[發明專利]基于寬帶多天線系統的偽碼迭代捕獲裝置及捕獲方法

有效

• 申請號: 201210104323.6
• 申請日: 2012-04-11
• 公開（公告）號: CN102647215A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 王偉;熊曄;李欣;王咸鵬;馬躍華;殷波;郝燕玲;徐定杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04B1/7075
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于寬帶多天線系統的偽碼迭代捕獲裝置，主要包括最大合并比模塊、迭代譯碼模塊和信息解調模塊；其特征是：發射信號通過發射天線到達接收端，接收端的多根天線接收到的信號送入到最大比合并模塊，對所述信號進行最大比合并運算，將多路信號合并成一路信號；最大比合并模塊將合并后的信號交給迭代譯碼模塊，對合并后的信號進行迭代譯碼，對信號進行迭代消息傳遞算法處理，得到判決矩陣，將判決矩陣進行向量選擇運算，得到偽碼的最終向量狀態和位置，恢復出本地偽碼，將恢復出的本地偽碼與接收到的信號進行自相關運算，得到的相關值與門限值進行比較，超過了門限值則判定捕獲成功，否則再對下一段數據模塊進行迭代偽碼捕獲過程，一直到成功捕獲到信號為止；將捕獲到的信號送到信息解調模塊，得到發射端的信號。

2.根據權利要求1所述的基于寬帶多天線系統的偽碼迭代捕獲裝置，其特征是還包括序列的發生裝置，所述序列的發生裝置是由兩個互為鏡像的m序列發生器、存儲器和序列合成器組成；所述鏡像是指對于任何一個m序列生成多項式g(D)，都有其對應的生成多項式與之對應，能夠產生順序完全相反的m序列，即鏡像序列；狀態向量完成對兩個互為鏡像的m序列發生器初始化，然后m序列發生器分別按照兩個方向產生m序列，兩個方向m序列產生的長度由狀態向量在序列中的位置決定，最后由合成器合成固定長度的m序列。

3.一種基于寬帶多天線系統的偽碼迭代捕獲方法，其特征是包括如下步驟：

(1)發射信號通過發射天線到達接收端，接收端采用多根天線進行接收，接收端將接收到的信號送入到最大比合并模塊，對信號進行最大比合并運算，將多路信號合并成一路信號；

(2)最大比合并模塊將合并后的信號交給迭代譯碼模塊，對合并后的信號進行迭代譯碼，對信號進行迭代消息傳遞算法處理，得到判決矩陣；

(3)將判決矩陣進行向量選擇算法，得到偽碼的最終向量狀態和位置，恢復出本地偽碼；

(4)將恢復出的本地偽碼與接收到的信號進行自相關運算，得到的相關值與門限值進行比較，超過了門限值則判定捕獲成功，否則再對下一段數據模塊進行步驟(2)、(3)所述的迭代偽碼捕獲過程，一直到成功捕獲到信號為止；

(5)將捕獲到的信號送到信息解調模塊，得到發射端的信號。

4.根據權利要求3所述的基于寬帶多天線系統的偽碼迭代捕獲方法，其特征是步驟(1)所述的將接收到的信號進行最大比合并采用如下方法來實現：

(1)寬帶多天線系統中，有K根發射天線和L根接收天線，并且信道是平坦衰落的，L×K維接收信號向量表示為y＝Hws+n，其中y是接收信號向量、H是信道矩陣、w是發射權向量、s是發射信號、n是信道噪聲向量；

(2)根據最大比合并的原理來合并接收到的向量，運用L×1的接收權向量v＝Hw；經過最大比合并算法的接收信號為：

s^=vHy=wHHHHws+wHHHn]]>

其中(·)^H表示共軛轉置；

接收端和發射端都具有理想的信道矩陣，w選擇為半正定矩陣H^HH的最大特征值λ_max對應的標準正交特征向量；對于一個X進制的調制系統，得到的最大輸出信噪比表示為：

γ_out＝γ_sλ_max＝log₂(X)γ_bλ_max

其中γ_b是發射的碼片信噪比，γ_bλ_max是最大的碼片輸出信噪比。

5.根據權利要求3或4所述的基基于寬帶多天線系統的偽碼迭代捕獲方法，其特征是步驟(2)所述的迭代譯碼采用如下方法實現：

(1)設信道為加性高斯白噪聲信道，經過信道的接收信號為：

zk=Ec(-1)xkejθc+nk,]]>0≤k≤M-1

E_c是碼片能量、x_k是第k時刻碼片的值、θ_c是載波相位偏移即當地載波與接收信號間載波的相位差、n_k是均值為0方差為σ²的白噪聲采樣、M是待處理碼片序列的長度稱M個碼片采樣數據為一個數據模塊，設θ_c＝0，E_c為定值；

(2)對接收到的信號的每個碼片采樣一次，經過M個碼片后，得到一組觀測值z＝[z₀，z₁，…，z_M-1]，根據觀測值z，采用對數似然比的方法得到軟信道的初始信息為：

Δsik=-1n(p(zk|xk=0)p(zk|xk=1)),]]>0≤k≤M-1

這M個初始信息的度量是所有校驗節點的初始輸入，當Δsi_k＞0時說明x_k＝0的概率大，Δsi_k＜0時x_k＝1的概率大。