[發(fā)明專利]基于TDCS系統(tǒng)差分傳輸?shù)男盘柊l(fā)送方法和信號接收方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410370804.0
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104104642A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設計）人: 胡蘇;柯英豪;李少謙
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李玉興

技術領域

本發(fā)明涉及變換域通信領域，尤其是涉及基于TDCS系統(tǒng)差分傳輸?shù)男盘柊l(fā)送方法和信號接收方法。

背景技術

隨著無線通信的快速發(fā)展，頻譜資源的利用越來越緊張，變換域通信系統(tǒng)(Transform?Domain?Communication?System，TDCS)作為認知無線電(Cognitive?Radio，CR)的一種備選技術，能夠實現(xiàn)對頻譜資源的合理利用。

TDCS通過檢測當前頻段的利用情況，在頻域合成相應的基礎調制波形(Fundamental?Modulation?Waveform，F(xiàn)MW)，再基于FMW加載數(shù)據(jù)，從而既能夠避免影響當前使用的用戶，又能夠有效利用當前空閑頻段進行通信傳輸。TDCS中包含兩個關鍵的技術：偽隨機相位匹配技術(Pseudo?Phase?Mapping，PPM)和循環(huán)移位調制技術(Cyclic?Code?Shift?Keying，CCSK)。PPM使本地FMW具有類似嗓聲的良好自相關和互相關特性，適合多用戶傳輸，而CCSK使得調制解調過程只需簡單的傅里葉變換，簡化了操作，并有效提高了抗截獲性能。

在現(xiàn)有技術中，TDCS系統(tǒng)的發(fā)送端包括頻譜采樣估計模塊、隨機相位匹配模塊、IFFT模塊、CCSK調制模塊和射頻發(fā)射模塊，而,TDCS系統(tǒng)的接收端包括FFT模塊、去隨機相位模塊、IFFT模塊、信號檢測判決與CCSK解調模塊。

其中，發(fā)送端的數(shù)據(jù)處理過程包括如下步驟：

1)頻譜采樣模塊對環(huán)境頻譜采樣，并將采樣結果與預設閾值進行比較，高于或等于閾值時，置1，反之，置0，從而得到頻譜遮罩序列A＝[A₀，A₁，…，A_N-1]，其中，此序列中的元素為0或1，N為采樣點數(shù)，同F(xiàn)MW序列長度。

2)同時，隨機相位匹配模塊產生一組具有偽隨機噪聲統(tǒng)計特性的N長隨機序列Ω(如m序列)，將Ω與A逐項相乘，得到N長頻域基礎波形矢量B＝A*Ω，其中，“*”為逐點相乘運算符，B中第k個元素

3)將B乘以歸一化因子λ，然后通過IFFT模塊，從而得到時域基礎調制波形其中，為IFFT符號，N_c為A中取值為1的點數(shù)。將b存儲起來，以備后續(xù)CCSK調制使用。

4)在CCSK調制模塊中，每次取k比特數(shù)據(jù)，其中，k＝log₂(M_c)，M_c為調制階數(shù)，不失一般性，令M_c＝N。再，按照最右位、最高位原則，得到該k比特數(shù)據(jù)的十進制表示S。由于CCSK調制實質上是對時域FMW序列進行S個單位的循環(huán)移位，因此，其頻域對應等效操作為乘以一個相位因子e^(-j2πSk/N)。

5)綜上，TDCS系統(tǒng)的發(fā)射信號序列x[n]可以表示為：

x[n]=λΣk=1N-1{Akejmke(-j2πSk/N)}ej2πkn/N]]>

其中，n＝0,1,…,N-1。最后，將上述發(fā)射信號經(jīng)過常規(guī)射頻發(fā)射模塊進行發(fā)射，從而完成發(fā)送端的工作。

而，接收端的數(shù)據(jù)處理過程包括如下步驟：

1)首先，將接收信號r經(jīng)過一個FFT模塊，得到頻域接收信號