路輸出端，每個(gè)輸出端連接第一級(jí)積分檢測(cè)解調(diào)單元的一個(gè)信號(hào)乘法器，相關(guān)器連接數(shù)據(jù)流并串變換模塊數(shù)據(jù)流并串變換模塊依次連接數(shù)據(jù)符號(hào)解復(fù)用模塊和數(shù)據(jù)符號(hào)參數(shù)估計(jì)模塊。
【專利說(shuō)明】碼分復(fù)用正交頻分多址通信系統(tǒng)信號(hào)接收裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于移動(dòng)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種實(shí)現(xiàn)碼分復(fù)用正交頻分多址通信系 統(tǒng)的接收裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 碼分復(fù)用/碼分多址通信體制普遍具有很高的信道帶寬，但是抗多徑干擾性能較 差，實(shí)際系統(tǒng)中通常采用降低碼速率的方法或利用窄帶傳輸，例如全球星系統(tǒng)中使用的話 音數(shù)據(jù)傳輸是一種僅能支持到10kbps量級(jí)的窄帶擴(kuò)頻通信。
[0003] 正交頻分復(fù)用/正交頻分多址通信體制已在地面移動(dòng)通信系統(tǒng)中廣泛使用，被譽(yù) 為是未來(lái)下一代無(wú)線通信（4G)的潮流技術(shù)，該技術(shù)本身就是為了解決多徑干擾而設(shè)計(jì)的， 通過(guò)多載波傳輸可以支持更高的數(shù)據(jù)率，100Mbps甚至更高，此外，由于采用了正交多載波 傳輸技術(shù)，其頻譜可以重疊，大大提升了頻率資源的有效利用率，這在衛(wèi)星通信等頻譜資源 受限的通信條件下顯得尤為寶貴。
[0004] 目前，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究領(lǐng)域普遍通過(guò)二選一的方式將碼分與正交頻分兩種體制相 結(jié)合，即在系統(tǒng)發(fā)射裝置里設(shè)置選擇開(kāi)關(guān)及處理器模塊，通過(guò)開(kāi)關(guān)切換來(lái)選擇傳輸碼分或 正交頻分信號(hào)，通過(guò)處理器模塊對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的編碼、調(diào)制、復(fù)用等操作，且在系統(tǒng) 接收裝置里也要設(shè)置相同的模塊；這種系統(tǒng)設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，成本較高，而且開(kāi)關(guān)切換一次只 能選擇單一種傳輸模式，不能真正實(shí)現(xiàn)將碼分與正交頻分兩種體制相結(jié)合即混合傳輸互相 兼容的設(shè)計(jì)思想，這種二選一的方式難以適應(yīng)當(dāng)前及未來(lái)通信系統(tǒng)兼容性及擴(kuò)展性的發(fā)展 需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種用于實(shí)現(xiàn)碼分復(fù)用正 交頻分多址通信系統(tǒng)的接收裝置。采用本實(shí)用新型能夠提高信號(hào)的抗干擾性能，拓展了通 信體制相互兼容性能。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：碼分復(fù)用正交頻分多址通信系統(tǒng)信號(hào)接收裝置，包括 射頻接收前端模塊，ADC與下變頻模塊，副載波信號(hào)復(fù)制模塊，第一級(jí)積分檢測(cè)解調(diào)單元，第 二級(jí)相關(guān)檢測(cè)解擴(kuò)單元，數(shù)據(jù)流并串變換模塊，數(shù)據(jù)符號(hào)解復(fù)用模塊，數(shù)據(jù)符號(hào)參數(shù)估計(jì)模 塊；
[0007] 所述的第一級(jí)積分檢測(cè)解調(diào)單元包括N路子信道，每路子信道由一個(gè)信號(hào)乘法器 和一個(gè)積分器連接而成；第二級(jí)相關(guān)檢測(cè)解擴(kuò)單元包括N路子信道，每路子信道由一個(gè)信 號(hào)乘法器和一個(gè)相關(guān)器連接而成，積分器與第二級(jí)相關(guān)檢測(cè)解擴(kuò)單元中的信號(hào)乘法器一一 對(duì)應(yīng)連接；射頻接收前端模塊依次連接ADC與下變頻模塊和副載波信號(hào)復(fù)制模塊；副載波 信號(hào)復(fù)制模塊具有并行N路輸出端，每個(gè)輸出端連接第一級(jí)積分檢測(cè)解調(diào)單元的一個(gè)信號(hào) 乘法器，相關(guān)器連接數(shù)據(jù)流并串變換模塊數(shù)據(jù)流并串變換模塊依次連接數(shù)據(jù)符號(hào)解復(fù)用模 塊和數(shù)據(jù)符號(hào)參數(shù)估計(jì)模塊；
[0008] ADC與下變頻模塊將射頻接收前端模塊接收的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻基帶副載波信 號(hào)，副載波信號(hào)復(fù)制模塊將中頻基帶副載波信號(hào)復(fù)制成N路，第一級(jí)積分檢測(cè)解調(diào)單元將 每一路副載波信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)后積分處理得到碼分復(fù)用副載波信號(hào)；第二級(jí)相關(guān)檢測(cè)解 擴(kuò)單元將每一路的碼分復(fù)用副載波信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)，得到N路原始數(shù)據(jù)符號(hào)；數(shù)據(jù)流并 串變換模塊將N路原始數(shù)據(jù)符號(hào)從并行傳輸變換為串行傳輸，由數(shù)據(jù)符號(hào)解復(fù)用模塊形成 多用戶的原始數(shù)據(jù)符號(hào)；數(shù)據(jù)符號(hào)參數(shù)估計(jì)模塊對(duì)多用戶的原始數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行精確參數(shù)估 計(jì)與補(bǔ)償均衡，最終獲取原始數(shù)據(jù)符號(hào)的精估計(jì)值。
[0009] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為：
[0010] (1)本實(shí)用新型采用能夠同時(shí)接收碼分與正交頻分兩種通信體制的混合信號(hào)，有 效拓展了兩種通信體制的相互兼容性，并且兼容了兩種體制自身的優(yōu)勢(shì)。
[0011] (2)本實(shí)用新型在接收裝置的功能模塊中采用兩級(jí)積分相關(guān)檢測(cè)解調(diào)解擴(kuò)組件單 元(先解調(diào)后解擴(kuò))，實(shí)現(xiàn)了正交頻分多址信號(hào)的正交解調(diào)，并對(duì)解調(diào)出的碼分復(fù)用信號(hào)實(shí) 現(xiàn)了相關(guān)解擴(kuò)，從而有效獲取并恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)符號(hào)的粗估計(jì)值。
[0012] (3)本實(shí)用新型在接收裝置的功能模塊中采用基于頻域的數(shù)據(jù)符號(hào)參數(shù)估計(jì)模 塊，通過(guò)FFT變換域，僅用一次除法運(yùn)算即可完成所有原始數(shù)據(jù)符號(hào)的參數(shù)估計(jì)，最終獲取 原始數(shù)據(jù)符號(hào)的精估計(jì)值，算法簡(jiǎn)便易操作，實(shí)時(shí)性好，便于實(shí)現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為本實(shí)用新型功能模塊示意圖；
[0014] 圖2為本實(shí)用新型解調(diào)解擴(kuò)組件單元原理圖；
[0015] 圖3為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)符號(hào)參數(shù)估計(jì)模塊結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。碼分復(fù)用正交頻分多址通信系統(tǒng) 信號(hào)接收裝置，如圖1所示，包括射頻接收前端模塊，ADC與下變頻模塊，副載波信號(hào)復(fù)制模 塊，第一級(jí)積分檢測(cè)解調(diào)單元，第二級(jí)相關(guān)檢測(cè)解擴(kuò)單元，數(shù)據(jù)流并串變換模塊，數(shù)據(jù)符號(hào) 解復(fù)用模塊，數(shù)據(jù)符號(hào)參數(shù)估計(jì)模塊；
[0017] 如圖2所示，第一級(jí)積分檢測(cè)解調(diào)單元包括N路子信道，每路子信道由一個(gè)信號(hào)乘 法器和一個(gè)積分器連接而成；第二級(jí)相關(guān)檢測(cè)解擴(kuò)單元包括N路子信道，每路子信道由一 個(gè)信號(hào)乘法器和一個(gè)相關(guān)器連接而成，積分器與第二級(jí)相關(guān)檢測(cè)解擴(kuò)單元中的信號(hào)乘法器 一一對(duì)應(yīng)連接；射頻接收前端模塊依次連接ADC與下變頻模塊和副載波信號(hào)復(fù)制模塊；副 載波信號(hào)復(fù)制模塊具有并行N路輸出端，每個(gè)輸出端連接第一級(jí)積分檢測(cè)解調(diào)單元的一個(gè) 信號(hào)乘法器，相關(guān)器連接數(shù)據(jù)流并串變換模塊數(shù)據(jù)流并串變換模塊依次連接數(shù)據(jù)符號(hào)解復(fù) 用模塊和數(shù)據(jù)符號(hào)參數(shù)估計(jì)模塊；一般N在64、128、256、512、1024等幾個(gè)數(shù)值中取值。
[0018] 射頻接收前端模塊、ADC與下變頻模塊負(fù)責(zé)將完成射頻接收信號(hào)(該信號(hào)可來(lái)自地 面無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和/或衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)）的鎖頻/鎖相接收，預(yù)選濾波，模數(shù)轉(zhuǎn) 換，下變頻等操作。經(jīng)過(guò)射頻接收前端模塊、ADC與下變頻模塊處理后，獲得中頻基帶副載 波信號(hào)。
[0019] 副載波信號(hào)復(fù)制模塊負(fù)責(zé)將獲得的中頻基帶副載波信號(hào)（單路）復(fù)制成多路（N 路)，每一路作為一個(gè)子信道，第一路定義成第0子信道，第二路定義成第1子信道，第三路 定義成第2子信道，以此類推，至第Ν路定義成第Ν-1子信道，每一路上均傳輸相同的正交 頻分多址副載波信號(hào)，將每一路的副載波信號(hào)送給解調(diào)解擴(kuò)組件單元進(jìn)行處理。
[0020] 第一級(jí)積分檢測(cè)解調(diào)單元負(fù)責(zé)將每一路的正交頻分多址副載波信號(hào)進(jìn)行正交解 調(diào)，通過(guò)與發(fā)射裝置中相同（點(diǎn)數(shù)相同，量級(jí)相同）的正交FFT操作實(shí)現(xiàn)，積分后每一路的正 交頻分多址副載波信號(hào)變?yōu)榇a分復(fù)用副載波信號(hào)。
[0021] 第二級(jí)相關(guān)檢測(cè)解擴(kuò)單元負(fù)責(zé)將每一路的碼分復(fù)用副載波信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)，通 過(guò)一組與發(fā)射裝置中相同的偽隨機(jī)擴(kuò)頻碼組（Gold序列)實(shí)現(xiàn)，相關(guān)后每一路的碼分復(fù)用副 載波信號(hào)變?yōu)樵紨?shù)據(jù)符號(hào)，此時(shí)的原始數(shù)據(jù)符號(hào)具有粗估計(jì)值。
[0022] 數(shù)據(jù)流并串變換模塊負(fù)責(zé)將具有粗估計(jì)值的并行原始數(shù)據(jù)符號(hào)從并行傳輸變換 為串行傳輸。
[0023] 數(shù)據(jù)符號(hào)解復(fù)用模塊負(fù)責(zé)具有粗估計(jì)值的串行原始數(shù)據(jù)符號(hào)的拆包、分解、重組 等操作，形成多用戶的原始數(shù)據(jù)符號(hào)。
[0024] 數(shù)據(jù)符號(hào)參數(shù)估計(jì)模塊負(fù)責(zé)對(duì)多用戶的具有粗估計(jì)值的原始數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行精確 參數(shù)估計(jì)與補(bǔ)償均衡，最終獲取原始數(shù)據(jù)符號(hào)的精估計(jì)值，完成多用戶的數(shù)據(jù)符號(hào)的重建 與恢復(fù)。
[0025] 如圖2所示，第一級(jí)積分檢測(cè)解調(diào)單元，輸入端是由N路傳輸相同的正交頻分多址 副載波信號(hào)構(gòu)成的子信道，每一路均采用一個(gè)由信號(hào)乘法器和積分檢測(cè)器構(gòu)成的正交解調(diào) 器，其中，信號(hào)乘法器負(fù)責(zé)將每一路的接收到的副載波信號(hào)與本地生成的相干載波進(jìn)行乘 法運(yùn)算，積分檢測(cè)器負(fù)責(zé)對(duì)相乘后的輸出信號(hào)進(jìn)行積分運(yùn)算，并將正交頻分多址副載波信 號(hào)中的與當(dāng)前子信道相對(duì)應(yīng)的子載波頻率線性無(wú)關(guān)的多址信號(hào)積分清零。
[0026] 每一路上的積分檢測(cè)器均具有相同的結(jié)構(gòu)，積分周期均相同；每一路上的信號(hào)乘 法器均具有相同的結(jié)構(gòu)，每一路上的本地生成的相干載波不同，且具有和發(fā)射裝置相同的 相干載波排列規(guī)則，滿足多載波正交性的要求。
[0027] 設(shè)每一路的正交頻分多址副載波信號(hào)(經(jīng)過(guò)副載波信號(hào)復(fù)制模塊復(fù)制后)為S(t)， 則正交解調(diào)輸出的碼分復(fù)用副載波信號(hào)為d n，可用式[1]計(jì)算：
[0028]

【權(quán)利要求】
1.碼分復(fù)用正交頻分多址通信系統(tǒng)信號(hào)接收裝置，其特征在于：包括射頻接收前端模 塊，ADC與下變頻模塊，副載波信號(hào)復(fù)制模塊，第一級(jí)積分檢測(cè)解調(diào)單元，第二級(jí)相關(guān)檢測(cè)解 擴(kuò)單元，數(shù)據(jù)流并串變換模塊，數(shù)據(jù)符號(hào)解復(fù)用模塊，數(shù)據(jù)符號(hào)參數(shù)估計(jì)模塊； 所述的第一級(jí)積分檢測(cè)解調(diào)單元包括N路子信道，每路子信道由一個(gè)信號(hào)乘法器和一 個(gè)積分器連接而成；第二級(jí)相關(guān)檢測(cè)解擴(kuò)單元包括N路子信道，每路子信道由一個(gè)信號(hào)乘 法器和一個(gè)相關(guān)器連接而成，積分器與第二級(jí)相關(guān)檢測(cè)解擴(kuò)單元中的信號(hào)乘法器一一對(duì)應(yīng) 連接；射頻接收前端模塊依次連接ADC與下變頻模塊和副載波信號(hào)復(fù)制模塊；副載波信號(hào) 復(fù)制模塊具有并行N路輸出端，每個(gè)輸出端連接第一級(jí)積分檢測(cè)解調(diào)單元的一個(gè)信號(hào)乘法 器，相關(guān)器連接數(shù)據(jù)流并串變換模塊數(shù)據(jù)流并串變換模塊依次連接數(shù)據(jù)符號(hào)解復(fù)用模塊和 數(shù)據(jù)符號(hào)參數(shù)估計(jì)模塊； ADC與下變頻模塊將射頻接收前端模塊接收的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻基帶副載波信號(hào)， 副載波信號(hào)復(fù)制模塊將中頻基帶副載波信號(hào)復(fù)制成N路，第一級(jí)積分檢測(cè)解調(diào)單元將每一 路副載波信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)后積分處理得到碼分復(fù)用副載波信號(hào)；第二級(jí)相關(guān)檢測(cè)解擴(kuò)單 元將每一路的碼分復(fù)用副載波信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)，得到N路原始數(shù)據(jù)符號(hào)；數(shù)據(jù)流并串變 換模塊將N路原始數(shù)據(jù)符號(hào)從并行傳輸變換為串行傳輸，由數(shù)據(jù)符號(hào)解復(fù)用模塊形成多用 戶的原始數(shù)據(jù)符號(hào)；數(shù)據(jù)符號(hào)參數(shù)估計(jì)模塊對(duì)多用戶的原始數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行精確參數(shù)估計(jì)與 補(bǔ)償均衡，最終獲取原始數(shù)據(jù)符號(hào)的精估計(jì)值。
【文檔編號(hào)】H04L25/03GK203872202SQ201420092092
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】楊童 申請(qǐng)人:中國(guó)空間技術(shù)研究院