一种应用于CDMA系统的扩频通信方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种应用于CDMA系统的扩频通信方法及装置，该方法包括：根据高低电平码的两个取值的组合，得到4个基本序列；经N-2级处理生成由码长度为2N的扩频序列集合，进行第j级处理时，将上级处理后得到的扩频序列中集合的2个序列单元分为一组，通过依次对上级每组的2个序列单元a1、a2按照设定规律组合，得到由码长度为2j+2的正交的扩频序列组成的扩频序列集合，第一级处理时使用的序列单元为基本序列，之后每级使用的序列单元包含2j或2j+1个高低电平码取值；利用生成的扩频序列对传输数据进行扩频处理实现扩频通信。本发明专利技术可降低码间干扰以及由多路径干扰所带来的容量损失，因此能实现更快捷的数据传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种应用于CDMA系统的扩频通信方法及装置。
技术介绍
CDMA (Code Division Multiple Access,码分多址接入)技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。与FDMA (Frequency Division Multiple Access,频分多址接入)和 TDMA (TimeDivision Multiple Access,时分复用接入)相比,CDMA具有许多独特的优点,其中一部分是扩频通信系统所固有的，另一部分则是由软切换和功率控制等技术所带来的。CDMA移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组网和频率再用等几种技术结合而成，含有频域、时域和码域三维信号处理的一种协作，因此它具有抗干扰性好，抗多径衰落，保密安全性高，同频率可在多个小区内重复使用，所要求的载干比(C/Ι)小于1，容量和质量之间可做权衡取舍等属性。这些属性使CDMA比其它系统有非常重要的优势。CDMA系统中存在多径效应(multipatheffect)，多径效应是由电波传播信道中的多径传输现象所引起的干涉延时效应。在实际的无线电波传播信道中(包括所有波段)，常有许多时延不同的传输路径，称为多径现象。各条路径的电长度会随时间而变化，故到达接收点的各分量场之间的相位关系也是随时间而变化的。这些分量场的随机干涉，形成总的接收场的衰落。各分量之间的相位关系对不同的频率是不同的。因此，它们的干涉效果也因频率而异，这种特性称为频率选择性。在宽带信号传输中，频率选择性可能表现明显，形成交调。与此相应，由于不同路径有不同时延，同一时刻发出的信号因分别沿着不同路径而在接收点前后散开，而窄脉冲信号则前后重叠。多径效应是衰落的重要成因。多径效应对于数字通信、雷达最佳检测等都有着十分严重的影响。并且，对于CDMA系统，由于实际信道的频带总是有限，并且偏离理想特性，所以使通过的信号在频域上产生线性失真，在时域上波形发生时散效应。这种时散效应对数字通信所造成的危害称之为符号间干扰(ISI)。另外，在无线信道中，由于存在多径传播问题，对数据传输也会产生ISI。当数据速率提高时，数据间的间隔就会减小，到一定程度符号重叠无法区分，产生ISI。CDMA系统为了实现扩频给出了相应的扩频序列集合，利用其中的扩频序列实现扩频通信，但是由于存在符号间干扰的问题，CDMA系统在将接收的两个码信号与接收机处的预分配码信号进行相关后，初始码信号被恢复，这时会受到其它码信号的干扰，随着信号强度和码信号数量的不同，这些干扰所占的比例也会发生变化。现有的CDMA系统是采用快速功率控制和软/硬软切换等手段来减少干扰，但这些复杂的手段存在负面影响，如软/ 硬软切换会引起码道数的短缺，而快速功率控制会引起对其他码信号较高的干扰。
技术实现思路
本专利技术提供一种应用于CDMA系统的扩频通信方法及装置，用以解决利用现有普通直扩频码进行扩频，在不完全同步的情况下，相关性会变差的问题。本专利技术提供一种应用于CDMA系统的扩频通信方法，包括:根据高低电平码的两个取值的组合，得到4个基本序列；经N-2级处理生成由码长度为2N的扩频序列组成的扩频序列集合，N为大于2的整数，进行第j级处理时，将上级处理后得到的扩频序列中集合的2个序列单元分为一组，且不同组中不存在相同的序列单元，通过依次对上级每组的2个序列单元al、a2按照[ala2]、[al_a2]、[a2 al]、[a2_al]组合，得到由码长度为2j+2的扩频序列组成的扩频序列集合，其中各扩频序列间相互正交，进行第一级处理时，所述上级扩频序列集合中的序列单元为基本序列，之后每级处理时，上级扩频序列集合中的序列单元包含2」或2#1个高低电平码取值，I彡j彡N-2 ;利用生成的扩频序列集合中的扩频序列对传输数据进行扩频处理实现扩频通信。本专利技术还提供一种应用于CDMA系统的扩频通信装置，包括:基本序列生成单元，用于根据高低电平码的两个取值的组合，得到4个基本序列；扩频序列集合生成单元，用于经N-2级处理生成由码长度为2N的扩频序列组成的扩频序列集合，N为大于2的整数，进行第j级处理时，将上级处理后得到的扩频序列中集合的2个序列单元分为一组，且不同组中不存在相同的序列单元，通过依次对上级每组的2个序列单元al、a2按照[al a2]、[al_a2]、[a2 al]、[a2_al]组合，得到由码长度为2j+2的扩频序列组成的扩频序列集合，其中各扩频序列间相互正交，进行第一级处理时，所述上级扩频序列集合中的序列单元为基本序列，之后每级处理时，上级扩频序列集合中的序列单元包含2J或2J+1个高低电平码取值，I彡j彡N-2 ;扩频通信单元，用于利用生成的扩频序列集合中的扩频序列对传输数据进行扩频处理实现扩频通信。利用本专利技术提供的应用于CDMA系统的扩频通信方法及装置具有以下有益效果:可以避免同步误差和多径时延对系统带来的影响，这个性能对于CDMA系统是至关重要的；具有更大的频谱效率，另外，独特的扩频编码技术还可以降低码间干扰以及由多路径干扰所带来的容量损失，因此能实现更快捷的数据传输。附图说明图1为本专利技术实施例提供的应用于CDMA系统的扩频通信方法流程图；图2为本专利技术实施例中加上循环前缀后得到的扩频序列示意图；图3为本专利技术实施例中应用于CDMA系统的扩频通信结构图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术提供的应用于CDMA系统的扩频通信方法及装置进行更详细地说明。多径的影响对于基于C DMA系统的性能有着极大的影响，多径影响及符号间干扰会引起同步差，现有的扩频码在不完全同步的情况下，相关性会变差，而现有的减少干扰的复杂手段存在负面影响。本专利技术实施例为了消除同步误差和多径时延对系统带来的影响，提供一种应用于CDMA系统的扩频通信方法，如图1所示，包括:步骤101，根据高低电平码的两个取值的组合，得到4个基本序列；在扩频领域，高低电平码的可能取值为1、_1，其中I代表高电平码，-1代表低电平码，则两个高低电平码的所有可能取值包括:[I I]、[1-1]、[-11]、[-1-1]。步骤102，经N-2级处理生成由码长度为2N的扩频序列组成的扩频序列集合，N为大于2的整数，进行第j级处理时，将上级处理后得到的扩频序列中集合的2个序列单元分为一组，且不同组中不存在相同的序列单元，通过依次对上级每组的2个序列单元al、a2按照[al a2]、[al_a2]、[a2 al]、[a2_al]组合，得到由码长度为2>2的扩频序列组成的扩频序列集合，其中各扩频序列间相互正交，进行第一级处理时，所述上级扩频序列集合中的序列单元为基本序列，之后每级处理时，上级扩频序列集合中的序列单元包含2」或2#1个高低电平码取值，I彡j彡N-2 ;步骤103，利用生成的扩频序列集合中的扩频序列对传输数据进行扩频处理实现扩频通信。本专利技术实施例提供的应用于CDMA系统的扩频通信方法，基于所定义的基本序列进行逐级处理，通过对上级每组Y或2#1个高低电平码的序列单元再次组合，完成第j级处理后，得到的扩频序列的码长度为2>2，由于在每级处理时，利用上级序列单元按相同规律进行组合的特点，在进行组合时，选取保证组合得到的扩频序列间彼此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于CDMA系统的扩频通信方法，其特征在于，包括：根据高低电平码的两个取值的组合，得到4个基本序列；经N?2级处理生成由码长度为2N的扩频序列组成的扩频序列集合，N为大于2的整数，进行第j级处理时，将上级处理后得到的扩频序列中集合的2个序列单元分为一组，且不同组中不存在相同的序列单元，通过依次对上级每组的2个序列单元a1、a2按照[a1?a2]、[a1?a2]、[a2?a1]、[a2?a1]组合，得到由码长度为2j+2的扩频序列组成的扩频序列集合，其中各扩频序列间相互正交，进行第一级处理时，所述上级扩频序列集合中的序列单元为基本序列，之后每级处理时，上级扩频序列集合中的序列单元包含2j或2j+1个高低电平码取值，1≤j≤N?2；利用生成的扩频序列集合中的扩频序列对传输数据进行扩频处理实现扩频通信。

【技术特征摘要】
1.一种应用于CDMA系统的扩频通信方法，其特征在于，包括: 根据高低电平码的两个取值的组合，得到4个基本序列； 经N-2级处理生成由码长度为2N的扩频序列组成的扩频序列集合，N为大于2的整数，进行第j级处理时，将上级处理后得到的扩频序列中集合的2个序列单元分为一组，且不同组中不存在相同的序列单元，通过依次对上级每组的2个序列单元al、a2按照[al a2]、[al_a2]、[a2 al]、[a2_al]组合，得到由码长度为2>2的扩频序列组成的扩频序列集合，其中各扩频序列间相互正交，进行第一级处理时，所述上级扩频序列集合中的序列单元为基本序列，之后每级处理时，上级扩频序列集合中的序列单元包含2」或2#1个高低电平码取值，I彡j彡N-2 ； 利用生成的扩频序列集合中的扩频序列对传输数据进行扩频处理实现扩频通信。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在生成码长度为2N的扩频序列集合时，进一步包括: 在生成的每个扩频序列前加上循环前缀。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于， 每个扩频序列前所加的循环前缀为所述扩频序列的最后一个电平码取值。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一级之后的处理中，上级扩频序列集合中的序列单元为一行包含2」个高低电平码取值的序列，则: 取上级扩频序列集合中每个扩频序列的前半部高低电平码取值或后半部分高低电平码取值得到各个序列单元；或者 第一级之后的处理中，所述上级扩频序列集合中的序列单元为两行序列，每行序列包含Y个高低电平码取值，则 取上级扩频序列集合中每两个扩频序列的前半部高低电平码取值或后半部分高低电平码取值得到各个序列单元。5.如权利要求1 4任一所述的方法，其特征在于，第一级之后的处理中，所述上级扩频序列集合中的序列单元包含2」个高低电平码取值，每级处理时，依次对上级每组的2个序列单元al、a2组合得到本级扩频序列集合,包括:Mod ((1-l),4)+l = 1，则 A2N_i = [A2N-1_( (i_l)/4+1) A 2N-1_( (i_l)/4+2)]；Mod ((1-l),4)+l = 2，则 A2N_i = [A2^_ ((1-1) /4+1) -A2N^_ ((1-1) /4+2)]；若 Mod ((1-1) ,4)+1 = 3，则 A2N_i = [A2N_1_( (1-1)/4+2) A2N_1_( (1-1)/4+1)]；若 Mod ((1-1)，4)+1 = 4，则 A2N_i = [A2^_ ((1-1) /4+2) -A2N^_ ((1-1) /4+1)]；若 Mod ((1-1)，4)+1 = 1，则 B2N_i = [B2N_1_( (1-1)/4+1) B2N_1_( (1-1)/4+2)]；若 Mod ((1-1)，4)+1 = 2，则 B2N_i = [B2^_ ((1-1) /4+1) -B2N^_ ((1-1) /4+2)]；若 Mod ((1-1)，4)+1 = 3，则 B2N_i = [B2N_1_( (1-1)/4+2) B2N_1_( (1-1)/4+1)]；若 Mod ((1-1)，4)+1 = 4，则 B2N-1 = [B2N_1_ ((1-1) /4+2) -B2N_1_ ((1-1) /4+1)]； 其中，i 为 1，2...2^^2^_((1-1)/4+1) ^2^_((1-1)/4+2)为上级扩频序列集合中一组序列单元，B2n^_((1-1) /4+1), B2^_((1-1) /4+2)为上级扩频序列集合中的一组序列单元; 组合[A2N_i B2N_i]得到本级扩频序列集合。6.如权利要求1 4任一所述的方法，其特征在于，所述上级扩频序列集合中的序列单元包含2#1个高低电平码取值，每级处理时，依次对上级每组的2个序列单元al、a2组合得到本级扩频序列集合，包括:7.如权利要求1 4任一所述的方法，其特征在于，4个基本序列具体为:8.如权利要求1 4任一所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴晓明，谭凤鸣，康绍莉，周海军，
申请(专利权)人：电信科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：