一種交織法生成的zcz序列集合的快速周期相關(guān)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明提供一種交織法生成的零相關(guān)區(qū)（Zero Correlation Zone,ZCZ)序列集合 的快速周期相關(guān)方法，屬于信息理論、信號處理及通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] -組具有理想周期自相關(guān)和周期互相關(guān)或者理想非周期自相關(guān)和非周期 互相關(guān)的序列集合，能夠很好地應(yīng)用在通信和雷達(dá)系統(tǒng)中，提供包括識別、同步、搜 索、干擾消除和信道估計(jì)等功能。例如，隨著以多輸入多輸出（Multiple-Input and Multiple-Output，ΜΜ0)技術(shù)為代表的無線通信技術(shù)的發(fā)展，如何通過利用空間維度以使 系統(tǒng)獲得更高的吞吐率和更可靠的傳輸，已成為目前十分熱門的研究內(nèi)容之一。對于MMO 無線通信接收機(jī)，同步和信道估計(jì)是實(shí)現(xiàn)高性能接收的關(guān)鍵之一。采用具有這種理想相關(guān) 特性的序列作為導(dǎo)頻序列：利用理想相關(guān)序列的唯一非零峰值，可實(shí)現(xiàn)精確時(shí)間同步；利 用零相關(guān)區(qū)，可消除多徑干擾，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)信道估計(jì)。
[0003] 然而，同時(shí)具有理想周期自相關(guān)和周期互相關(guān)或者理想非周期自相關(guān)和非周期互 相關(guān)的序列集合已經(jīng)被證明是不存在的，一種替代方案是ZCZ序列集合。ZCZ序列集合，即 集合內(nèi)一個(gè)序列具有一定長度零相關(guān)區(qū)自相關(guān)特性，不同序列具有同等長度零相關(guān)區(qū)互相 關(guān)特性，只要零相關(guān)區(qū)的長度大于所需理想自相關(guān)和互相關(guān)的區(qū)域長度，就可以代替理想 序列集合實(shí)現(xiàn)以上功能。
[0004] 在這種背景下，許多ZCZ序列集合的生成方法被提出來。特別是，基于理想序列和 酉矩陣采用交織法生成法，由于其生成方法簡單易行，并且其生成的ZCZ序列集合的零相 關(guān)區(qū)長度達(dá)到理論界而受到廣泛關(guān)注和研究。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，周期相關(guān)運(yùn)算的計(jì)算量 較大，增加接收機(jī)的硬件成本和信息處理時(shí)延，不利于信息的快速處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：針對上述基于理想序列和酉矩陣采用交織方法生成的ZCZ序列集合， 設(shè)計(jì)其對應(yīng)的快速周期相關(guān)方法，從而降低接收端的運(yùn)算量。
[0006] 技術(shù)方案：一種交織法生成的ZCZ序列集合的快速周期相關(guān)方法，首先生成ZCZ序 列集合，然后對生成的ZCZ序列集合的進(jìn)行快速周期相關(guān)。
[0007] 生成ZCZ序列集合的步驟如下：
[0008] (1)設(shè)Aq 為長度為1的理想序列，即A tl的自相關(guān)函數(shù)i?A。滿足如 下性質(zhì)：
[0009]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種交織法生成的zcz序列集合的快速周期相關(guān)方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 設(shè)與ZCZ序列集合
丨相關(guān)的接收序列為
，將 R分解成如下子向量：
Rt為長度為1的列向量； (2) 由ZCZ序列集合的迭代生成方法可知，
丨的第i條序列中第j個(gè) 元素可表示為：
其中，0 彡i彡 1「1，〇<./<///、-1;
其中0,…，1-1 ;則取元素集合
，表示為向量 hm:
其中，
表示將列向量:向上循 環(huán)移位了plQ個(gè)點(diǎn)，P= 〇,…，1「1，《 = 〇，???，["-1-1; ⑷將hQ與Rt進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，得到'，并乘上系數(shù)<,,，得到巧"1，具體表示為：
其中，0 彡j?彡 1「1，0 彡j# 1「1，' = 〇，???，///' -1。 (5)將4〃1'/1，(/-2)/1^1；)的第1條序列中第」個(gè)元素表示為 ：
其中，0彡i彡1「1，〇句_<(-1。
化'的相關(guān)值，表示為：
乘上系數(shù)，得到，表示為：
其中，0 彡j0彡 1「1，0 彡 1「i，r=o,…，//廣-1 ; (8) 令n= 2,…，N-1，將步驟（5)到步驟（7)迭代執(zhí)行N-2次，則得到相關(guān)值
將
的第i條序列中第j個(gè)元素表示為：
其中，0 彡i彡 1「1，〇句_</// -1; (9) 由仏^，可得：
其中& =0+ 則取元素集合
，表示為 向量h$v :
的相關(guān)值，表不為：
乘上系數(shù):<,71，得到，表示為：
其中，〇彡j?彡 1「1，〇彡 1「i，z= 〇，j^-io (11)最后，得出接收序列
與ZCZ序列集合
的 周期相關(guān)結(jié)果
為R循環(huán)移位t個(gè)點(diǎn)后與
中第mN+i條序列 的相關(guān)值，表示如下：
2.如權(quán)利要求1所述的交織法生成的ZCZ序列集合的快速周期相關(guān)方法，其特征在于， 生成ZCZ序列集合的步驟如下： (1)設(shè)
丨為長度為1的理想序列，即&的自相關(guān)函數(shù)i?A。滿足如下性 質(zhì)：
其中，￡a。為序列A。的能量，mod表示取模操作，（?廣表示共軛操作； ⑵定義兩個(gè)整數(shù)1。和1i，滿足1 = 1山，1彡1。< 1，1彡1 ^ 1，1i個(gè)理想序列 化，0彡i彡1:-1，由慫循環(huán)向左移位il^個(gè)位數(shù)生成，表示如下：
(3)設(shè)Bn，n彡1，為liXl^酉矩陣，表示如下：
酉矩陣滿足如下性質(zhì)：
(4) 設(shè)Q為包含1i個(gè)序列的理想序列的序列集，每條序列長度為1，表示為：
其中，0彡i彡1^1,0彡j彡1-1 ; (5) 設(shè)Cn，n> 1，為包含個(gè)序列的理想序列的序列集，每條序列長度為W，表示為：
由如下迭代得到：
其中，OSiSli-1，
表示取不超過x的最大整數(shù)； (6) 令n =i，…，N，將步驟⑶迭代執(zhí)行N次，則得到序列集合
:此序列集合即為ZCZ 序列集合，共有M= 條序列，每條序列長度為i= ///v，零相關(guān)區(qū)長度為
，表 示為
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種交織法生成的零相關(guān)區(qū)(Zero？Correlation？Zone，ZCZ)序列集合的快速周期相關(guān)方法，包括如下步驟：確定生成ZCZ序列集合所需各項(xiàng)參數(shù)，包括迭代次數(shù)、理想周期自相關(guān)序列和酉矩陣，以及確定ZCZ序列集合的各項(xiàng)參數(shù)，包括序列長度、序列條數(shù)和零相關(guān)區(qū)的長度；將與ZCZ序列集合周期相關(guān)的接收序列分為各子向量，并與理想自相關(guān)序列相關(guān)；將這組相關(guān)值乘上酉矩陣中的元素并將其中對應(yīng)元素求和，得到新的一組相關(guān)值；將上一步循環(huán)迭代，最終得到接收序列與ZCZ序列集合的周期相關(guān)值。
【IPC分類】H04L1-00, H04L1-06
【公開號】CN104579587
【申請?zhí)枴緾N201410810696
【發(fā)明人】王海明, 王宇, 何世文, 黃永明, 楊綠溪, 張軍, 洪偉, 江華
【申請人】江蘇中興微通信息科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月23日