[發(fā)明專(zhuān)利]一種偽隨機(jī)相位序列擴(kuò)頻調(diào)制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110649357.2
• 申請(qǐng)日: 2021-06-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113315541B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐龍艷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 恒盟海外科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04B1/69
• 分類(lèi)號(hào): H04B1/69;H04B1/7075
• 代理公司: 深圳市中興達(dá)專(zhuān)利代理有限公司 44637
• 代理人: 危禎

本發(fā)明提出一種偽隨機(jī)相位序列擴(kuò)頻調(diào)制方法，其特征是，用于擴(kuò)頻調(diào)制的信號(hào)為偽隨機(jī)相位序列，擴(kuò)頻調(diào)制方法包括多進(jìn)制頻移鍵控調(diào)制及多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制，偽隨機(jī)相位序列具有恒包絡(luò)，良好的自相關(guān)及互相關(guān)等特性，因此偽隨機(jī)相位序列擴(kuò)頻調(diào)制適用于低功耗，多用戶(hù)等通訊場(chǎng)景。進(jìn)一步，本發(fā)明通過(guò)組合，還提供了相頻調(diào)制，多流調(diào)制，子載波調(diào)制，多載波調(diào)制，正交調(diào)制等多種擴(kuò)頻調(diào)制方法，因此偽隨機(jī)相位序列擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)能夠適用于從超長(zhǎng)距到高比特率的各種通訊場(chǎng)景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通訊技術(shù)，具體地說(shuō)是一種基于偽隨機(jī)相位序列的擴(kuò)頻調(diào)制方法。

背景技術(shù)

恒包絡(luò)零自相關(guān)序列(CAZAC)因?yàn)槠浜惆j(luò)，理想的圓周自相關(guān)，良好的互相關(guān)等特性，廣泛的應(yīng)用在通訊領(lǐng)域，目前常見(jiàn)的有Zadoff-chu序列、Frank序列、Golomb多相序列和Chirp序列等，實(shí)際上他們都可以看作是偽隨機(jī)相位序列的一種。

一般通訊系統(tǒng)都是利用他們的以上特性把他們用于導(dǎo)頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)同步估計(jì)。

專(zhuān)利CN106685474A提出一種基于ZC序列的循環(huán)移位擴(kuò)頻調(diào)制方法，通過(guò)將ZC序列用于CCSK調(diào)制中實(shí)現(xiàn)了利用ZC序列調(diào)制數(shù)據(jù)，而且由于ZC序列具有恒包絡(luò)特性，功放效率高，因此適用于低功耗通訊系統(tǒng)。

但是上述方法存在以下缺陷：

首先，為了保證不同根值的ZC序列互不相關(guān)，ZC序列的長(zhǎng)度一般都是質(zhì)數(shù)P，而CCSK調(diào)制的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)位BW＝floor(log2(P))，因此移位范圍是0:2^BW-1，小于P，頻譜效率實(shí)際上有所浪費(fèi)。

其次，解調(diào)需要做時(shí)域圓周相關(guān)，需要對(duì)接收序列及本地參考序列都做FFT，并對(duì)頻域點(diǎn)乘結(jié)果做IFFT，因此做了三次時(shí)頻變換，增加了復(fù)雜度及功耗。

本發(fā)明提出了一種基于偽隨機(jī)相位序列的擴(kuò)頻調(diào)制方法，不但將可用于擴(kuò)頻的序列從ZC序列推廣到一般偽隨機(jī)相位序列，更進(jìn)一步通過(guò)使用多進(jìn)制頻移鍵控調(diào)制(mFSK)代替圓周移位鍵控調(diào)制(CCSK)，增加多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制等方法，優(yōu)化了系統(tǒng)復(fù)雜度并提高了系統(tǒng)靈活性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種偽隨機(jī)相位序列擴(kuò)頻調(diào)制方法，其特征在于：

用于擴(kuò)頻調(diào)制的信號(hào)為偽隨機(jī)相位序列，包括但不限于，CAZAC序列，其他用戶(hù)自定義的具有良好自相關(guān)與互相關(guān)特性的偽隨機(jī)相位序列(如何尋找或設(shè)計(jì)具有良好自相關(guān)、互相關(guān)特性的偽隨機(jī)相位序列，不是本發(fā)明關(guān)注點(diǎn))；

擴(kuò)頻調(diào)制方法包括，

多進(jìn)制頻移鍵控調(diào)制，包括但不限于，mFSK等；

多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制，包括但不限于，mPSK、差分mDPSK、pi/m-mDPSK調(diào)制等。

由于用于擴(kuò)頻調(diào)制的偽隨機(jī)相位序列具有良好的自相關(guān)與互相關(guān)特性，因此偽隨機(jī)相位序列擴(kuò)頻調(diào)制適用于多用戶(hù)通訊系統(tǒng)，多用戶(hù)通訊時(shí)，不同用戶(hù)可以通過(guò)選取互不相關(guān)的偽隨機(jī)相位序列實(shí)現(xiàn)無(wú)沖突通訊。

同時(shí)，多進(jìn)制頻移鍵控調(diào)制不改變偽隨機(jī)相位序列恒包絡(luò)特性，多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制雖然破壞了信號(hào)的相位連續(xù)性，但對(duì)信號(hào)的峰均比改變很小，因此偽隨機(jī)相位序列擴(kuò)頻調(diào)制也適用于低功耗通訊系統(tǒng)。

首先，定義擴(kuò)頻因子SF，一般情況一個(gè)調(diào)制符號(hào)的長(zhǎng)度M等于2^SF，其中^表示冪次，但是用于擴(kuò)頻調(diào)制的偽隨機(jī)相位序列為了保證互不相關(guān)性，其長(zhǎng)度一般是質(zhì)數(shù)P，因此這里M可以取大于等于2^SF小于等于P的任意值，即2^SF＝M＝P。

因?yàn)閿U(kuò)頻因子越大，擴(kuò)頻增益越高，同時(shí)根據(jù)香農(nóng)定理，信噪比越高，信道容量越大，因此可以通過(guò)調(diào)整擴(kuò)頻因子大小及承載比特的數(shù)量來(lái)調(diào)整偽隨機(jī)相位序列擴(kuò)頻調(diào)制適用的通訊場(chǎng)景。