一种通信系统中基于布尔函数的准互补序列集的生成方法及系统技术方案

本申请提出了一种通信系统中基于布尔函数的准互补序列集的生成方法及系统。所述方法包括：基于m元布尔函数构造长度为2

【技术实现步骤摘要】
一种通信系统中基于布尔函数的准互补序列集的生成方法及系统


[0001]本专利技术涉及无线通信系统伪随机序列设计领域，具体涉及一种通信系统中基于布尔函数的准互补序列集的生成方法及系统。

技术介绍

[0002]无线通信是21世纪最成功的技术创新之一，在国家社会经济发展中发挥着越来越重要的战略作用。序列设计是无线通信的关键技术，具有优良性质的序列可降低正交频分复用(OFDM)技术的信号峰均比，降低系统多径干扰与多址干扰，提高大规模多输入多输出(MIMO)空间调制技术中信道估计性能。如何设计满足上述需求的序列受到业界的广泛关注，近年来，布尔函数在序列设计中发挥着重要作用，因为从布尔函数角度深入分析序列设计，可以保证所设计的序列具有低峰均比及良好的相关性质。
[0003]多载波码分多址(MC
‑
CDMA)通信系统兼顾OFDM与CDMA的优点，在通信系统中具有重要应用价值，但是由于上行链路中很难保证用户数据的同步发送，多径干扰与多址干扰严重影响了MC
‑
CDMA系统性能。利用完全互补序列集来进行序列集的设计可有效解决多径干扰与多址干扰，目前基于布尔函数构造的二进制完全互补序列集的长度均为2的幂次，而某些带宽的占用子载波数目通常为非2的幂次，故学者们在零相关区准互补序列对基础上提出了零相关区准互补序列集，可提供序列长度更加多样的序列集，以适应MC
‑
CDMA系统子载波数目为非2的幂次这一相关需求。
[0004]然而，基于布尔函数构造的零相关区准互补序列集，得到的结果中序列长度仍然有限，故可分配的用户数量也有限，因此如何基于布尔函数便捷得到更多具有可选择长度的零相关区准互补序列集是目前的瓶颈难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术需要解决的技术问题是提供一种通信系统中基于布尔函数的准互补序列集的生成方法及系统，适用于多载波CMDA系统及多输入多输出系统信道估计等应用场景，可提供更多可供选择的序列长度，且具有较大的零相关区，可消除信号传输过程中的多径干扰和多址干扰。
[0006]实现本专利技术目的的技术解决方案为：第一方面，本申请公开一种通信系统中基于布尔函数的准互补序列集的生成方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]基于m元布尔函数构造长度为2
m
，集合大小为2
k+1
的完全互补码；
[0008]确定待构造布尔函数，直和所述待构造布尔函数及所述完全互补码，以获取准互补序列集；
[0009]截去所述准互补序列集中的比特位，以使所述准互补序列集的长度达到目标长度，所述目标长度为至少两个2的幂次的加和。
[0010]在一些实施例中，在确定待构造布尔函数，直和所述待构造布尔函数及所述完全
互补码，以获取准互补序列集的步骤中，确定四元布尔函数作为所述待构造布尔函数g(y)：
[0011]当0≤t≤2
k
‑
1时，且所述完全互补码为h
t,i
(x)时，对函数g(y)与所述完全互补码进行直和构造，得到准互补序列集为其中，
[0012]次序列集其中，
[0013]次序列集其中，
[0014]次序列集其中，
[0015]次序列集
[0016]其中
[0017]所述准互补序列集S的长度为2
m+4
，所述准互补序列集S包含2
m+4
个次序列集，每个次序列集包含2
k+2
条序列。
[0018]在一些实施例中，当所述四元布尔函数数学表达式如下时：
[0019]g1(y)＝y3y1(y0+1)+y2y1+y2y0+y1y0+y0,
[0020]g2(y)＝y3y1(y0+1)+y2y1+y2y0+y1y0+y1,
[0021]g3(y)＝(y3+y2)y1y0+y3y0+y2y1+y2,
[0022]g4(y)＝(y3+y2)y1y0+y3y0+y2y1+y1+y0+1；
[0023]将通过上述四元布尔函数得到的所述准互补序列集S，截去后2
m+2
比特位，得到长度为2
m+3
+2
m+2
的主序列集，主序列集包含2
k+2
个次序列集。
[0024]在一些实施例中，所述准互补序列集S的零相关区大小为10
·2m
。
[0025]在一些实施例中，当所述四元布尔函数数学表达式如下时：
[0026]g1(y)＝y3y2+y3y1+y1y0，
[0027]g2(y)＝y3y1y0+y3y0+y2y0+y2+y0，
[0028]g3(y)＝y3y1(y0+1)+y3y0+y2y0+y3+y1+y0，
[0029]g4(y)＝y3y2+y1y0+y3+y2+y1；
[0030]将通过上述四元布尔函数得到的所述准互补序列集S截去后2
m+1
比特位，得到长度为2
m+3
+2
m+2
+2
m+1
的主序列集，主序列集包含2
k+2
个次序列集。
[0031]在一些实施例中，所述准互补序列集S的零相关区大小为12
·2m
。
[0032]在一些实施例中，每个所述次序列集为包含2
k+2
条序列的准互补序列集。
[0033]在一些实施例中，在基于布尔函数构造完全互补码的步骤中，进一步包括：
[0034]定义J＝{j0,j1,...,j
k
‑1}，且当函数自变量x
J
＝c时，m元布尔
函数f可表示为其中π表示{0,1,...,m
‑
k
‑
1}的一个置换，且{u
b
,u}∈{0,1}。(t
k
‑1,t
k
‑2,...,t0)是整数的二进制向量表示，μ和c均为常数；
[0035]当次序列集为时，其中每条序列c
t,i
的布尔函数表示为：
[0036][0037]当次序列集为时，其中条序列c
t,i
的布尔函数表示为：
[0038]γ表示布尔函数中m
‑
k
‑
1个二次项的第一个变量或最后一个变量。并且f表示函数f真值表的逆序排列；
[0039]主序列集生成一个长度为2
m
，包含2
k+1
个次序列集，每个次序列集包含2
k+1
条序列的完全互补码。此时，h
t,i
(x)表示为：
[0040][0041]本申请公开一种通信系统中基于布尔函数的准互补序列集的生成系统，所述系统包括：
[0042]完全互补码构造模块，用于基于m元布尔函数构造长度为2
m
，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通信系统中基于布尔函数的准互补序列集的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：基于m元布尔函数构造长度为2
m
，集合大小为2
k+1
的完全互补码；确定待构造布尔函数，直和所述待构造布尔函数及所述完全互补码，以获取准互补序列集；截去所述准互补序列集中的比特位，以使所述准互补序列集的长度达到目标长度，所述目标长度为至少两个2的幂次的加和。2.如权利要求1所述一种通信系统中基于布尔函数的准互补序列集的生成方法，其特征在于，在确定待构造布尔函数，直和所述待构造布尔函数及所述完全互补码，以获取准互补序列集的步骤中，确定四元布尔函数作为所述待构造布尔函数g(y)：当0≤t≤2
k
‑
1时，且所述完全互补码为h
t,i
(x)时，对函数g(y)与所述完全互补码进行直和构造，得到准互补序列集为其中，次序列集其中，次序列集其中，次序列集其中，次序列集其中所述准互补序列集S的长度为2
m+4
，所述准互补序列集S包含2
m+4
个次序列集，每个次序列集包含2
k+2
条序列。3.如权利要求2所述一种通信系统中基于布尔函数的准互补序列集的生成方法，其特征在于：当所述四元布尔函数数学表达式如下时：g1(y)＝y3y1(y0+1)+y2y1+y2y0+y1y0+y0,g2(y)＝y3y1(y0+1)+y2y1+y2y0+y1y0+y1,g3(y)＝(y3+y2)y1y0+y3y0+y2y1+y2,g4(y)＝(y3+y2)y1y0+y3y0+y2y1+y1+y0+1；将通过上述四元布尔函数得到的所述准互补序列集S，截去后2
m+2
比特位，得到长度为2
m+3
+2
m+2
的主序列集，主序列集包含2
k+2
个次序列集。4.如权利要求3所述一种通信系统中基于布尔函数的准互补序列集的生成方法，其特
征在于：所述准互补序列集S的零相关区大小为10
·2m
。5.如权利要求2所述一种通信系统中基于布尔函数的准互补序列集的生成方法，其特征在于：当所述四元布尔函数数学表达式如下时：g1(y)＝y3y2+y3y1+y1y0，g2(y)＝y3y1y0+y3y0+y2y0+y2+y0，g3(y)＝y3y1(y0+1)+y3y0+y2y0+y3+y1+y0，g4(y)＝y3y2+y1y0+y3+y2+y1；将通过上述四元布尔函数得到的所述准互补序列集S截去后2
m+1
比特位，得到长度为2
m+3
+2
m+2
+2
m+1
的主序列集，主序列集包含2
k+2
个次序列集。6.如权利要求5所述一种通信系统中基于布尔函数的准互补序列集的生成方法，其特征在于，所述准互补序列集S的零相关区大小为...

【专利技术属性】
技术研发人员：解春雷，任帅，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：