一種擴(kuò)頻通信中的位置調(diào)制和軟解調(diào)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種擴(kuò)頻通信中的位置調(diào)制和軟解調(diào)方法，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，發(fā)射端用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào) 審IJ，使原數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機(jī) 碼與接收的帶寬信號(hào)作相關(guān)處理，把寬帶信號(hào)換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號(hào)即解擴(kuò)，W實(shí)現(xiàn) 信息通信。
[0003]擴(kuò)頻碼中常見的序列有m序列、Gold序列等。m序列是由n級(jí)線性移位寄存器廣生的 周期為2D-1的碼序列，是最長(zhǎng)線性移位寄存器序列的簡(jiǎn)稱。運(yùn)種序列有周期長(zhǎng)、容易產(chǎn)生、 隨機(jī)性好等優(yōu)異特征。Gold序列是用一對(duì)周期和速率相同，但碼字不同的m序列優(yōu)選對(duì)進(jìn)行 模2相加后得到的。優(yōu)選對(duì)是指在m序列集中，其互相關(guān)函數(shù)最大值的絕對(duì)值小于某兩個(gè)值 的兩個(gè)m序列。Gold序列由m序列優(yōu)選對(duì)組成。m序列優(yōu)選對(duì)是指兩相同長(zhǎng)度的m序列的互相 關(guān)函數(shù)具有=值性，即相關(guān)值只會(huì)出現(xiàn)=個(gè)值：
[0004] 傳統(tǒng)的擴(kuò)頻系統(tǒng)頻譜效率低，如果要想提高數(shù)據(jù)率就要采用更高階的調(diào)制方式。 如果在不改變調(diào)制編碼方式的前提下提高數(shù)據(jù)率，可W在序列位置上攜帶一些信息，即對(duì) 擴(kuò)頻后的序列進(jìn)行循環(huán)移位，通過位置比特決定移位的位數(shù)，運(yùn)樣可W在帶寬不變的條件 下提高數(shù)據(jù)率。不同的移位方式會(huì)使移位后的擴(kuò)頻碼與本地?cái)U(kuò)頻碼的相關(guān)值不同，因而造 成了接收機(jī)解調(diào)性能的不同。
[0005] 而在位置解調(diào)中，傳統(tǒng)的解調(diào)方法是將接收序列與經(jīng)過不同移位的本地序列依次 做相關(guān)，通過比較幾次相關(guān)值的大小找到峰值及其對(duì)應(yīng)的本地序列的移位位數(shù)，運(yùn)樣就能 夠一次解出全部的位置比特。但是運(yùn)種硬解調(diào)的方法無法與編碼的軟判決配合使用，如果 相關(guān)峰值位置受到噪聲影響而改變，硬解調(diào)得到的位置數(shù)據(jù)必然出錯(cuò)，控制移位位數(shù)的位 置比特就可能會(huì)全部錯(cuò)誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提出一種擴(kuò)頻通信中的位置調(diào)制方式W及其軟解調(diào)的方法，包括 發(fā)射端算法和接收端算法兩部分。
[0007] 在發(fā)射端，本發(fā)明將某一原始擴(kuò)頻序列經(jīng)過移位后得到的多個(gè)不同循環(huán)移位的副 本作為擴(kuò)頻序列，通過移位信息來傳遞數(shù)據(jù)。由于Gold序列的互相關(guān)特性具有=值性，即除 去循環(huán)移位為0處的相關(guān)值外其他相關(guān)值只會(huì)出現(xiàn)與相同長(zhǎng)度的m序列優(yōu)選對(duì)相同的3個(gè) 值：
因此，將擴(kuò)頻序列循環(huán)移位到相關(guān)值為-1的位置處時(shí)，即移位 的步數(shù)對(duì)應(yīng)于擴(kuò)頻序列的自相關(guān)函數(shù)中-1所在位置?？墒瓜到y(tǒng)能夠獲得最低的誤碼率，從 而可實(shí)現(xiàn)更高的傳輸數(shù)據(jù)率。
[0008] 發(fā)射端位置調(diào)制的具體步驟為:設(shè)接收到的信號(hào)序列為r(n)，本地?cái)U(kuò)頻碼序列為S (n)，長(zhǎng)度為N，位置調(diào)制進(jìn)制數(shù)為C，則可W有2^個(gè)不同的移位值，移位時(shí)參考的序列為位置 序列P(n)，位置序列p(n)的元素為不同的移位值，可知，擴(kuò)頻序列按照p(n)的元素移位后與 原擴(kuò)頻序列的相關(guān)值應(yīng)為-1，且位置序列P(n)的長(zhǎng)度應(yīng)為C。每個(gè)碼元所需移位步數(shù)構(gòu)成移 位序列Pm(n)。則調(diào)制的步驟如下：
[0009] (1)將待調(diào)制數(shù)據(jù)分組，每組包含M個(gè)用于數(shù)據(jù)調(diào)制的比特和IogsC個(gè)用于位置調(diào) 制的比特；
[0010] (2)將M個(gè)用于數(shù)據(jù)調(diào)制的比特映射到星座圖上的數(shù)據(jù)，并使用擴(kuò)頻碼進(jìn)行擴(kuò)頻；
[0011] (3)將每個(gè)分組內(nèi)的IogsC個(gè)用于位置調(diào)制的比特?fù)Q算為十進(jìn)制移位編號(hào)，構(gòu)成移 位序列Pm(n)的第n個(gè)元素。若IogsC個(gè)用于位置調(diào)制的比特為全0,則不進(jìn)行移位；
[0012] (4)將移位序列Pm(n)代入位置序列p(n)，形成移位步數(shù)序列Pstep(n)，其中，Pstep(n) = p(pm(n));
[OOU] (5)將每個(gè)分組構(gòu)成的擴(kuò)頻碼元進(jìn)行循環(huán)右移(或左移），移位步數(shù)為Pstep(n)中對(duì) 應(yīng)的碼元，即第n個(gè)碼元循環(huán)右移(或左移)Pstep(n)步。
[0014] 在接收端，本發(fā)明采用軟解調(diào)方法，先用接收序列循環(huán)移位與本地序列做相關(guān)，再 通過不同位置處的相關(guān)值，利用解調(diào)算法，計(jì)算出幅度調(diào)制數(shù)據(jù)比特軟解調(diào)值和位置比特 軟解調(diào)值，最后配合譯碼器的軟判決得到譯碼數(shù)據(jù)。
[0015] 解調(diào)的具體步驟如下：
[0016] (1)對(duì)接收的擴(kuò)頻序列按照位置序列P(n)的元素依次進(jìn)行循環(huán)左移(或右移），并 在每次移位后與本地?cái)U(kuò)頻碼序列s(n)進(jìn)行相關(guān)。接收到的擴(kuò)頻序列的循環(huán)移位與本地?cái)U(kuò)頻 碼序列的循環(huán)移位是等價(jià)的，即，
[0018] 其中，％N表示對(duì)N求余，sin]表示本地?cái)U(kuò)頻碼序列的共輛，進(jìn)行C次移位相關(guān)后用 一個(gè)序列(Kk)來存儲(chǔ)C個(gè)相關(guān)值；
[0019] (2)在C個(gè)相關(guān)值中選取模最大的，直接讀取相關(guān)值并對(duì)其解調(diào)可得到M個(gè)用于數(shù) 據(jù)調(diào)制的比特；
[0020] (3)利用
求出位置數(shù)據(jù)的第k個(gè)比特的軟解調(diào)值， □ I代表求模運(yùn)算，k=l，2,. . .log2C。得到全部IogsC個(gè)用于位置調(diào)制的比特的軟解調(diào)值；
[0021] (4)將每M個(gè)用于調(diào)制數(shù)據(jù)的比特的軟解調(diào)值和IogsC個(gè)用于位置調(diào)制的比特的軟 解調(diào)值組成1個(gè)分組。將所有分組按序送入譯碼器，即完成解調(diào)和譯碼過程。
[0022] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0023] (1)將傳統(tǒng)的調(diào)制方式與C進(jìn)制序列位置調(diào)制結(jié)合，使每一個(gè)調(diào)制符號(hào)能夠多攜帶 IogsC個(gè)比特的數(shù)據(jù)，提高頻譜利用率。
[0024] (2)在C進(jìn)制序列位置調(diào)制的基礎(chǔ)上尋找到性能最優(yōu)的調(diào)制位置。
[0025] (3)在位置解調(diào)中采用軟解調(diào)的方法得到位置比特，可W與編碼的軟解調(diào)方法結(jié) 合并降低系統(tǒng)誤碼率。
【附圖說明】
[0026] 圖1是63點(diǎn)Gold序列自相關(guān)函數(shù)示意圖。
[0027] 圖2是序列位置調(diào)制到相關(guān)值為-1處的示意圖。
[0028] 圖3是序列調(diào)制到不同相關(guān)值位置處的性能比較。