專利名稱：周期多相互補(bǔ)序列集的生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信序列，特別涉及可實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的無多址干擾傳輸、信道估 計(jì)、通信系統(tǒng)的同步、峰均功率比(PAPR)的降低以及設(shè)計(jì)其它信號的具有沖激周期自相關(guān) 特性的周期互補(bǔ)序列集的生成方法。
背景技術(shù)：
在許多實(shí)際通信工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，必須要考慮多址干擾抑制、信道估計(jì)、同步、峰 均功率比(PAPR)等因素。此外，還需要為提高通信系統(tǒng)性能而設(shè)計(jì)具有特殊特性的信號。(1)多址干擾抑制正是因?yàn)椴捎昧硕嘀方尤爰夹g(shù)，通信系統(tǒng)才得以容納更多的用戶，但也由此帶來 了多址干擾，嚴(yán)重地降低了通信系統(tǒng)的性能、系統(tǒng)的容量和傳輸速率。特別在第四代(4G) 移動通信，實(shí)現(xiàn)多媒體通信的目標(biāo)需要有比2G和3G高數(shù)十倍的傳輸速率、更高的系統(tǒng)容量 和頻譜利用率，多址干擾必須限制一定的范圍內(nèi)。如果能完全消除，那么通信系統(tǒng)可以在接 近理論極限狀態(tài)下運(yùn)行。完全抑制多址干的實(shí)現(xiàn)方法之一是使用正交互補(bǔ)序列輔以“偏移 堆疊，，調(diào)制技術(shù)(H. H. Chen, et al. Design of next-generation CDMA usingorthogonal complementary codes and offset stacked spreading, IEEE WireIessCommunicatiohs, 2007，pp.61-69)。(2)信道估計(jì)信道估計(jì)就是要估計(jì)出通信信號傳輸媒介的沖激響應(yīng)，以了解信號在傳輸媒介 中的傳播特性，為收端對通信信號的最佳接收提供必要參數(shù)。進(jìn)行信道估計(jì)的方法很多， 其中，可以使用互補(bǔ)序列來實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)(中國專利CN1345124A)和ISI信道的精確估 計(jì)(P. Spasojevic, et al. Complementary sequences for ISI channel estimation, IEEETrans. On Inf. Theory, Vol. 47，No. 3，2001，pp.1145-1152)。(3)峰均功率比正交頻分復(fù)用(OFDM)具有頻譜利用率高的特點(diǎn)，為妥善解決全球日益緊張的 頻譜資源不足問題帶來了希望，此外，OFDM還具有很強(qiáng)的抑制多徑衰落的能力。這些優(yōu) 勢使OFDM成為了下一代移動通信最有希望采用的傳輸技術(shù)之一。但是，由于OFDM的 傳輸信號采用了多個(gè)子載波傳輸符號的線性組合，因此，比單載波通信系統(tǒng)有更高的峰 均功率比(PAPR)。如果對高的PAI^R不加以有效抑制，那么會導(dǎo)致發(fā)射機(jī)放大器產(chǎn)生嚴(yán) 重的非線性毀壞。研究表明應(yīng)用互補(bǔ)序列的OFDM通信系統(tǒng)的PAPR至多2 (J. A. Davis, et al. Peak—to—Mean Power Control in OFDM, Golay complementary sequences, andReed-Muller Codes,IEEE Trans, on Inf. Theory, Vol. 45,No. 7,1999,pp.2397-2417), 很好地解決了 OFDM通信系統(tǒng)PAPR高的問題。(4)同步在通信系統(tǒng)中，同步具有相當(dāng)重要的地位。通信系統(tǒng)能否有效地、可靠地工作， 很大程度上依賴于有無良好的同步系統(tǒng)。通信系統(tǒng)同步的方法很多，其中，研究表明在UffBMB-OFDM標(biāo)準(zhǔn)中使用互補(bǔ)序列對能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)同步性能和信道估計(jì)精度都好(D. Lowe, etal. Complementary channel estimation and synchronization for OFDM, in Proc. ofthe 2ndIht. Conf. on Wireless Broadband and Ultra Wideband Commun.，2007)。(5)其它信號在實(shí)際應(yīng)用中，還需要產(chǎn)生具有各種各樣特殊特性的信號，例如，具有沖激自相關(guān) 特性的序列是理想的通信系統(tǒng)同步信號，無多址干擾的AS-CDMA、LAS-CDMA通信系統(tǒng)采用 具有零相關(guān)區(qū)的信號。在已知的這些信號的產(chǎn)生中，應(yīng)用互補(bǔ)序列可以設(shè)計(jì)似巴克碼(中 國專利CN101001087A)和具有低/零相關(guān)區(qū)的二維信號(中國專利CN1303178A)。設(shè)有長度為M的多相序列^(^,^,^,--,^-i)⑴其中，碼元I |=1(0<A:<M-1)。序列互⑴的周期自相關(guān)函數(shù)定義為
權(quán)利要求
一種周期多相互補(bǔ)序列集的生成方法，其中通過對完美序列連續(xù)等間隔抽樣得到一組子序列，然后通過組合所述一組子序列得到周期多相互補(bǔ)序列集。
2.一種周期多相互補(bǔ)序列集的生成方法，包括以下步驟A)根據(jù)通信系統(tǒng)需求，確定通信系統(tǒng)所需要的周期互補(bǔ)序列集的子序列數(shù)量N和子序 列長度M，其中N和M分別為大于或等于2的正整數(shù)；B)從數(shù)據(jù)庫中選擇長度為L= MN的完美序列；C)對已經(jīng)選擇的完美序列進(jìn)行連續(xù)等間隔N-I抽樣處理，獲得N條長度為M的子序列；D)將已獲得的N條子序列按任意順序進(jìn)行組合處理，從而得到周期多相互補(bǔ)序列集。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中步驟C)包括C-1)在完美序列一個(gè)周期中任意選擇完美序列一個(gè)碼元作為第一起始碼元；C-2)對所述第一起始碼元抽樣，然后每隔N-I個(gè)完美序列碼元對所述完美序列碼元抽 樣，從而得到M個(gè)通過抽樣獲得的碼元；C-3)再將所述M個(gè)通過抽樣獲得的碼元按抽樣順序形成第一條子序列；C-4)然后將所述第一起始碼元之后的連續(xù)N個(gè)完美序列碼元分別作為第二起始碼元 至第N起始碼元，分別重復(fù)執(zhí)行上述步驟C-1)至C-3)，得到第二至第N條子序列。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述N條子序列中的每條子序列周期都為M。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其中所述的全體子序列的周期自相關(guān)函數(shù)的和具 有沖激特性。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中所述完美序列是以任意正整數(shù)N和任意正整 數(shù)M的積為長度的完美序列。
7.一種基于完美序列生成周期多相互補(bǔ)序列集的方法，包括以下步驟1)在長度L= MN的完美序列一個(gè)周期中，任意選擇完美序列一個(gè)碼元作為第一起始碼 元，其中N和M分別為大于或等于2的正整數(shù)；2)對所述第一起始碼元抽樣，然后每隔N-I個(gè)完美序列碼元對所述完美序列碼元抽 樣，從而得到M個(gè)通過抽樣獲得的碼元；3)再將所述M個(gè)通過抽樣獲得的碼元按抽樣順序形成第一條子序列；4)然后將所述第一起始碼元之后的連續(xù)N個(gè)完美序列碼元分別作為第二起始碼元至 第N起始碼元，分別重復(fù)執(zhí)行上述步驟1)至3)，得到第二至第N條子序列；以及將所得到的N條子序列按任意順序進(jìn)行組合處理，從而得到周期多相互補(bǔ)序列集。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述N條子序列中的每條子序列周期都為M。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中所述的全體子序列的周期自相關(guān)函數(shù)的和具 有沖激特性。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中所述完美序列是以任意正整數(shù)N和任意正整 數(shù)M的積為長度的完美序列。
全文摘要
本發(fā)明公開了周期多相互補(bǔ)序列集的生成方法。本發(fā)明通過對完美序列連續(xù)等間隔抽樣得到一組子序列，然后通過組合所述一組子序列得到周期多相互補(bǔ)序列集。全體子序列的周期自相關(guān)函數(shù)的和具有沖激特性，所得互補(bǔ)序列集的數(shù)量與所選用的完美序列的數(shù)量相同，子序列的長度和數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際因素的需求實(shí)時(shí)調(diào)整，靈活選??；可用于實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的無多址干擾傳輸、信道估計(jì)、通信系統(tǒng)的同步、峰均功率比(PAPR)的降低以及設(shè)計(jì)其它信號(如，似巴克碼和低/零相關(guān)區(qū)序列等)等眾多應(yīng)用。
文檔編號H04B7/26GK101959289SQ20091015811
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月13日
發(fā)明者張振宇, 曾凡鑫 申請人:重慶無線綠洲通信技術(shù)有限公司