[發明專利]一種聯合正交子集的生成方法

有效

• 申請號: 201810298055.3
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108418602B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 張振宇;劉晨潤;彭天佐;宣貴新;曾凡鑫
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: H04B1/69
• 分類號: H04B1/69;H04L1/00;H04B1/7097
• 代理公司: 鄭州浩德知識產權代理事務所(普通合伙) 41130
• 代理人: 邊鵬

本發明涉及通信領域，公開了一種聯合正交子集的生成方法，采用“截斷交織法”對一個滿足特定要求的初始正交集合進行擴展，得到若干個新的正交子集，合并初始正交集合和新生成的多個正交子集，從而形成“聯合正交子集”。對于所產生的聯合正交子集，子集內部的任意兩個序列之間具有正交性質，不同的正交子集之間滿足歸一化同相互相關不大于0.5，聯合正交子集中的任意一個序列的峰值平均功率比可以被抑制到3dB范圍之內。

技術領域

本發明涉及通信領域，特別涉及一種聯合正交子集的生成方法。

背景技術

擴頻通信的用戶數量主要取決于擴頻序列的數量，當采用多進制擴頻方式時，序列數量還將影響系統的傳輸速率。為了容納更多的用戶并且獲得更高的傳輸速率，擴頻通信系統通常需要大容量的序列集合。

眾所周知，對于任意一個序列集合，如果滿足正交條件，即集合中任意兩個序列之間的同相互相關等于零，則此時的最大序列數量等于序列的長度。那么，受到理論界限的制約，對于給定的序列長度，正交序列的數量是很有限的。為了獲得更多的正交序列，則需要進一步放寬相關性能指標，以局部正交性、全局低相關性替代傳統的全局正交性，從而滿足擴頻系統對用戶數量和傳輸速率的需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種聯合正交子集的生成方法，通過對一個傳統的初始正交集合進行擴展，得到若干個新的正交子集，合并初始正交集合和新生成的正交子集，從而形成“聯合正交子集”。

本發明為了獲得“聯合正交子集”，采用了如下方法：對初始正交集合中的初始正交序列按照相等長度進行截斷，使得一個初始正交序列被截斷成相等長度的多個子序列；然后將該初始正交序列的所有相等長度的子序列順序交織在一起，生成一個新序列；依次對初始正交集合中的所有初始正交序列都進行截斷和交織操作，從而生成一個與初始正交集合相對應的新序列集合。該方法主要采用了“截斷”和“交織”兩種操作，因此本發明專利將這種擴展正交集合的方法稱為“截斷交織法”。

在聯合正交子集中，子集內部的任意兩個序列之間具有正交性質，不同的正交子集之間具有低值同相互相關特性，而且聯合正交子集中的任意一個序列的峰值平均功率比可以被抑制到3dB范圍之內。

一種聯合正交子集的生成方法，包括：

根據擴頻通信系統的用戶數量和傳輸速率需求，選取初始正交集合其中，C_i表示中的第i個正交序列，C_i,l表示C_i中的第l個元素，i＝0,1,…,N-1，l＝0,1,…,L-1；

對初始正交集合按照“截斷交織法”生成n-1個新的正交子集，表示為任意一個新正交子集可以單獨用于擴頻通信系統以獲得更小的用戶間干擾，其中，表示第m個正交子集，表示中的第i個正交序列，表示中的第l個元素，n是正整數；

合并初始正交集合和新生成的n-1個正交子集獲得聯合正交子集該聯合正交子集可以同時使用以增大擴頻通信系統的用戶數量和傳輸速率，也可以僅使用其中的若干個子集來獲得系統容量和傳輸性能之間的優化平衡，其中符號∪表示兩個集合的合并集。

所述的初始正交集合具體為：

集合可以與另一個正交集合構成格雷正交互補配對集合即C_i與S_i互為格雷互補配對，從而保證初始正交集合以及基于該初始正交集合所生成的多個新正交子集用于采用OFDM調制的擴頻通信系統時能夠具備低的峰值平均功率比，其中，S_i表示中的第i個正交序列，S_i,l表示S_i中的第l個元素，i＝0,1,…,N-1，l＝0,1,…,L-1；

集合中任意兩個序列之間相互正交，即任意兩個序列的同相互相關等于零；

集合中正交序列的數量等于正交序列的長度，并且都是2的正整數次冪，即N＝L＝2ⁿ。