循环频移正交分频多工的展频装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种循环频移正交分频多工的展频装置，包含：至少一通信装置，利用多个频率组合态样来进行一串比特与一频域符元之间的转换；其中，不同的态样对应不同的比特值；以及装置利用一频率重排序的方式实现一循环频率位移值，每一该循环频率位移值对应一个频率组合态样。

Frequency shifting device for frequency shift orthogonal frequency division multiplexing

The invention provides a frequency shift device for frequency shift orthogonal frequency division multiplexing, including at least one communication device, using multiple frequency combinatorial states to carry out a conversion between a string of bits and a frequency domain symbol, in which different state samples correspond to different bit values; and the device implements one method in a frequency reordering method. The frequency displacement value of each loop corresponds to a frequency combination state sample.

【技术实现步骤摘要】
循环频移正交分频多工的展频装置
本专利技术关于一种展频装置；特别关于一种循环频移(Cyclic-FrequencyShift，以下简称CFS)正交分频多工的展频(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexSpreadSpectrum，以下简称OFDM)装置。
技术介绍
展频技术是一种特意用高于基本所需的信息频宽数倍的宽频来传送信息的通信技术，目的是为了达到更加稳定的传输以及抵抗干扰。目前已知的展频技术有直接序列展频(DirectSequenceSpreadSpectrum，以下简称DSSS)、跳频展频(FrequencyHoppingSpreadSpectrum，以下简称FHSS)，以及线性调频展频(ChirpSpreadSpectrum，以下简称CSS)。DSSS展频技术，是将原始单一比特(bit)的信息用一长串的伪随机序列(PseudoNoiseSequence)来调变传输，原始的单一比特的时间长等于伪随机序列的时间长，也就是说伪随机序列的码片(chip)时间非常短，因此形成宽频的传输。FHSS则是将可用的频宽细分成许多的小频带，信息传送时伪随机选择小频带来重复传送。CSS展频技术的每一信息比特都用唧声信号(chirpsignal)来传送，由于唧声信号本身就是一种宽频信号，因此而得到展频的效果。DSSS展频技术的缺点，第一是因为每一个伪随机的码片时间极短，因此抵抗多重传输路径的能力较差，第二是由于高速的传输也造成比较高的耗电量。FHSS展频的缺点，第一是传输端与接收端的同步较为困难，第二是由于每次跳频均需要做同步，因此降低了频宽的使用率，导致最后的传输速率较DSSS展频方法来的慢。CSS展频的缺点，第一是对于多重路径的抵抗能力较差，第二是每一个唧声信号只载送一个比特，传输速率较慢。
技术实现思路
本专利技术提供一种CFS-OFDM的展频技术，可以在讯杂比非常低的状况下提供稳定传输的品质，适用于各类有线及无线通信系统。本专利技术一实施例提供一种循环频移正交分频多工的展频装置，包含：至少一通信装置，利用多个频率组合态样来进行一串比特与一频域符元之间的转换；其中，不同的频率组合态样态样对应不同的比特值；以及装置利用一频率重排序的方式实现一循环频率位移值，每一循环频率位移值对应一个频率组合态样。本专利技术的有益效果在于，本专利技术的CFS-OFDM展频技术，在信号杂讯比非常低的状况下仍能传输，非常适合长距离的通信应用。由于可以加上OFDM信号的循环前导，因此在多重路径的通道有比DSSS，FHSS，CSS更好的表现。可以利用帧前导做同步，无FHSS同步困难的问题。每一CFS-OFDM可传送log2(N)个比特，在相同的展频倍数下，传输速率为CSS的log2(N)倍。通过适当选择频域信号，在时域的信号有极低的功率峰均比，因此传送端的RF增益放大器的线性度要求很低，可以大幅降低放大器的成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1A显示不同循环频率组合态样对应一比特值的示意图。图1B显示不同循环频率组合态样对应一比特值的示意图。图1C显示本专利技术传送端的一实例示意图。图2～图4显示本专利技术接收端的一实施例示意图。附图标号：传送端10aCFS单元101格雷码编码单元10封包组成单元102OFDM传送单元103N点反傅利叶转换单元103a循环前导单元103b窗单元103c接收端10b、20b、30bOFDM接收单元104、204、304封包检测单元104a、204a、304a循环前导移除单元104b、204b、304bN点傅利叶转换单元104c、204d、304c循环卷积单元105峰值判断单元106、205、305格雷解码单元107、206、306时域乘积单元204c、304fM点反傅利叶转换单元204d、304eM点傅利叶转换单元304g载波移除单元304d具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域相关技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护的范围。在本专利技术一实施例中，循环频移正交分频多工的展频装置中包含至少一通信装置，且通信装置利用多个频率组合态样来进行一串比特与一频域符元之间的转换；其中，不同的态样对应不同的比特值。于一实施例中，可以将依序排列的频率排序作为第一态样，并以循环方式使该些频率往左或往右位移作为其他态样。更详细说明如下。请参考图1A，图1A显示不同循环频率组合态样对应一比特值的示意图，在本实施例中，不同循环频率组合态样对应一比特值，且比特值可以为二进位码或格雷编码。举例来说，当N＝8时，可以通过循环频率位移值传送k＝3个比特的信息，如下两表所示。m为循环频率位移值，传送信息三个比特为b2b1b0，格雷编码为g2g1g0，原始子载波内容为S0S1S2S3S4S5S6S7，当循环频率位移＝1时，子载波顺序变为S1S2S3S4S5S6S7S0，当循环频率位移＝2时，子载波顺序变为S2S3S4S5S6S7S0S1，以此类推。下表的例子是往左循环位移，但本专利技术的循环位移并不限于往左或往右循环位移。其中，m为循环频率位移值，S(k)为频域符元，k代表第k个子载波。另外，若多数子载波为循环位移，仅少数子载波非循环位移，仍属本专利技术的涵盖范围。循环频率位移值mb2b1b0g2g1g0子载波内容0000000S0S1S2S3S4S5S6S71001001S1S2S3S4S5S6S7S02011010S2S3S4S5S6S7S0S13010011S3S4S5S6S7S0S1S24110100S4S5S6S7S0S1S2S35111101S5S6S7S0S1S2S3S46101110S6S7S0S1S2S3S4S57100111S7S0S1S2S3S4S5S6请参考图1B，如果只取偶数的循环频率位移，虽然只能传送2个比特，速度降低，但解调时可以排除奇数的循环频率位移，因此提高稳定度，如下表所示。循环频率位移值mb1b0g1g0子载波内容00000S0S1S2S3S4S5S6S720101S2S3S4S5S6S7S0S141110S4S5S6S7S0S1S2S361011S6S7S0S1S2S3S4S5换言之，于本实施例中，利用一频率排序的循环决定一循环频率位移值，每一循环频率位移值对应一个组合态样。应了解的是，依序排列的频率排序仅作为示例，本领域相关技术人员，可以依据本专利技术的说明，来变更或创造各种组合态样。参考图1C，图1C显示本专利技术循环频移正交分频多工的展频装置的传送端一实施例示意图。本专利技术一实施例提供一种循环频移正交分频多工的展频装置100，包含：一传送端10a，且传送端10a包含一CFS单元101，接受一串比特转换成N个频域子载波组合而成的频域符元，此频域符元为一循环频率位移值的函数，并利用一格雷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环频移正交分频多工的展频装置，其特征在于，包含：至少一通信装置，利用多个频率组合态样来进行一串比特与一频域符元之间的转换；其中，不同的频率组合态样态样对应不同的比特值；以及该装置利用一频率重排序的方式实现一循环频率位移值，每一该循环频率位移值对应一个频率组合态样。

【技术特征摘要】
2016.12.16 TW 105141692;2017.04.07 TW 1061116391.一种循环频移正交分频多工的展频装置，其特征在于，包含：至少一通信装置，利用多个频率组合态样来进行一串比特与一频域符元之间的转换；其中，不同的频率组合态样态样对应不同的比特值；以及该装置利用一频率重排序的方式实现一循环频率位移值，每一该循环频率位移值对应一个频率组合态样。2.如权利要求1所述的循环频移正交分频多工的展频装置，其特征在于，该至少一通信装置包含：一传送端，该传送端包含：一CFS单元，接受一串比特转换成一N个频域子载波组合而成的该频域符元，该频域符元为一循环频率位移值的函数；以及一OFDM传送单元，接收该频域符元转换成一时域符元。3.如权利要求2所述的循环频移正交分频多工的展频装置，其特征在于，该时域符元满足下式：其中N为OFDM传送单元所有频域子载波的数量，S(k)为该频域符元，k代表第k个子载波，s(n)为时域信号，n为第n个时间点，m代表该循环频率位移值，以子载波为单位，mod(.,N)为对N取余数，N可为二的幂次方；以及该频域符元有多种选择，一般会选择具有好的自相关特性以及低功率峰均比的符元以达到最好的表现，如下式：4.如权利要求3所述的循环频移正交分频多工的展频装置，其特征在于，该OFDM传送单元包含：一N点反傅利叶转换单元，依据N点频域符元，将N点频域符元转换成N点时域符元；一循环前导单元，把该N点时域符元末端中的部分符元复制至该N点时域符元的前端，以产生该时域符元；以及一窗单元，耦接至该循环前导单元用以降低该时域符元于相邻频带的干扰；其中，该CFS单元利用一格雷码编码单元来最小化解调错误时的一比特错误率。5.如权利要求1所述的循环频移正交分频多工的展频装置，其特征在于，该至少一通信装置包含：一接收端，该接收端包含：一OFDM接收单元，接收一时域符元转成该频域符元。6.如权利要求5所述的循环频移正交分频多工的展频装置，其特征在于，该接收端更包含：一循环卷积单元，将该频域符元与conj(S(-k))进行循环卷积；一峰值判断单元，耦接至该循环卷积单元并判断循环卷积结果的最高者所对...

【专利技术属性】
技术研发人员：江政宪，
申请(专利权)人：万高芯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71