用插入法生成二型二元非周期Z互补序列对信号与装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于通信系统技术领域，特别涉及一种用插入法生成二型二元非周期Z互补序列对信号与装置，包括任意选定偶长度的二元戈莱互补序列对(

Using insertion method to generate binary aperiodic Z complementary sequence pair signals and devices

【技术实现步骤摘要】
用插入法生成二型二元非周期Z互补序列对信号与装置
本专利技术属于通信系统
，特别涉及一种用插入法生成二型二元非周期Z互补序列对信号与装置。
技术介绍
二型二元非周期Z互补序列对由两条相等长度N的序列构成，其特点在于这两条序列的非周期自相关函数的和在最大时移位置点，即时移τ＝N-1附近有一零相关区(zerocorrelationzone,简称ZCZ)。例如，下面的长度N＝11的二元序列对：a＝(1,-1,-1,1,-1,-1,1,-1,-1,-1,1)b＝(1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,-1)的非周期自相关函数的和为：(22,2,-2,6,2,-2,0,0,0,0,0)(0≤时移τ≤10)。非常明显，在最大时移点τ＝10附近有5个零，即这对序列有零相关区宽度为Z＝6。因此，(a,b)是奇长度N＝11、零相关区宽度Z＝6的二型二元非周期Z互补序列对。特别地，当ZCZ区包含全部非零时移时，二型二元非周期Z互补序列对就退化为二元戈莱互补序列对(其概念见P.Z.FanandM.Darnell,SequenceDesignforCommunicationsApplications,JohnWiley&SonsINC.,1996第13章第1节)，戈莱互补序列对的长度必有形式N'＝2α10β26γ，其中，α、β、γ是非负整数(下同)。二型二元非周期Z互补序列对可应用于通信抗多径干扰。例如，在偏僻的农村通信环境中，通信收发间的视距距离远小于两者旁边的高山，因此，高山造成通信信号有很大的最小时延的多径干扰，如图2所示。明显地，如果这些时延信号全部落入ZCZ区内，那么，由于相关函数为零，所以不会对相关检测产生干扰，从而达到有效抑制多径干扰的目的。因此，零相关区的宽度越大越好。另一方面，通常零相关区较小时序列对数量会较多，反之，数量较少，因此，通信条件不好时可以增大零相关区宽度，即相当于减少在线用户数量来改善通信质量，反之，可以减小零相关区宽度来提高在线用户数量。可见，零相关区可变有利于通信系统更好工作。除此之外，二型二元非周期Z互补序列对也可作为雷达信号、声纳信号，等等。在2014年，二型二元非周期Z互补序列对的概念被提出并且其特性被讨论(Z.L.Liu,U.Parampalli,andY.L.Guan,“Optimalodd-lengthbinaryZ-complementarypairs”,IEEETrans.Inf.Theory,vol.60,no.9,pp.5768-5781,Sep.2014.)，长度为偶数N的二型二元非周期Z互补序列对的最大零相关区宽度为N-2，长度为奇数N的二型二元非周期Z互补序列对的最大零相关区宽度为(N+1)/2，此外，基于广义布尔函数产生的长度为2m的二元Golay-Davis-Jedwab互补序列对(J.A.DavisandJ.Jedwab,``Peak-to-meanpowercontrolinOFDM,Golaycomplementarysequences,andReed-Mullercodes,”IEEETrans.Inf.Theory,vol.45,no.7,pp.2397-2417,Nov.1999.)，其中，整数m≥2(下同)，使用插入法，一类奇长度为N＝2m+1的二型二元非周期Z互补序列对被构造，使用删除法，另一类奇长度为N＝2m-1的二型二元非周期Z互补序列对被构造，且两类获得序列对有最大零相关区宽度为(N+1)/2。2018年，基于迭代插入法，一类长度为N＝2m+3的二型二元非周期Z互补序列对被设计(B.S.Shen,Y.Yang,Z.C.Zhou,P.Z.Fan,andY.L.Guan,NewoptimalbinaryZ-complementarypairsofoddlength2m+3,IEEESignalProcessingLetters,vol.26,no.12,pp.1931-1934,Dec.2019)；同年，基于插入法和长度为N'＝2α10β26γ二元戈莱互补序列对,一类奇长度N＝N′+1或N＝2N'+1二型二元非周期Z互补序列对被产生(A.R.Adhikary,S.Majhi,Z.L.Liu,andY.L.Guan,``Newsetsofoptimalodd-lengthbinaryZ-complementarypairs”,IEEETrans.Inf.Theory,EarlyAccess,Oct.2019.)，产生的长度为N＝N'+1的序列对不是全部达到最大零相关区宽度(N+1)/2，长度为N＝2N'+1达到最大零相关区宽度(N+1)/2。总之，现有技术中对于二型二元非周期Z互补序列对的构造方法很少，且不能产生全部所需长度，不能实现零相关区宽度可调，构造过程较为复杂，实现过程较为困难等缺点。
技术实现思路
为了能够得到一种结构简单、实现容易的二型二元非周期Z互补序列对，本专利技术提出一种用插入法生成二型二元非周期Z互补序列对信号与装置，具体包括以下步骤：S1、任意选定偶长度为N'的二元戈莱互补序列对(a，b)作为种子对；S2、任意选定s个正整数ri和s个正整数Mi，其中，1≤s≤N'-1，1≤i≤s，并且1<r1<r2<…<rs<N'，任意选定长度为Mi的二元矢量，记为u(ri,Mi)；S3、任意选定t个正整数dj和t个正整数Kj，其中，1≤t≤N'-1，1≤j≤t，并且1<d1<d2<…<dt<N'，任意选定长度为Kj的二元矢量，记为v(dj,Kj)；S4、将第i个矢量u(ri,Mi)插入序列a的第ri个码元前，所获得的长度为N1＝N'+M1+…+Ms的序列作为e；S5、将第j个矢量v(dj,Kj)插入序列b的第dj个码元前，所获得的长度为N2＝N'+K1+…+Kt的序列作为w，输出二型二元非周期Z互补序列对信号(e，w)。进一步的，N＝N1＝N2时，序列对(e，w)是长度为N的二型二元非周期Z互补序列对，并且有零相关区宽度Z≥min{r1-1,d1-1,N'-rs+1,N'-dt+1}+1，当M1+…+Ms＝K1+…+Kt＝偶数时，序列对(e，w)为偶数长度的二型二元非周期互补序列对；当M1+…+Ms＝K1+…+Kt＝奇数时，序列对(e，w)为奇数长度的二型二元非周期互补序列对。进一步的，当s＝t＝1，r1＝N'/2+1，d1＝N'/2+1，M1＝K1＝1时，序列对(e，w)是有奇长度为N＝N'+1的二型二元非周期Z互补序列对，并且有最大的零相关区宽度Z＝(N+1)/2。本专利技术还提供一种用插入法生成非周期Z互补序列对信号装置，包括用插入法生成非周期Z互补序列对信号装置，包括控制电路、二元戈莱互补序列对数据库、开关电路1、移位寄存器1、开关电路2、移位寄存器2、二型二元非周期Z互补序列对数据库，其中：控制电路，用于控制开关的状态以及序列的插入；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用插入法生成二型二元非周期Z互补序列对信号与装置，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、任意选定偶长度为N'的二元戈莱互补序列对(

【技术特征摘要】
1.用插入法生成二型二元非周期Z互补序列对信号与装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1、任意选定偶长度为N'的二元戈莱互补序列对(a，b)作为种子对；
S2、任意选定s个正整数ri和s个正整数Mi，其中，1≤s≤N'-1，1≤i≤s，并且1<r1<r2<…<rs<N'，任意选定长度为Mi的二元矢量，记为u(ri,Mi)；
S3、任意选定t个正整数dj和t个正整数Kj，其中，1≤t≤N'-1，1≤j≤t，并且1<d1<d2<…<dt<N'，任意选定长度为Kj的二元矢量，记为v(dj,Kj)；
S4、将第i个矢量u(ri,Mi)插入序列a的第ri个码元前，所获得的长度为N1＝N'+M1+…+Ms的序列作为e；
S5、将第j个矢量v(dj,Kj)插入序列b的第dj个码元前，所获得的长度为N2＝N'+K1+…+Kt的序列作为w，输出二型二元非周期Z互补序列对信号(e，w)。


2.根据权利要求1所述的用插入法生成二型二元非周期Z互补序列对信号与装置，其特征在于，N＝N1＝N2时，序列对(e，w)是长度为N的二型二元非周期Z互补序列对，并且有零相关区宽度Z≥min{r1-1,d1-1,N'-rs+1,N'-dt+1}+1，当M1+…+Ms＝K1+…+Kt＝偶数时，序列对(e，w)为偶数长度的二型二元非周期互补序列对；当M1+…+Ms＝K1+…+Kt＝奇数时，序列对(e，w)为奇数长度的二型二元非周期互补序列对。


3.根据权利要求1所述的用插入法生成二型二元非周期Z互补序列对信号与装置，其特征在于，当s＝t＝1，r1＝N'/2+1，d1＝N'/2+1，M1＝K1＝1时，序列对(e，w)是有奇长度为N＝N'+1的二型二元非周期Z互补序列对，并且有最大的零相关区宽度Z＝(N+1)/2。


4.用插入法生成二型二元非周期Z互补序列对信号与装置，其特征在于，包括控制电路、二元戈莱互补序列对数据库、开关电路1、移位寄存器1、开关电路2、移位寄存器2、二型二元非周期Z互补序列对数据库，其中：
控制电路，用于控制开关的状态以及序列的插入；
二元戈莱互补序列对数据库，用于存储二元戈莱互补序列对(a，b)；
开关电路1，用于控制二元戈莱互补序列对数据库与移位寄存器1或者移位寄存器2的连接；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾凡鑫，李国军，周秀娜，叶昌荣，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50