生成用于表示数据的信号以及确定要表示的数据的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:13268309 阅读:53 留言:0更新日期:2016-05-18 18:44
一种用于生成表示数据的信号的方法和设备被描述。用于生成信号的方法包括步骤,使用相移键控来调制数据的一部分(1P、2P),并且使用与频率基带相关联的至少一个高度自相关的扩频码序列(1C、2C)来在至少一个频率基带上对已调制的部分进行扩频。用于生成信号的方法,进一步还包括步骤,根据使用数据(ID)的剩余部分(1R、2R)被确定的延迟来将该至少一个扩频码序列(1C、2C)延迟一时间延迟,其中,已调制的部分(1MP、2MP)根据延迟的扩频码序列(1DC、2DC)进行扩频。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在至少一个频率基带上扩频的信号,该信号表示数据。本专利技术还涉及用于生成这种信号的方法和装置。本专利技术进一步涉及用于从这种信号来确定所表示的数据的方法和装置。
技术介绍
在电信和无线电通信中,数据可以由使用移位键控(shiftkeying)技术所生成的窄频率带信号来表示。存在不同形式的移位键控,与幅移键控(ASK)或频移键控(FSK)相关的移位键控、以及与相移键控(PSK)相关的移位键控(比如,二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)和偏移正交相移键控(O-QPSK))。为了实现对于自然干扰、噪声和人为干扰(jamming)的抵抗,为了防止探测,并且为了限制功率通量密度,所产生的窄带信号并不是就这样传输,而是在较大或较宽的频率带之上扩展。扩展频谱(扩频,spread-spectrum)通信是采用直接序列、跳频或两者的组合的信号构建技术。扩展频谱一般利用连续的噪声信号结构来在更宽的频率带(宽带无线电)上扩展一般窄带信息信号。接收器关联所接收到的信号来恢复原始的信息信号。跳频扩频(FHSS)、直接序列扩频(DSSS)、跳时扩频(THSS)、线性调频扩频(CSS)以及这些技术的组合是扩频的各种形式。这些技术中的每一种技术都采用了伪随机数字序列使用的位随机数字生成器创建-以确定与控制信号通过分配带宽的传播模式。DSSS使用的信号接收器的众所周知的先验结构,其中是由发射机产生的码片序列。接收器就可以使用相同的伪随机码序列,以抵消对接收信号的伪随机码序列的影像,以重建信息信号。。DSSS伪随机地用称为“码片(chip)”的伪噪声码符号的连续字串来对正弦波进行相位调制,每一个“码片”具有比信息比特短得多的持续时间。也就是说,通过快得多的码片序列来对每个?目息比特进行调制。因此,码片速率比?目息?目号比特率尚得多。另一个标准IEEE802.15.4-2006使用数种调制技术在宽频率范围中操作来覆盖若干物理层,其中利用了三个主要的频率带,即仅sub-GHz (在314MHz和956MHz之间)、2.45GHz 10ISM频带(在2400MHz和2483.5MHz之间)以及超宽带(UWB):在IGHz以下、在3GHz和5GHz之间以及在6GHz和1GHz之间。在超宽带(UWB)中,调制通常基于发射短的持续时间的脉冲。无线以太网标准IEEE 802.11在其无线电接口中使用冊33或0333。最引人注目的sub-GHz频带中的一个频带被称为“gl”频带,其覆盖了在868.0MHz和868.6MHz之间的频率。频率带宽窄——仅仅600kHz——这阻碍了使用简单调制方案的无线电通信中的高数据速率。根据IEEE标准802.15.4-2006,250kbps是针对600kHz频率带宽的868.3MHz频带(“gl”频带)所指定的最大可能毛数据速率。但是由于窄频率带宽,所以现有技术的实现方式在实践中呈现出低得多的毛数据速率值——最大在10kbps的数量级。T s a i Y.的用于直接序列扩频多址系统的M进制扩频码相移键控调制(M - a r yspreading-code-phase-shift-keying modulat1n for DSSS multiple accesssystems,IEEE通信汇报(IEEE Transact1ns on Communicat1n),第57卷,第11期,第3220-3224页(2009年11月))描述了,提出了码移键控(CSK)以增加DSSS系统的发射效率,并克服扩频增益对数据速率的限制,并且提出通过根据进入数据切换扩频码相位来改善系统灵活度。
技术实现思路
本专利技术提供了一种使得增加的数据速率成为可能的调制方案。本专利技术可应用于使得用于无线通信的增加的数据速率成为可能,尤其在868.0MHz与868.6MHz之间的频率带中,但是不限于此频带,也不限于无线通信。特别地,本专利技术提供了一种根据权利要求1的用于生成在至少一个频率基带上扩频并表示数据的信号的方法、一种根据权利要求2的用于利用在至少一个频率基带上扩频的信号来确定数据的方法、一种根据权利要求8的用于生成在至少一个频率基带上扩频并表示数据的信号的设备、一种根据权利要求9的用于利用在至少一个频率基带上扩频的信号来确定数据的设备和一种根据权利要求7所述的信号。用于生成信号的方法包括:使用相移键控来调制所述数据的一部分,并且使用与所述频率基带相关联的至少一个高度自相关的扩频码序列来在所述至少一个频率基带上对调制后的部分进行扩频。用于生成信号的方法的特征在于,根据使用所述数据的剩余部分所确定的延迟来将所述至少一个扩频码序列延迟一时间延迟,其中,根据延迟后的扩频码序列来对调制后的部分进行扩频。这通过延迟中数据剩余部分的编码而允许了附加的比特率。用于确定数据的方法包括:使用与所述频率基带相关联的至少一个高度自相关的扩频码序列来确定至少一个延迟,利用所述至少一个延迟在所述信号上对所述数据的调制后的部分进行扩频,使用所述扩频码序列和所述延迟,以利用所述信号来确定所述数据的调制后的部分,使用相移键控来解调所述数据的调制后的部分,以及使用所述延迟来确定所述数据的剩余部分。用于确定数据的设备包括对应的装置。在本专利技术的一实施例中,所述信号可以包括根据偏移正交相移键控在所述至少一个基带上调制为I分量和Q分量中的一个分量的部分。然后,所述信号还可以包括其一部分在所述至少一个基带上调制为I分量和Q分量中的另一分量的又一数据,所述另一分量利用从所述预定扩频码序列的集合中选择的又一扩频码时间序列来进行扩频,并且通过根据所述又一数据的剩余部分所确定的又一延迟来进行延迟。所述信号可以包括在不同频率基带上调制的部分,其中,针对每个频率基带,使用不同的扩频码。所述信号所表示的数据可以被维特比(Viterbi)编码。在从属权利要求中指定了并且在【具体实施方式】中描述了本专利技术的有利实施例。【附图说明】附图与说明书一起图示了本专利技术的示范实施例,并且与描述一起用来解释本专利技术的原理。其示出了以下内容:图1示出了误比特率、调制方案与Eb/No因子之间的关系;图2示出了本专利技术调制方案的第一实施例的示范框图;图3示出了本专利技术调制方案的第二实施例的示范框图;图4示出了没有延迟的本专利技术调制方案的第一实施例的QPSK星座图;图5示出了通过将零扩频码应用到路径之一所实现的本专利技术调制方案的第一实施例的BPSK星座图;以及图6示出了根据第三示范实施例所发射的示范频谱。【具体实施方式】针对数字通信系统,可以将最优的系统定义为以下系统,其在所占频率带宽和发射能量的约束下使得(接收器侧)系统输出处的误比特率(BER)的概率最小化。在信号带有高斯白噪声(AWGN)的情况下,Claude E.Shannon的噪音存在下的通信(Communi cat 1n inthe Presence of Noise.Proc.I.R.E.,37,1949年,第10-21页)给出了以比特每秒表不的信道容量C的以下等式,其中,B是以赫兹表示的信道带宽,而S/N是以瓦特每瓦特表示的信号对噪声功率因子:C = B*log2(l+S/N) (I)针对预定的信道带宽B和信噪比S/N,信道容量C定义了在没有本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于生成在至少一个频率基带上扩频并且表示数据(ID)的信号的方法,所述方法包括:使用相移键控来调制所述数据的一部分(1P、2P),并且使用与所述频率基带相关联的至少一个高度自相关的扩频码序列(1C、2C)来在所述至少一个频率基带上对已调制的部分进行扩频,其特征在于,根据使用所述数据(ID)的剩余部分(1R、2R)被确定的延迟来将所述至少一个扩频码序列(1C、2C)延迟一时间延迟,其中,已调制的部分(1MP、2MP)根据延迟的扩频码序列(1DC、2DC)进行扩频。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:扎比纽·耶尔那利
申请(专利权)人:宽网投资公司
类型:发明
国别省市:瑞士;CH

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