用于大用户数量的达分多址接入和群路解扩解调系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于大用户数量的达分多址接入和群路解扩解调系统

【技术实现步骤摘要】
用于大用户数量的达分多址接入和群路解扩解调系统


[0001]本公开涉及通信和信息传输领域，尤其涉及一种用于大用户数量的达分多址接入和群路解扩解调系统
。

技术介绍

[0002]在通信系统中，用户在接入时，中心节点一般采用频分多址
、
时分多址
、
码分多址
、
波分多址等方式区分不同用户，也就是从频率
、
时隙和扩频码等维度区分用户
。
每增加一个区分用户的维度，即可在同等的带宽等资源下增加用户的接入效率
。
本公开提出一种达分多址接入方式，通过与其它多址方式的联合使用，以同等通信资源消耗下，增加同时接入的用户数量
。
[0003]在以卫星或者无人机等平台为中心接入节点的通信系统中，由于平台的重量
、
体积
、
功耗的严格受限，通信接入设备的算力也受到制约，不能够支持同时接入大量用户的信号处理
。

技术实现思路

[0004]为了提高以卫星或者无人机等平台为中心接入节点同时支持的用户数量，本专利技术提出一种用于大用户数量的达分多址接入和群路解扩解调系统
。
[0005]本专利技术采用的技术方案为：用于大用户数量的达分多址接入和群路解扩解调系统，包括由用户节点和中心节点组成的星状通信网络，其中，中心节点为星状通信网络的中心，用户节点通过达分多址
、
码分多址和时分多址相结合的方式，向中心节点发送信息；中心节点采用群路解扩解调方法接收用户节点发送的信息；所述达分多址
、
码分多址和时分多址相结合的方式，是指在带宽限制下，通过时分多址划分多个时隙，每个时隙通过码分多址划分为多个码分载波；用户节点向中心节点发送信息时，中心节点从到达时刻
、
扩频码
、
时隙3个维度区分不同用户；所述群路解扩解调方法包括正交下变频环节
、
峰值捕获环节
、
峰值存储环节和载波恢复环节；其中：在正交下变频环节，使用同一套硬件资源，把接收的每个用户的接入射频信号统一和本地载波进行正交混频，形成
I
路和
Q
路信号，
I
路和
Q
路信号分别进行匹配滤波，形成
I
路基带信号和
Q
路基带信号，送至峰值捕获环节；所述同一套硬件资源，包括1个正交下变频器和两个匹配滤波器；在峰值捕获环节，两个相关预算器在码片时钟的驱动下，分别接收并缓存来自正交下变频环节的
I
路基带信号和
Q
路基带信号，缓存深度为1个码元的码片长度
m
；每经过1个码片周期，每个码片的存储位置向后移动1个地址，新输入的码片存储在最低地址位，缓存码片中最早输入的码片移出相关运算器；所述两个相关预算器在第一高倍时钟的驱动下，对
I
路基带信号和
Q
路基带信号分别进行相关运算；相关运算使用的本地扩频码来自扩频码
存储器；扩频码存储器中存储多个扩频码，在1个码片周期内，扩频码存储器中存储的所有扩频码均和相关运算器中的各个码片进行1次相关运算；
I
路基带信号和
Q
路基带信号相关运算的结果经峰值分路器处理后，按照不同的接入用户分路输出至峰值存储环节；在峰值存储环节，使用多个
I
路峰值存储器和
Q
路峰值存储器，每个峰值存储器接收并缓存来自峰值捕获环节的按用户存储的接入信号的码元峰值，缓存深度是用户接入信号的每个时隙的码元长度
n
；峰值存储环节存储的每个用户接入信号的码元峰值，分为
I
路峰值和
Q
路峰值两部分；每个峰值存储器存满码元峰值信息后，向载波恢复环节发送请求载波恢复信号；每个峰值存储器接收到载波恢复环节发送的载波恢复完成信号后，释放该峰值存储器的存储信息，并进行下一个用户接入信号峰值信息的存储；峰值存储环节中的
I
路峰值存储器和
Q
路峰值存储器循环使用；在载波恢复环节，在第二高倍时钟的驱动下，对峰值存储环节的每个用户接入信号的码元峰值，进行载波误差提取；根据提取的载波误差对所述用户接入信号的码元峰值进行相位旋转运算，解调出各用户的接入信息；各用户接入信息在高倍时钟2的驱动下，按载波恢复完成顺序分时，然后在同一个输出接口输出；所述第一高倍时钟为码片速率的
a
倍时钟，
a
为扩频码存储器中存储的扩频码数量；所述第二高倍时钟为第一高倍时钟的
b
倍，
b
为大于1的正整数
。
[0006]进一步地，所述达分多址是指，采用扩频信号，利用不同用户到达通信中心节点的不同时刻，区分不同用户信息，其中，区分不同用户的时间分辨率为1个码片周期
。
[0007]进一步地，在峰值捕获环节中，对接入信号的捕获分为捕获阶段和维持阶段，相关运算器的相关运算
、
扩频码存储器扩频码输出
、
峰值分路器峰值分路的操作在捕获控制器和维持控制器的控制下进行；其中，在捕获阶段，捕获控制器在第一高倍时钟的驱动下，控制扩频码存储器相继输出不同的扩频码；每个扩频码在相关运算器内完成相关运算后，再进行下一个扩频码的相关运算，直至每个扩频码均完成相关运算；所述捕获控制器在第一高倍时钟的驱动下，把时隙内第一次进行相关运算的码片位置定义为0位置，每经过1个码片周期，码片位置加1；捕获控制器检测扩频码和捕获峰值，首次检测到某一用户信号的捕获峰值，记录此时码片位置为
t
；对同一扩频码的
kn+t
的码片位置连续发现
r
次峰值，则认为捕获信号，向维持控制器发送确认捕获信号，同时发送当前扩频码和峰值码片位置信号；其中，
k
为码元序号，
t
为峰值码片位置，
r
为确认捕获次数；
k
和
t
均为非负整数，
r
为正整数；在维持阶段，维持控制器在第一高倍时钟的驱动下，接收到捕获控制器发送的确认捕获信号
、
当前扩频码信号和峰值码片位置信号后，向峰值分路器转发输出这3个信号；输出1个时隙后，维持控制器停止向峰值分路器发送这3个信号；在维持阶段，峰值分路器接收维持控制器发送的确认捕获信号
、
当前扩频码信号和峰值码片位置信号后，根据同一个扩频码信号和同一类峰值码片位置信号共同确定1个用户信号，即把在同一个扩频码和码片位置为
kn+t
的相关峰值，确认为是同一个用户信号的相关峰值；把各用户信号的峰值相关运算结果按用户输出到载波恢复环节
。
[0008]本专利技术的有益效果在于：
1、
本专利技术使用群路解扩解调技术，通过综合利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
用于大用户数量的达分多址接入和群路解扩解调系统，其特征在于，包括由用户节点和中心节点组成的星状通信网络，其中，中心节点为星状通信网络的中心，用户节点通过达分多址
、
码分多址和时分多址相结合的方式，向中心节点发送信息；中心节点采用群路解扩解调方法接收用户节点发送的信息；所述达分多址
、
码分多址和时分多址相结合的方式，是指在带宽限制下，通过时分多址划分多个时隙，每个时隙通过码分多址划分为多个码分载波；用户节点向中心节点发送信息时，中心节点从到达时刻
、
扩频码
、
时隙3个维度区分不同用户；所述群路解扩解调方法包括正交下变频环节
、
峰值捕获环节
、
峰值存储环节和载波恢复环节；其中：在正交下变频环节，使用同一套硬件资源，把接收的每个用户的接入射频信号统一和本地载波进行正交混频，形成
I
路和
Q
路信号，
I
路和
Q
路信号分别进行匹配滤波，形成
I
路基带信号和
Q
路基带信号，送至峰值捕获环节；所述同一套硬件资源，包括1个正交下变频器和两个匹配滤波器；在峰值捕获环节，两个相关预算器在码片时钟的驱动下，分别接收并缓存来自正交下变频环节的
I
路基带信号和
Q
路基带信号，缓存深度为1个码元的码片长度
m
；每经过1个码片周期，每个码片的存储位置向后移动1个地址，新输入的码片存储在最低地址位，缓存码片中最早输入的码片移出相关运算器；所述两个相关预算器在第一高倍时钟的驱动下，对
I
路基带信号和
Q
路基带信号分别进行相关运算；相关运算使用的本地扩频码来自扩频码存储器；扩频码存储器中存储多个扩频码，在1个码片周期内，扩频码存储器中存储的所有扩频码均和相关运算器中的各个码片进行1次相关运算；
I
路基带信号和
Q
路基带信号相关运算的结果经峰值分路器处理后，按照不同的接入用户分路输出至峰值存储环节；在峰值存储环节，使用多个
I
路峰值存储器和
Q
路峰值存储器，每个峰值存储器接收并缓存来自峰值捕获环节的按用户存储的接入信号的码元峰值，缓存深度是用户接入信号的每个时隙的码元长度
n
；峰值存储环节存储的每个用户接入信号的码元峰值，分为
I
路峰值和
Q
路峰值两部分；每个峰值存储器存满码元峰值信息后，向载波恢复环节发送请求载波恢复信号；每个峰值存储器接收到载波恢复环节发送的载波恢复完成信号后，释放该峰值存储器的存储信息，并进行下一个用户接入信号峰值信息的存储；峰值存储环节中的
I
路峰值存储器和
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝志松，贾敏，王欣玉，高保生，许星辰，王立民，王延鹏，张丽娜，张迎春，于子婷，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：