[發明專利]一種無線體域網重復碼解擴頻系統和方法

有效

• 申請號: 201510275836.7
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN105162492B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 遲宇;陳嵐;呂超
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H04B1/707
• 分類號: H04B1/707;H04L1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發明實施例公開了一種無線體域網重復碼解擴頻系統和方法，將得到的基帶信號依次由解調硬判決模塊、解擾模塊和解交織模塊處理后，判斷硬判決接收序列是否滿足預設條件，如果是，對所述解調硬判決模塊得到的可靠性量度進行量度運算，并采用軟判決算法進行解擴頻；否則依據大數邏輯對所述硬判決接收序列進行解擴頻，實現了解擴頻方法的自動切換選擇，因此相對于現有技術中單純采用常規的軟解擴頻系統而言，數據處理量小、速度快，相對于現有技術中單純采用常規的硬解擴頻系統而言可靠性較高。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，更具體地說，涉及一種無線體域網重復碼解擴頻系統和方法。

背景技術

無線體域網(Wireless Body Area Networks,WBAN，以下簡稱WBAN)以無線通信的方式將布設在體表以及植入人體的體征檢測/監測傳感器的發送信息進行收集，對人體體征信息進行長期的、移動的、便攜的監測，為移動醫療提供了重要的無線通信解決方案。為抵抗噪聲較大的場景(如人體的移動，突發電磁干擾等)，滿足突發預警等重要信息的傳輸需求，高QoS保障變得非常關鍵，例如心電數據傳輸的誤碼率需求小于10-10。因此高可靠性傳輸給無線體域網通信提出了較高的要求。

擴頻技術作為無線通信抗干擾能力的一項重要技術，在不同的系統中被廣泛采用。如UWB系統、水聲通信系統、CDMA系統以及OFDM系統都有國內外學者對擴頻通信技術的相關研究。常見的擴頻方式包括直接序列擴頻(DSSS，以下簡稱DSSS)，并行組合擴頻(PCSS)和跳頻擴頻等方式。近年來一些新的擴頻技術如循環移位擴頻、M元擴頻，正交M元擴頻、多載波擴頻和M元碼元移位鍵控擴頻等，都在一定程度上保證抗噪聲能力的同時提高了通信速率。并行組合擴頻需要的硬件資源開銷較大，運算量較多，同時由于WBAN屬于單載波通信系統，因此在資源受限的WBAN窄帶物理層設計中，為保證較低比特速率下重要信息(如前導和幀頭等數據)的正確性，標準采用了重復碼擴頻、交織和加擾三個分立模塊級聯實現DSSS。在標準中，擴頻之前采用BCH信道編碼提高數據糾錯能力，因此為減少額外的編譯碼電路，降低實現的復雜度，擴頻方案沒有采用線性分組碼或者卷積碼編碼器來提高編碼增益，而僅僅采用只有處理增益無編碼增益的重復碼擴頻方式。另外，在π/2-DBPSK調制方式下重復碼擴頻也使得解調判決變得簡單。

在WBAN數字基帶收發信機的設計中，常規的硬判決解擴頻系統的結構圖如圖1所示，包括：解調硬判決模塊11、解擾模塊12、解交織模塊13以及解擴頻硬判決模塊14，如果使用常規的硬判決解擴頻方法，解擾、解交織和解擴頻過程均在解調硬判決變為比特信息之后，其缺點是會丟失大部分重要的解調信息，擴頻的作用不明顯，可靠性較差；常規的軟判決解擴頻系統的結構圖如圖2所示，包括：存儲解調軟信息量度模塊S21、解擾量度運算模塊22、解交織量度位置映射模塊23以及軟判決擴頻模塊24，若采用常規的軟判決解擴頻方法，由于在發射機端重復碼擴頻和交織、加擾信號處理模塊為分立級聯結構，因此在接收機端，不僅要量化軟判決量度，同時軟判決量度也要參與解交織運算和解擾運算，從而進行相關的解擴頻運算。這種方式使整個解擴頻流程的運算量大大增加，增加了大量功耗。

因此，如何提供一種相對于硬判決解擴頻方法可靠性高、相對于軟判決解擴頻方式運算量小的決解擴頻方法稱為本領域技術人員亟待解決的技術問題之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種相對于硬判決解擴頻方法可靠性高、相對于軟判決解擴頻方式運算量小的無線體域網重復碼解擴頻系統和方法。

為實現上述目的，本發明實施例提供了如下技術方案：

一種無線體域網重復碼解擴頻系統，包括：

解調硬判決模塊，用于對由無線體域網獲取的基帶數據進行處理，并輸出處理后的比特數據；

輸入端與所述解調硬判決模塊輸出端相連的解擾模塊，用于接收并對所述比特數據進行解擾處理，輸出解擾后的比特數據；