[發明專利]基于QPSK調制和互補碼的無多徑無多址干擾的擴頻通信方法

無效

• 申請號: 201110362111.3
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102394671A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 陳曉華;李國棟;孟維曉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04B1/7103
• 分類號: H04B1/7103;H04B1/711;H04L27/22;H04L27/20
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

1.基于QPSK調制和互補碼的無多徑無多址干擾的擴頻通信方法，它包括如下步驟：

步驟一：在發送端，利用互補碼對第k個用戶的數據進行擴頻；對第k個用戶的數據進行擴頻的過程為：

步驟1：構造M個M維正交列向量其中，上標“(M)”表示列向量的維度為M維，M＝2ⁱ，i＝1，2，…；下標“m”表示第m個列向量，m＝1，2，…，M；構造方法如下：

當i＝1時，可找到2個2維正交列向量為

V1(2)=(+1,+1)T]]>

(1)

V2(2)=(+1,-1)T]]>

當i＝p+1，p＝1，2，…時，2^p+1個2^p+1維正交列向量可由i＝p時2^p個2^p維正交列向量構造，為

V1(2P)=V1(2P)V1(2P),]]>V2(2P+1)=V1(2P)-V1(2P)]]>

V3(2P+1)=V2(2P)V2(2P),]]>V4(2P+1)=V2(2p)-V2(2P)---(2)]]>

······]]>

V2P+1-1(2P+1)=V2P(2P)-V2P(2P),]]>V2P+1(2P+1)=V2P(2P)-V2P(2P)]]>

步驟2：由M個M維正交列向量構造M個M×2維列相同矩陣a₁，a₂，a₃，…，a_M，方法如下：

am=[Vm(M)Vm(M)]=v1,mv1,m······vM,mvM,m---(3)]]>

式中：m＝1，2，…，M；

步驟3：由M個M維正交列向量構造M個M×2維列相異矩陣b₁，b₂，b₃，…，b_M，方法如下：

bm=[Vm(M)-Vm(M)]=v1,m-v1,m······vM,m-vM,m---(4)]]>

式中：m＝1，2，…，M；

步驟4：構造個維正交行向量，記為其中，N＝2^t′，t′＝2，3，…；

當i′＝2時，可找到2個2維正交行向量為

S1(2)=(+1,+1)]]>

(5)

S1(2)=(+1,+1)]]>

當i′＝q+1，q＝2，3，…時，2^q個2^q維正交行向量可由i′＝q時2^q-1個2^q-1維正交行向量構造，為

S1(2q)=(S1(2q-1),S1(2q-1)),]]>S2(2q)=(S1(2q-1),-S1(2q-1))]]>

S3(2q)=(S2(2q-1),S2(2q-1)),]]>S4(2q)=(S2(2q-1),-S2(2q-1))---(6)]]>

······]]>

S2q-1(2q)=(S2q-1(2q-1),S2q-1(2q-1)),]]>S2q(2q)=(S2q-1(2q-1),-S2q-1(2q-1))]]>

步驟5：產生可供2M用戶使用的擴頻碼c⁽¹⁾，c⁽²⁾，…，c^(2M)，選取第k個用戶的碼，方法如下：

用戶一：

c(1)=a1a2...aN4b1b2...bN4M×N⊗S1(N2)]]>

用戶二：

c(2)=a1a2...aN4b1b2...bN4M×N⊗S2(N2)]]>

...]]>

用戶

c(N2)=a1a2...aN4,,b1b2...bN4M×N⊗SN2(N2)]]>

用戶

c(N2+1)=aN4+1...aN2bN4+1...bN2M×N⊗S1(N2)]]>

...]]>

用戶N：

c(N)=aN4+1...aN2bN4+1...bN2M×N⊗SN2(N2)]]>

用戶N+1：

c(N+1)=aN2+1...a8N2bN2+1...b8N2M×N⊗S1(N2)]]>

...]]>

用戶

c(8N2)=aN2+1...a8N2bN2+1...b8N2M×N⊗SN2(N2)]]>

...]]>

用戶

c(2M-N2+1)=aM-N4+1...aMbM-N4+1...bMM×N⊗S1(N2)]]>

...]]>

用戶2M：

c(2M)=aM-N4+1...aMbM-N4+1...bMM×N⊗SN2(N2)]]>

其中，第k個用戶的碼為

c(k)=al+1al+2...al+N4bl+1bl+2...bl+N4M×N⊗Sj(N2)]]>

=sj,1al+1sj,2al+2···sj,N4al+N4sj,N4+1bl+1sj,N4+2bl+2···sj,N2bl+N4M×N]]>

=sj,1Vl+1(M)sj,1Vl+1(M)···sJ,N4Vl+N4(M)sj,N4Vl+N4(M)]]>

sj,N4+1Vl+1(M)-sj,N4+1Vl+1(M)···sj,N2Vl+N4(M)-sj,N2Vl+N4(M)]]>

式中：N＝2^t′，t′＝2，3…；k＝1，2，，2M；為向零取整運算；j＝k-2l；

將第k個用戶的碼中的第m行稱為第k個用戶的第m個子碼記為c_k，m，m＝1，2，…，M；

利用這M個子碼c_k，1，c_k，2，…，c_k，M，同時以并行方式對第k個用戶的數據進行擴頻；

步驟二：在發送端，對利用M個碼c_k，1，c_k，2，…，c_k，M擴頻后的第k個用戶的數據分別進行QPSK調制；

利用分配給第k個用戶的碼c^(k)，c^(k)包含M個子碼，c^(k)為c_k，1，c_k，2，…，c_k，M對c^(k)分別利用M個不同的載波f₁，f₂，…，f_M進行QPSK(正交相移鍵控)調制，經過QPSK調制后的M個信號相加后通過天線發送出去；

步驟三：在接收端，利用與發送端調制時相同的M個載波f₁，f₂，…，f_M對接收到的信號進行QPSK解調，解調后的M路信號分別送入各自的相關器與分配給第k個用戶的M個子碼進行相關運算，對解擴后的信號求和形成判決向量，利用抽樣判決器恢復出第k個用戶的數據。