[發明專利]一種短程無線網絡中差分解碼方法

無效

• 申請號: 200910084917.3
• 申請日: 2009-05-27
• 公開（公告）號: CN101902424A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 張良;趙振豐
• 申請（專利權）人: 北京威訊紫晶科技有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L27/38;H04L25/03
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威

技術領域

本發明涉及一種短程無線網絡中差分解碼方法，尤其涉及短程無線網絡中的數據接收和解調方法，屬于無線通信的技術領域。

背景技術

現代的無線網絡通信采用包傳輸機制，接收機在檢測到發給自己的信號后，通過射頻將無線信號接收下來，再經過采樣后得到基帶接收信號。對于基帶接收信號，首先利用包頭數據完成時間、載波同步和幀定界操作，找到有效傳送信息在包結構數據信息中的位置。

利用基帶接收信號完成傳送信息的恢復就是數據解調，它直接決定了接收信號與真實發送信息的一致性，決定了整個收發性能的好壞。因此，數據解調是現代無線網絡通信系統中至關重要的問題。

擴頻通信是現在一種常用的通信方式，擴頻系統中擴頻序列一般都具有良好的自相關特性，通過使用已知的擴頻序列作為接收機本地的參考信號，常規的數據解調可以靠接收信號和接收機本地的參考信號之間做匹配相關來完成。當接收信號中的擴頻序列和本地參考信號中的擴頻序列對齊且完全匹配時，相關值會表現出一個峰值，而在其它情況下，相關值接近于零。對于相移鍵控調制方式的系統來說，接收信號與本地參考信號完全相關時相關值的相位信息，反應了調制數據的信息，因此利用該相關值的相位信息能夠實現數據解調。但是，當接收信號中存在頻率偏移時，接收信號和接收機本地參考信號的相關值會受到很大影響，特別是在大頻偏條件下，即使接收信號中的擴頻序列和參考信號中的擴頻序列對齊時，相關值也不再是最大相關值，并且該相關值的相位也會受到影響，從而無法判斷接收信號與本地信號的相位差異，也就無法對相移鍵控調制的接收數據進行解碼。接收信號中出現這么大的頻偏主要是因為短程無線網絡的發射機和接收機上都使用低造價的晶體振蕩器，這種振蕩器的偏差可以達到±40ppm以上，對于工作在900MHz頻段的系統來講，這么大的偏差可以造成72KHz的頻率偏移，如果一個擴頻序列的周期是16μs，則意味著在這一個周期里頻偏造成的相位偏差達到了±2.304π。

為了能夠使用匹配相關的方法完成數據解調同步，需要先估計出頻偏的大小并根據估計值對接收信號予以校正。另外，對于相移鍵控調制的系統來說，在解碼時需要恢復接收信號的相位信息才能進行有效解碼，但無線數據在空氣中傳播往往會受到無線多徑信道、衰落和障礙物的影響，以及射頻器件在上下變頻時產生的相位變化，都對接收信號的相位產生影響，從而導致解碼過程在恢復接收信號的相位信息時，需要先估計和補償信道和射頻帶來的相位變化。但是，估計誤差和相位補償操作引入的誤差會進一步影響解調性能。

發明內容

本發明的目的是提出一種短程無線網絡中前后差分的解碼方法，利用擴頻序列良好的相關特性，首先將接收數字信號進行間前后相關，得到一個新的接收相關值序列；對本地16組擴頻調制序列進行相同的前后相關操作，亦可得到16組新的本地相關值序列；將接收相關值序列分別與16組本地相關值序列相關，得到一組相關值序列，尋找最大相關值位置的二進制表示，作為數據解調的結果。

本發明提出的短程無線網絡中差分解碼方法，包括以下各步驟：

(1)接收短程無線網絡中發送端發出的射頻信號，進行下變頻得到基帶接收信號，對該基帶接收信號進行2倍采樣得到采樣接收信號，采樣間隔時間記為T_C；

(2)短程無線網絡中的接收端從上述接收信號中的導頻序列開始，連續讀取兩個碼元周期長度的接收信號，該接收信號序列記為L＝[l₁，l₂，...，l_N，l_N+1，...，l_2N]，其中N表示一個碼元周期長度內的采樣信號個數；

(3)對上述接收信號序列的前一個碼元周期的接收信號逐點進行共軛操作，得到共軛采樣信號序列使共軛采樣信號序列中的每個信號與該信號N個采樣間隔后的采樣信號相乘，得到一個差分相關值序列，記為C＝[c₁，c₂，...，c_N]，其中(·)^*表示共軛操作；

(4)將上述差分相關值序列所有相關值進行累加，得到參考差分相關值

(5)短程無線網絡中的接收端從時間同步位置開始，讀取當前一個碼元周期長度的接收信號，記為r＝[r₁，r₂，...，r_N]，以及讀取上一個碼元周期長度的接收信號，記為r′＝[r′₁，r′₂，...，r′_N]；