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1、(10)申请公布号 CN 102833208 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 3 2 0 8 A *CN102833208A* (21)申请号 201210352970.9 (22)申请日 2012.09.21 H04L 27/26(2006.01) (71)申请人哈尔滨工业大学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大 直街92号 (72)发明人陈晓华 刘喜庆 林凡 孟维晓 (74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事 务所 23109 代理人张果瑞 (54) 发明名称 增强型区块混合码分多址接入方法 (57) 摘要 增强型区块混合码分多址接入。
2、方法,涉及一 种多址接入方法,它是为了克服OFDM系统中利用 CP抑制多径干扰的缺点。下行链路:发射端:将用 户的数据采用哈达玛序列进行扩频,然后调制输 出。接收端:接收到的信号解调后再进行与发射 端反变换的处理后判决输出。上行链路:发射端: 用户的数据采用哈达玛序列进行扩频,然后调制 输出。接收端:基站将接收到的信号解调后再进 行与发射端反变换的处理后判决输出。本发明提 出一种新的多址接入系统模型,克服了OFDM系统 中利用CP抑制多径干扰的缺点,大幅度提高频带 利用率的同时能够抑制多径干扰。本发明适用于 进行无线通信。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书14页 附图7页 (19。
3、)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 14 页 附图 7 页 1/2页 2 1.增强型区块混合码分多址接入方法,它是基于OFDM系统实现的,其特征是: 该系统的下行链路中发射端的信号发射方法: 当发送用户的第i个符号时,i为正整数,均进行以下操作: 步骤A1、将第i个符号采用哈达玛序列进行扩频,并将扩频后的数据进行串/并转换, 获得M路并行数据; 步骤A2、将步骤A1中获得的M路并行数据分别与M路子载波相乘,获得M路处理后的 数据;所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据; 步骤A3、将步骤A2中每个用户获得的M路处理后的数据进行并/串转换,。
4、获得一路串 行数据; 步骤A4、将步骤A3获得的一路串行数据分别进行数/模转换,获得转换后的一路模拟 信号; 步骤A5、将步骤A4获得的一路模拟信号分别进行载波调制,获得调制后的一路调制信 号; 步骤A6、将步骤A5获得的一路调制信号分别进行带通滤波,获得一路带通滤波后的信 号; 步骤A7、将步骤A6获得的一路带通滤波后的信号发射至信道; 该系统的下行链路中接收端的信号接收方法: 步骤B1、采用接收天线接收下行链路发射端发出的调制信号,并将所述信号进行带通 滤波,获得一路带通滤波后的信号; 步骤B2、将步骤B1获得的一路带通滤波后的信号进行解调,获得一路解调后的信号; 步骤B3、将步骤B2获得。
5、一路解调后的信号进行低通滤波,获得一路低通滤波后的信 号; 步骤B4、将步骤B3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换,获得一路数字数 据; 步骤B5、将步骤B4获得的一路数字数据进行串/并转换,获得M路并行的数据; 步骤B6、将步骤B5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘,获得M路处理后的数据; 所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据; 步骤B7、将步骤B6获得的M路处理后的数据进行低通滤波,获得M路低通滤波后的数 据; 步骤B8、将步骤B7获得的M路低通滤波后的数据进行并/串转换,获得一路串行数据; 步骤B9、将步骤B8获得的一路串行数据采用哈达玛序列进行解扩,并将解扩后的符。
6、号 通过相关器,获得判决量,根据获得的判决量进行判决,并输出; 步骤A2中M路码序列与步骤B6中的M路码序列相同;每个扩频码对应多个码序列; 该系统的上行链路中发射端的信号发射方法: 当发送用户的第i个符号时,均进行以下操作: 步骤C1、将第i个符号采用哈达玛序列进行扩频,并将扩频后的数据进行串/并转换, 获得M路并行数据; 步骤C2、将步骤C1获得的M路并行的数据分别与M路子载波相乘,获得M路处理后的 数据;所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据; 权 利 要 求 书CN 102833208 A 2/2页 3 步骤C3、将步骤C2获得的M路处理后的数据分别进行并/串转换,获得一路串。
7、行信号; 步骤C4、将步骤C3获得的一路串行信号进行数/模转换,获得一路模拟信号; 步骤C5、将步骤C4获得的一路模拟信号进行载波调制,获得一路调制信号; 步骤C6、将步骤C5获得的一路调制信号进行带通滤波,获得一路带通滤波后的信号, 并发射至信道; 该系统的上行链路的信号接收方法: 步骤D1、采用接收天线接收上行链路发射端发射的调制信号,并将所述调制信号进行 带通滤波,获得带通滤波后的信号; 步骤D2、将步骤D1获得的带通滤波后的信号进行解调,获得一路解调后的信号; 步骤D3、将步骤D2获得一路解调后的信号进行低通滤波,获得一路低通滤波后的信 号; 步骤D4、将步骤D3获得的一路低通滤波后的。
8、信号进行模/数转换,获得一路数字数 据; 步骤D5、将步骤D4获得的一路数字数据进行串/并转换,获得M路并行的数据; 步骤D6、将步骤D5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘,获得M路处理后的数据; 所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据; 步骤D7、将步骤D6获得的M路处理后的数据进行低通滤波,获得M路低通滤波后的数 据; 步骤D8、将步骤D7获得的M路低通滤波后的数据进行并/串转换,获得一路串行数据; 步骤D9、将步骤D8获得的一路串行数据采用哈达玛序列进行解扩,并将解扩后的符号 通过相关器,获得判决量,根据获得的判决量进行判决,并输出; 步骤C2中M路码序列与步骤D6中的M路。
9、码序列相同;每个扩频码对应多个码序列; M均为正整数。 2.根据权利要求1所述的增强型区块混合码分多址接入方法,其特征在于步骤A3中每 个用户获得的一路串行信号能够分为实部和虚部分别进行数/模转换、载波调制和带通滤 波,然后相加在一起成为一路带通滤波后的信号。 权 利 要 求 书CN 102833208 A 1/14页 4 增强型区块混合码分多址接入方法 技术领域 0001 本发明涉及一种多址接入方法。 背景技术 0002 在正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统 中,若要克服多径干扰,需要在所传输的符号中加入循环前缀。
10、(Cyclic Prefix,CP),而且 CP的长度也有严格的限制,如果CP的长度小于最大时延,就会造成非常严重的码间干扰 (Inter-Symbol Interference,ISI)和载波间干扰(Inter-Carrier Interference,ICI)。 由于CP的加入,会使频带利用率降低。 发明内容 0003 本发明是为了克服OFDM系统中利用CP抑制多径干扰的缺点,从而提供一种增强 型区块混合码分多址接入方法。 0004 增强型区块混合码分多址接入方法,它是基于OFDM系统实现的, 0005 该系统的下行链路中发射端的信号发射方法: 0006 当发送用户的第i个符号时,均进行以。
11、下操作: 0007 步骤A1、将第i个符号采用哈达玛序列进行扩频,并将扩频后的数据进行串/并转 换,获得M路并行数据; 0008 步骤A2、将步骤A1中获得的M路并行数据分别与M路子载波相乘,获得M路处理 后的数据;所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据; 0009 步骤A3、将步骤A2中每个用户获得的M路处理后的数据进行并/串转换,获得一 路串行数据; 0010 步骤A4、将步骤A3获得的一路串行数据分别进行数/模转换,获得转换后的一路 模拟信号; 0011 步骤A5、将步骤A4获得的一路模拟信号分别进行载波调制,获得调制后的一路调 制信号; 0012 步骤A6、将步骤A5获得的一。
12、路调制信号分别进行带通滤波,获得一路带通滤波后 的信号; 0013 步骤A7、将步骤A6获得的一路带通滤波后的信号发射至信道; 0014 该系统的下行链路中接收端的信号接收方法: 0015 步骤B1、采用接收天线接收下行链路发射端发出的调制信号,并将所述信号进行 带通滤波,获得一路带通滤波后的信号; 0016 步骤B2、将步骤B1获得的一路带通滤波后的信号进行解调,获得一路解调后的信 号; 0017 步骤B3、将步骤B2获得一路解调后的信号进行低通滤波,获得一路低通滤波后的 信号; 说 明 书CN 102833208 A 2/14页 5 0018 步骤B4、将步骤B3获得的一路低通滤波后的信号。
13、进行模/数转换,获得一路数字 数据; 0019 步骤B5、将步骤B4获得的一路数字数据进行串/并转换,获得M路并行的数据; 0020 步骤B6、将步骤B5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘,获得M路处理后的 数据;所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据; 0021 步骤B7、将步骤B6获得的M路处理后的数据进行低通滤波,获得M路低通滤波后 的数据; 0022 步骤B8、将步骤B7获得的M路低通滤波后的数据进行并/串转换,获得一路串行 数据; 0023 步骤B9、将步骤B8获得的一路串行数据采用哈达玛序列进行解扩,并将解扩后的 符号通过相关器,获得判决量,根据获得的判决量进行判决,。
14、并输出; 0024 步骤A2中M路码序列与步骤B6中的M路码序列相同;每个扩频码对应多个码序 列; 0025 该系统的上行链路中发射端的信号发射方法: 0026 当发送用户的第i个符号时,均进行以下操作: 0027 步骤C1、将第i个符号采用哈达玛序列进行扩频,并将扩频后的数据进行串/并转 换,获得M路并行数据; 0028 步骤C2、将步骤C1获得的M路并行的数据分别与M路子载波相乘,获得M路处理 后的数据;所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据; 0029 步骤C3、将步骤C2获得的M路处理后的数据分别进行并/串转换,获得一路串行 信号; 0030 步骤C4、将步骤C3获得的一路串。
15、行信号进行数/模转换,获得一路模拟信号; 0031 步骤C5、将步骤C4获得的一路模拟信号进行载波调制,获得一路调制信号; 0032 步骤C6、将步骤C5获得的一路调制信号进行带通滤波,获得一路带通滤波后的信 号,并发射至信道; 0033 该系统的上行链路的信号接收方法: 0034 步骤D1、采用接收天线接收上行链路发射端发射的调制信号,并将所述调制信号 进行带通滤波,获得带通滤波后的信号; 0035 步骤D2、将步骤D1获得的带通滤波后的信号进行解调,获得一路解调后的信号; 0036 步骤D3、将步骤D2获得一路解调后的信号进行低通滤波,获得一路低通滤波后的 信号; 0037 步骤D4、将步。
16、骤D3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换,获得一路数字 数据; 0038 步骤D5、将步骤D4获得的一路数字数据进行串/并转换,获得M路并行的数据; 0039 步骤D6、将步骤D5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘,获得M路处理后的 数据;所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据; 0040 步骤D7、将步骤D6获得的M路处理后的数据进行低通滤波,获得M路低通滤波后 的数据; 0041 步骤D8、将步骤D7获得的M路低通滤波后的数据进行并/串转换,获得一路串行 说 明 书CN 102833208 A 3/14页 6 数据; 0042 步骤D9、将步骤D8获得的一路串行数据采用。
17、哈达玛序列进行解扩,并将解扩后的 符号通过相关器,获得判决量,根据获得的判决量进行判决,并输出; 0043 步骤C2中M路码序列与步骤D6中的M路码序列相同;每个扩频码对应多个码序 列; 0044 M均为正整数。 0045 步骤A3中每个用户获得的一路串行信号能够分为实部和虚部分别进行数/模转 换、载波调制和带通滤波,然后相加在一起成为一路带通滤波后的信号。 0046 本发明优点:本发明提出一种新的多址接入系统的数据传输方式,克服了OFDM系 统中利用CP抑制多径干扰的缺点,大幅度提高频带利用率的同时能够抑制多径干扰;具有 较强的抗多址干扰(Multiple Access Interferen。
18、ce,MAI)的能力;在相同的信噪比下,误 码率较低,可靠性高。 附图说明 0047 图1是下行链路的原理示意图;图2是本发明的下行链路中发射端的信号处理流 程示意图;图3是本发明的下行链路中接收端的信号处理流程示意图;图4是上行链路原 理示意图;图5是本发明的上行链路中发射端的信号处理流程示意图;图6是本发明的上 行链路中接收端的信号处理流程示意图;图7是具体实施方式一中的系统误码率仿真示意 图;图8是本发明采用实部和虚部分别处理信号的发射端的信号处理流程示意图;图9是 采用实部和虚部分别处理信号方式对应的接收端的信号处理流程示意图;图10是下行链 路中接收端的FFT模块简化形式的原理示意图。
19、。 具体实施方式 0048 具体实施方式一、结合图1至图10说明本具体实施方式,增强型区块混合码分多 址接入方法,增强型区块混合码分多址方法,它是基于OFDM系统实现的, 0049 该系统的下行链路中发射端的信号发射方法: 0050 当发送用户的第i个符号时,均进行以下操作: 0051 步骤A1、将第i个符号采用哈达玛序列进行扩频,并将扩频后的数据进行串/并转 换,获得M路并行数据; 0052 步骤A2、将步骤A1中获得的M路并行数据分别与M路子载波相乘,获得M路处理 后的数据;所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据; 0053 步骤A3、将步骤A2中每个用户获得的M路处理后的数据进。
20、行并/串转换,获得一 路串行数据; 0054 步骤A4、将步骤A3获得的一路串行数据分别进行数/模转换,获得转换后的一路 模拟信号; 0055 步骤A5、将步骤A4获得的一路模拟信号分别进行载波调制,获得调制后的一路调 制信号; 0056 步骤A6、将步骤A5获得的一路调制信号分别进行带通滤波,获得一路带通滤波后 的信号; 说 明 书CN 102833208 A 4/14页 7 0057 步骤A7、将步骤A6获得的一路带通滤波后的信号发射至信道; 0058 该系统的下行链路中接收端的信号接收方法: 0059 步骤B1、采用接收天线接收下行链路发射端发出的调制信号,并将所述信号进行 带通滤波,获。
21、得一路带通滤波后的信号; 0060 步骤B2、将步骤B1获得的一路带通滤波后的信号进行解调,获得一路解调后的信 号; 0061 步骤B3、将步骤B2获得一路解调后的信号进行低通滤波,获得一路低通滤波后的 信号; 0062 步骤B4、将步骤B3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换,获得一路数字 数据; 0063 步骤B5、将步骤B4获得的一路数字数据进行串/并转换,获得M路并行的数据; 0064 步骤B6、将步骤B5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘,获得M路处理后的 数据;所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据; 0065 步骤B7、将步骤B6获得的M路处理后的数据进行低通滤。
22、波,获得M路低通滤波后 的数据; 0066 步骤B8、将步骤B7获得的M路低通滤波后的数据进行并/串转换,获得一路串行 数据; 0067 步骤B9、将步骤B8获得的一路串行数据采用哈达玛序列进行解扩,并将解扩后的 符号通过相关器,获得判决量,根据获得的判决量进行判决,并输出; 0068 步骤A2中M路码序列与步骤B6中的M路码序列相同;每个扩频码对应多个码序 列; 0069 该系统的上行链路中发射端的信号发射方法: 0070 当发送用户的第i个符号时,均进行以下操作: 0071 步骤C1、将第i个符号采用哈达玛序列进行扩频,并将扩频后的数据进行串/并转 换,获得M路并行数据; 0072 步骤C。
23、2、将步骤C1获得的M路并行的数据分别与M路子载波相乘,获得M路处理 后的数据;所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据; 0073 步骤C3、将步骤C2获得的M路处理后的数据分别进行并/串转换,获得一路串行 信号; 0074 步骤C4、将步骤C3获得的一路串行信号进行数/模转换,获得一路模拟信号; 0075 步骤C5、将步骤C4获得的一路模拟信号进行载波调制,获得一路调制信号; 0076 步骤C6、将步骤C5获得的一路调制信号进行带通滤波,获得一路带通滤波后的信 号,并发射至信道; 0077 该系统的上行链路的信号接收方法: 0078 步骤D1、采用接收天线接收上行链路发射端发射的调。
24、制信号,并将所述调制信号 进行带通滤波,获得带通滤波后的信号; 0079 步骤D2、将步骤D1获得的带通滤波后的信号进行解调,获得一路解调后的信号; 0080 步骤D3、将步骤D2获得一路解调后的信号进行低通滤波,获得一路低通滤波后的 信号; 说 明 书CN 102833208 A 5/14页 8 0081 步骤D4、将步骤D3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换,获得一路数字 数据; 0082 步骤D5、将步骤D4获得的一路数字数据进行串/并转换,获得M路并行的数据; 0083 步骤D6、将步骤D5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘,获得M路处理后的 数据;所述M路子载波是M路码序列经。
25、IFFT输出的离散数据; 0084 步骤D7、将步骤D6获得的M路处理后的数据进行低通滤波,获得M路低通滤波后 的数据; 0085 步骤D8、将步骤D7获得的M路低通滤波后的数据进行并/串转换,获得一路串行 数据; 0086 步骤D9、将步骤D8获得的一路串行数据采用哈达玛序列进行解扩,并将解扩后的 符号通过相关器,获得判决量,根据获得的判决量进行判决,并输出; 0087 步骤C2中M路码序列与步骤D6中的M路码序列相同;每个扩频码对应多个码序 列; 0088 M均为正整数。 0089 原理:本发明的区块混合多址接入(Block Scrambling Multiple Access,BSMA)。
26、 系统提出一种新的多址接入系统模型。 0090 其下行链路的示意图如图1所示,图中BS代表基站,User1User K代表K个用户 终端,如手机。在下行链路中,BS作为发送端,用T x 表示。User作为接收端,用R x 表示。 0091 发射端:当发射端发送第i个符号时,其信号处理过程如图2所示, 0092 在图2中,为哈达玛序列,k a 是的序列号,k a =1,2,K a ,K a 和FFT的 长度M是相等的。是码序列,k b 是码序列的序列号,k b =1,2,K b ,K b 受到码序列间隔 的影响,K b M/。k a 和k b 组成一个二维向量(k a ,k b ),(k a ,。
27、k b )是用户的序列号。换而言 之,用户(k a ,k b )所对应的哈达玛序列为用户(k a ,k b )所对应的码序列为当k a 和k b 取不同值的时候代表不同的用户,例如,(1,1)、(1,2)、(2,1)和(2,2)代表四个不同 的用户,所以总共可以支持K a K b 个用户。是用户(k a ,k b )的第i个比特的数据,然 后将其与相乘,便可得到经串并转换后,信号变为是指用 户(k a ,k b )中的第i个比特的第m个码片。每个码片流都会乘以它的载波是码序 列快速傅里叶变换的结果。经过并/串转换和数/模转换后,得到是 用户(k a ,k b )第i个比特的数据流,与载波A c。
28、 cos(2f c t)相乘,经低通滤波后,就可以得到 所要传输的信号在这里,FFT输出的第一个数据没有用到。 0093 码序列的说明:为了克服多径干扰,需要引入码序列。用户不同,码序列也不相同。 记用户(k a ,k b )的码序列为k b =1,2,K b ;记码序列之间的保护间隔为,要求大 于最大时延拓展。需要指明的一点是,加在了码序列之间,而不是用户的数据之间,从而 没有降低数据的有效传输速率,这一点是与OFDM系统中的保护间隔是不同的。下面,以 为研究对象进行说明。码序列定义为: 0094 说 明 书CN 102833208 A 6/14页 9 0095 0096 0097 那么与用。
29、户(k a ,k b )相邻的用户(k a ,k b +1)的码序列为如下式所示: 0098 0099 对用户的码序列进行FFT处理,结果如下所示: 0100 0101 FFT输出的结果为 0102 0103 哈达玛序列的说明:在本系统中,采用哈达玛序列作为扩频码,k a =1,2, K a ,哈达玛序列主要用于克服多址干扰,并对其作如下定义: 0104 0105 记码片时间为T c ,那么就可以定义为 0106 0107 其中, 0108 0109 根据式(5)-(8),扩频码就可以定义为 0110 0111 接收端的系统模型:EBS-CDMA系统接收端的系统架构如图3所示。在图3中, 为哈。
30、达玛序列,q a 是的序列号,q a =1,2,K a 。是码序列,q b 是码序列的序 列号,q b =1,2,K b 。q a 和q b 组成一个二维向量(q a ,q b ),(q a ,q b )是用户的序列号。换而言 之,用户(q a ,q b )所对应的哈达玛序列为用户(q a ,q b )所对应的码序列为当q a 和q b 取不同值的时候代表不同的用户,例如,(1,1)、(1,2)、(2,1)和(2,2)代表四个不同的 用户,所以总共可以支持K a K b 个用户。r(t)为用户(q a ,q b )接受到的信号,经过带通滤波 处理后,信号变为(t),然后再与相乘,经低通滤波后,。
31、就可以得到(t)。 然后对(t)进行模数转换,得到n。在串并转换之后,每一个码元流都会乘以子载波 以实现解调。和是一组共轭变换对,而是码序列进行FFT之后的结 说 明 书CN 102833208 A 7/14页 10 果。将解调后的信号进行低通滤波,就可以得到经过并串转换后,得到的 会和扩频码相乘,然后通过相关器,得到判决变量最后经过判决器后,就可以恢复 出有用信号 0112 其中:FFT输出的第一个数据没有用到。整个过程没有考虑同步问题,即 对该系统的说明是在完全同步的条件下进行的。 0113 码序列的说明:为了克服多径干扰,需要引入码序列。用户不同,码序列也不相同。 记用户(q a ,q 。
32、b )的码序列为q b =1,2,K b ;记码序列之间的保护间隔为,要求大于 最大时延拓展。需要指明的一点是,加在了码序列之间,而不是用户的数据之间,从而没 有降低数据的有效传输速率,这点是与OFDM系统中的保护间隔是不同的。下面,以为研 究对象进行说明。码序列定义为 0114 0115 那么与用户(q a ,q b )相邻的用户(q a ,q b +1)的码序列为如下式所示: 0116 0117 对用户的码序列进行FFT处理,结果如下: 0118 m=0,1,M (11) 0119 FFT输出的结果为 0120 0121 3.哈达玛序列的说明 0122 在EBS-CDMA系统的接收端,采用。
33、哈达玛序列(t)作为扩频码,q a =1,2,K a ,哈 达玛序列主要用于克服多址干扰,并对其作如下定义: 0123 0124 记码片时间为T c ,那么就可以定义为 0125 0126 其中, 0127 0128 根据式(12)-(16),扩频码就可以定义为 0129 0130 上行链路的示意图如图4所示:在图4中,BS代表基站,User1UserK代表K个用 户终端,如手机。在上行链路中,User作为发送端,用T x 表示;BS作为接收端,用R x 表示。 说 明 书CN 102833208 A 10 8/14页 11 0131 发送端:在上行链路中,对EBS-CDMA的发送端进行说明,。
34、当发射端发送第i个符号 时,其系统架构如图5所示: 0132 在图5中,为哈达玛序列,k a 是的序列号,k a =1,2,K a ,K a 和FFT的 长度M是相等的。是码序列,k b 是码序列的序列号,k b =1,2,K b ,K b 受到码序列间隔 的影响,K b M/。k a 和k b 组成一个二维向量(k a ,k b ),(k a ,k b )是用户的序列号。换而言 之,用户(k a ,k b )所对应的哈达玛序列为用户(k a ,k b )所对应的码序列为当k a 和k b 取不同值的时候代表不同的用户,例如,(1,1)、(1,2)、(2,1)和(2,2)代表四个不同 的用户,。
35、所以总共可以支持K a K b 个用户。是用户(k a ,k b )的第i个比特的数据, 然后将其与相乘,便可得到其中,为哈达玛序列,该代码的作用是把 用户区分开来。经串并转换后,信号变为是指用户(k a ,k b )中的第i个比 特的第m个码片。每个码片流都会乘以它的载波是码序列快速傅里叶变换 的结果。经过并串转换和数模转换后,得到是第i个比特的数据流,与A c cos(2f c t)相乘,经低通滤波后,就可以得到所要传输的信号在这里,FFT输出的 第一个数据没有用到。 0133 码序列的说明:为了克服多径干扰,需要引入码序列。用户不同,码序列也不相同。 记用户(k a ,k b )的码序列。
36、为k b =1,2,K b ;记码序列之间的保护间隔为,要求大于 最大时延拓展。需要指明的一点是,加在了码序列之间,而不是用户的数据之间,从而没 有降低数据的有效传输速率,这一点是与OFDM系统中的保护间隔是不同的。下面,以为 研究对象进行说明。码序列定义为 0134 0135 0136 0137 那么与用户k b 相邻的用户k b +1的码序列为如下式所示: 0138 0139 对用户的码序列进行FFT处理,结果如下: 0140 m=0,1,M (19) 0141 FFT输出的结果为 0142 说 明 书CN 102833208 A 11 9/14页 12 0143 3.哈达玛序列的说明 0。
37、144 在本系统中,采用哈达玛序列作为扩频码,k a =1,2,K a ,哈达玛序列 主要用于克服多址干扰,并对其作如下定义: 0145 0146 记码片时间为T c ,那么就可以定义为: 0147 0148 其中, 0149 0150 根据式(21)-(24),扩频码就可以定义为 0151 0152 接收端的系统模型:EBS-CDMA的接收端的系统架构如图6所示。在图6中, 为哈达玛序列,q a 是的序列号,q a =1,2,K a 。是码序列,q b 是码序列的序列号, q b =1,2,K b 。q a 和q b 组成一个二维向量(q a ,q b ),(q a ,q b )是用户的序列。
38、号。换而言之,用 户(q a ,q b )所对应的哈达玛序列为用户(q a ,q b )所对应的码序列为当q a 和q b 取 不同值的时候代表不同的用户,例如,(1,1)、(1,2)、(2,1)和(2,2)代表四个不同的用户, 所以总共可以支持K a K b 个用户。r(t)为用户(q a ,q b )接受到的信号,经过带通滤波处理 后,信号变为(t),然后再与相乘,经低通滤波后,就可以得到(t)。然后 对(t)进行模数转换,得到n。在串并转换之后,每一个码元流都会乘以子载波 以实现解调。和是一组共轭变换对,而是码序列进行FFT之后的结果。将 解调后的信号进行低通滤波,就可以得到经过并串转换。
39、后,得到的会和扩频码相 乘,然后通过相关器,得到判决变量最后经过判决器后,就可以恢复出有用信号 0153 其中:FFT输出的第一个数据没有用到。整个过程没有考虑同步问题,即 对该系统的说明是在完全同步的条件下进行的。 0154 码序列的说明:为了克服多径干扰,需要引入码序列。用户不同,码序列也不相同。 记用户(q a ,q b )的码序列为q b =1,2,K b ;记码序列之间的保护间隔为,要求大于 最大时延拓展。需要指明的一点是,加在了码序列之间,而不是用户的数据之间,从而没 有降低数据的有效传输速率,这一点是与OFDM系统中的保护间隔是不同的。下面,以为 研究对象进行说明。码序列定义为 。
40、0155 0156 那么与用户(q a ,q b )相邻的用户(q a ,q b +1)的码序列为如下式所示: 0157 说 明 书CN 102833208 A 12 10/14页 13 0158 对用户的码序列进行FFT处理,结果如下: 0159 m=0,1,.M (27) 0160 FFT输出的结果为 0161 0162 哈达玛序列的说明:在EBS-CDMA系统的接收端,采用哈达玛序列作为扩频 码,q a =1,2,K a ,哈达玛序列主要用于克服多址干扰,并对其作如下定义: 0163 0164 记码片时间为T c ,那么就可以定义为 0165 0166 其中, 0167 0168 根据式。
41、(29)-(32),扩频码就可以定义为 0169 0170 发明效果:对于EBS-CDMA系统的性能,主要对频带利用率和抗干扰的性能两个方 面进行说明。 0171 1.频带利用率 0172 EBS-CDMA系统不需要循环前缀(CP)克服多径干扰,减小了频带浪费,提高了频带 利用率。 0173 OFDM系统的频带利用率定义如下: 0174 0175 其中,T s 为符号时间,T CP 为循环前缀的时间。 0176 EBS-CDMA的频带利用率定义如下: 0177 0178 其中,T b 是位持续时间。 0179 为了更加直接地比较OFDM和EBS-CDMA的频带利用率,特列出下式: 说 明 书C。
42、N 102833208 A 13 11/14页 14 0180 0181 如果FFT的长度是M比较大时,只要K b 2,那么就会发现1,所以在实际应用时, EBS-CDMA的频带利用率明显比OFDM的频带利用率高。 0182 2.抗噪声的性能 0183 码序列用于克服多径干扰,哈达玛序列用来实现多址接入。所以, EBS-CDMA系统不仅能克服多径干扰,也能克服多址干扰,可以支持较多的用户数量。 0184 EBS-CDMA系统对高斯白噪声也有很好的抑制作用,FFT的长度越长,对噪声的抑 制能力越强。T c 为码片时间,信噪比表示如下: 0185 0186 误码率随信噪比的变化曲线如图7所示。 0。
43、187 在图7中,横坐标代表信噪比;纵坐标代表误码率。频带宽度为8MHz,用户数为1, 采用的是6抽头典型城市(6-tap typical urban,6-TU)信道模型,具体参数请参见表1。 0188 表16-TU信道模型的时延参数 0189 0190 具体实施方式二、本具体实施方式与具体实施方式的区别在于,步骤A3中每个用 户获得的一路串行信号能够分为实部和虚部分别进行数/模转换、载波调制和带通滤波, 然后相加在一起成为一路带通滤波后的信号。 0191 EBS-CDMA在理论上具有可实施性,但是若要把它放在实际的工程应用中,在某些 具体的环节上可能会存在一定的困难。例如,FFT的输出中,含。
44、有复指数函数。为了使该系 统具有实际的意义,下面针对具体实施方式进行说明。 0192 由于在上行链路和下行链路中,EBS-CDMA的实现方式并无区别,所以以下只针上 行链路的发送端和接收端进行说明。 0193 发送端的系统结构:首先,对EBS-CDMA发送端的实施方式进行说明,见图8。 0194 在图8中,为哈达玛序列,k a 是的序列号,k a =1,2,K a ,K a 和FFT的长 度是相等的。是码序列,k b 是码序列的序列号,k b =1,2,K b ,K b 受到码序列间隔的影 响,K b M/。k a 和k b 组成一个二维向量(k a ,k b ),(k a ,k b )是用户。
45、的序列号。换而言之,用 说 明 书CN 102833208 A 14 12/14页 15 户(k a ,k b )所对应的哈达玛序列为用户(k a ,k b )所对应的码序列为当k a 和k b 取 不同值的时候代表不同的用户,例如,(1,1)、(1,2)、(2,1)和(2,2)代表四个不同的用户, 所以总共可以支持K a K b 个用户。是用户(k a ,k b )的第i个比特的数据,然后将其与 相乘,便可得到经串并转换后,信号变为是指用户(k a ,k b ) 中的第i个比特的第m个码片。每个码片流都会乘以它的载波是码序列快速 傅里叶变换的结果。FFT输出的结果含有复指数函数,可以分为实部。
46、和虚部分别进行 传输,实部称为同相分量,虚部称为正交分量。经过数模转换后,用A c cos(2f c t)乘以同 相分量用-A c sin(2f c t)乘以正交分量经过带通滤波后,再将这两个信号 加在一起。最后,所有用户的数据加在一起进行传输。在这里,需要指明的点是,整个过程 中没有用到X 0 。在这里,FFT输出的第一个数据没有用到。 0195 码序列的说明:为了克服多径干扰,需要引入码序列。用户不同,码序列也不相同。 记用户(q a ,q b )的码序列为q b =1,2,K b ;记码序列之间的保护间隔为,要求大于 最大时延拓展。需要指明的一点是,加在了码序列之间,而不是用户的数据之间。
47、,从而没 有降低数据的有效传输速率,这一点是与OFDM系统中的保护间隔是不同的。下面,以为 研究对象进行说明。码序列定义为 0196 0197 0198 0199 那么与用户k b 相邻的用户k b +1的码序列为如下式所示: 0200 0201 对用户的码序列进行FFT处理,结果如下: 0202 m=0,1,.M (39) 0203 FFT输出的结果为 0204 0205 哈达玛序列的说明:在本系统中,采用哈达玛序列作为扩频码,k a =1,2, K a ,哈达玛序列主要用于克服多址干扰,并对其作如下定义: 0206 说 明 书CN 102833208 A 15 13/14页 16 0207。
48、 记码片时间为T c ,那么就可以定义为 0208 0209 其中, 0210 0211 根据式(41)-(44),扩频码就可以定义为 0212 0213 接收端的系统结构:EBS-CDMA系统发送端的实施方法进行分析,如图9所示。在 发送端,由于复指数函数的存在,信号被分为实部和虚部两部分。用余弦函数传输信号的实 部;用正弦函数传输信号的虚部。那么在接收端,同样需要对接收到的信号分为两部分。 0214 在图9中,为哈达玛序列,q a 是的序列号,q a =1,2,K a 。是码序列, q b 是码序列的序列号,q b =1,2,K b 。q a 和q b 组成一个二维向量(q a ,q b ),(q a ,q b )是用户的序 列号。换而言之,用户(q a ,q b )所对应的哈达玛序列为用户(q a ,q b )所对应的码序列 为当q a 和q b 取不同值的时候代。