专利名称：码分多址扩频和解扩方法及其发射机、接收机和通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于码分多址的扩频和解扩方法以及采用该方法而实现的发射机、接收机和通信系统。
背景技术：
在现有的CDMA系统中，多用户的信息传递是靠码来区分的，因此是一种在一定带宽下的平行多信道的结构。在高品质的同步直接扩频CDMA系统中，上述平行多信道分配给多个用户，而用户的信息符号是用正交扩频码来扩频的。接收机利用相关运算的方法，得到某个用户信息。而其他用户信号则由于正交性而被消除。
但是在多径环境中，上述技术无法保持各个用户扩频码具有的正交性。原因是同步调制技术只能保证在时域中属于同一径不同用户扩频码的正交性，而对迭加在其上的属于不同径的信号失去了正交性(时域中信号时延大于一个码片持续时间的信号定义为不同径的信号)，从而引起了各个用户的相互干扰，也被称为多址干扰(MAI)。这种干扰是目前限制CDMA系统容量的最主要因素。在直接扩频通信系统中，考虑到频率选择性衰落信道的时延，这种时延是由信道的特性所决定的，非人力所能改变，而正是这种时延导致了多径的产生，对系统造成了极大的干扰。
第四代移动通信系统的概念可称为广带(Broadband)接入和分布网络，其数据传输速率在室内、室外和移动环境下均大大超过第三代移动通信系统。由于通信带宽的增加，多径干扰得更加严重。因此，多址干扰成为我们迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明针对现有扩频方式的缺陷提出了一种为第四代移动通信(4G)设计的关键技术——离散式扩频方法。
本发明的第一个目的是提供一种能利用扩频码的正交性在频率选择性衰落信道下消除多径干扰的离散扩频方法。
本发明的第二个目的是提供一种相应的解调方法。
本发明的第三个目的是提供一种解离散方法，使得传统解扩方法也可以用于信号解调。
本发明的第四个目的是提供一种分离叠加符号的方法。
本发明的第五个目的是提供一种能够消除多径干扰的发射机、接收机以及通信系统。
根据本发明一个方面的离散扩频方法，其中各个用户信息符号是用正交的扩频码实施扩频的。信息符号可以是BPSK\QPSK或QAM方式调制的。因此，码分多址的概念在本技术中依然适用。对比传统的CDMA扩频方法，我们是将对应于一个信息符号的扩频数据等间隔地逐一在时序上离散分布。如果这个间隔为(M+L)个码片的持续时间，向后每时延一个码片，则可以放置一个扩频的信息符号。直至放置总数为(L+M)个信息符号。我们定义这(L+M)个数据为一个数据块。在数据块中，有M个信息符号是独立的，L个信息符号是多径数据前缀符号。信息前缀符号取M中最后L个符号。发射时，前缀符号在前，独立的信息符号在后。
应当指出，上述调制方法适用于多径最大时延小于L码片的情况。另外，如果扩频比为n，则数据块长度为n(L+M)个码片持续时间。
根据本发明另一个方面的第一种解调方法，对经过多径信道的离散信息符号在其离散的对应位置上用用户的扩频码相关，则得到用户当前信息符号和前数个信息符号的叠加结果。我们定义这种相关方法为离散相关方法。相关运算应从第L+1个符号开始。即放弃数据块的前L个前缀符号。注意信息符号的叠加是由多径造成的。
根据本发明另一个方面的第二种解调方法，对经过多径信道的离散信息符号重新排列。使得第一径到达的符号按符号次序排列为传统的连续扩频方式。利用传统解扩方法，即连续解扩方法，从第L+1个符号解调。
根据本发明的另一个方面的信息符号分离方法，对上述两种方法解调的结果(他们给出同样的结果)，解方程分离所传输的信息符号。从而实现信息符号的传输。
根据本发明的另一个方面的发射机和接收机分别采用上述离散扩频方法和离散相关方法或解离散与传统解扩方法实施通信。
下面参照
根据本发明的优选实施例，图中相同的参考标号表示相同或类似的部件。
图1为示出现有移动通信系统的流程图；图2为根据本发明的系统的结构图；图3为示出根据本发明的离散扩频方法的流程图；图4为示出根据本发明的解离散扩频方法的流程图；图5为根据本发明的发射机中的扩频器和离散器的结构框图；图6为根据本发明的接收机中解离散器和解扩器的结构框图；图7为示出当扩频比为n＝16时根据本发明的系统的误码率随着信噪比的变化曲线图；以及图8为示出当SNR＝0dB时，系统误码率随着扩频比的变化曲线图。
具体实施例方式
首先参照图1说明根据现有技术的CDMA移动通信系统。
在发射机14方，从数据包存储器11依次读出要发送的数据包。在调制器12中进行调制，调制的方式可以采用BPSK\QPSK或QAM方式。把调制后的数据传送到扩频器13，在扩频器13中利用PN码进行CDMA扩频。然后通过天线(未示出)发送出去。由发射机所发送的信号进行多径信道后由接收机16所接收，经过解扩器17和判决解调18之后得到原始的数据包。从而完成通信的一个过程。
现在参见图2。在本发明的离散式扩频的通信系统中，在发射器23中，在现有的数据包存储器11与调制器12之间增加一个设置前缀的装置21，其用于对要发送的数据包设置前缀，以便于在接收器方能够对所接收信号通过解方程而得出原始的数据包。并且在扩频器13和天线(未示出)之间增加一个离散器22，其用于在发送信息符号之前执行本发明所述的对要发送符号的码片进行离散排列的方法。
在接收器24中，所接收的信息符号先通过解离散器25，其用于对由发射机23所发送的信息符号进行解离散。然后经过一个定时器26，用于在解离散后的信息中选取一段所需的信息传送到解扩器17进行解扩。由于在定时器中所选取的一段信息中所包含的本用户信息与其他用户的多径信息之间保持正交关系，因此解扩之后所得到的信息中已经消除了其他用户的多径干扰。尽管经过解扩之后的信息消除的其他用户的信息，但是本用户的主径信息与旁径信息之间是延迟整数个符号并且相互重叠，因此需要把解扩之后的数据传送到解方程器27建立方程组，通过解方程而求得原始的数据包。
下面参见图3进一步说明本发明的离散器22的工作流程。首先应当指出，在图3中所示的步骤S1之前，已经把要发送的数据分为以M个符号为一个数据块，把每个数据块中的M个符号的最后L个符号附加到该符号组之前，作为L个前缀符号。从而形成M+L个符号为一组的数据块。其中，L为大于或等于在多径信道中的最大延迟码片数的一个整数；M为大于L的一个整数。
在步骤S1，把要发送符号序列以上述M+L个符号为一组顺序存储到寄存器中，假设每个符号有n个码片。
在步骤S2，在寄存器中存储一组符号，准备进行离散排列。
在步骤S3-S6中，按照符号的先后次序，把该组符号中的每个符号的第i个码片依次取出并发送。直到取完该组M+L个符号中的每一个码片为止。
在步骤S7，判断是否对所有要发送的数据包进行离散排列并发送。如果发送完毕这结束在离散器中的操作。
下面参照图4描述，在接收器24中的解离散器25的操作流程。
在步骤S11采用常规的定时和同步的方法确定在发射器方所分割的每个数据块。如上文所述，每个数据块具有M+L个符号长度，具有(M+L)×n个码片。
在步骤S12，在寄存器中存储一个数据块。
在步骤S13-S16过程中，首先对指针i初始化为1，然后从寄存器中存储的所述数据块的第i个码片开始依次取出第i、M+L+i、2(M+L)+i…、(n-1)×(M+L)+i个码片，并输出到定时装置。每循环一次之后把i的数值加1，在执行下一次循环，直到取完所有的码片。从而完成解离散器25中的处理。
下面描述定时器26、解扩器17、解方程器27的作用和功能，在定时器26中把由解离散器25所取出的码片按照先后次序存储在定时器26的寄存器中，通过常规的定时方法取出该组数据中的最后M个符号。在最后的M个符号中包含所需用户和其它用户的主径信号，以及这些用户的多径延迟信号，但是主径信号和多径延迟信号之间延迟整数个符号，因此尽管存在多径延迟，但是不同用户的信号之间保持正交关系(这将在下文中更加详细描述)。然后把所取出的M个符号传送到解扩器17进行常规的解扩处理。由于不同用户之间的信号仍然保持正交关系，因此经过解扩所得出的信号中完全消除了其它用户的主径信号和多径信号。但是，经过解扩所得的数据是所需用户的主径信号与本用户的多径信号之间以符号为单位按照不同的振幅比错位叠加而得的结果。因此可以通过在解方程器27中建立方程组进行解方程而求得每个符号。并且把所求得的每个符号按照发送的先后次序进行排列，传送到判决解调器18进行解调。
到目前为止，已经参照图1至图4概括性地描述本发明的原理和具体步骤。下面将通过数学式的方式更加详细地说明本发明的原理。
离散式扩频是将信息流中的每一个信息符号按周期的方式分散，然后在对应的位置上与该用户的正交扩频码相乘，即离散扩频方式。从发射数据形式上看，相当与将传统CDMA发射数据进行了离散式排列。
1.离散扩频的基本方式首先为了便于理解，我们给出传统CDMA的数据流形式。用码片持续时间为时间进程的最小量度单位，传统CDMA中M个数据组成的数据流可写为(1)s0(k)pk,0,s0(k)pk,1…s0(k)pk,n-1,s1(k)pk,0,s1(k)pk,1…s1(k)pk,n-1…sM-1(k)pk,0,sM-1(k)pk,1…sM-1(k)pk,n-1]]>表达式 为数据流，其中k表示是第k个用户的信号，Si表示该用户的第i个信息符号，pk，j表示用于i符号的第j个扩频码值。在正交码调制下，正交性由下式表示 对上述的(1)所述的序列采用本发明的离散扩频方法，以M个符号为一组，调整各个符号中的各个码片的发送次序。具体来说，把M个符号中的每个符号的第i个码片放在一起顺序排列，例如先按照符号的先后顺序发送每个符号的第1个码片s0(k)pk,0,s1(k)pk,0,s2(k)pk,0…sM-1(k)pk,0,]]>再发送每个符号的第2个码片s0(k)pk,1,s1(k)pk,1,s2(k)pk,1…sM-1(k)pk,1,]]>等等依此类推。
而(L+M)个符号组成的离散扩频数据流则可表示为s0(k)pk,0,s1(k)pk,0,s2(k)pk,0…sL+M-1(k)pk,0,s0(k)pk,1,…s1(k)pk,1,…s2(k)pk,1…s0(k)pk,n-1,…s1(k)pk,n-1,…]]>sL+M-1(k)Pk,n-1----(3)]]>在发射同步的条件下，多用户信道发射信号的数学表示式S(t)=ΣkΣjsj(k)uk(t-jTc)----(4)]]>
其中uk(t)=Σi=0n-1pk,iCP(t-iMTC)----(5)]]>表示用户的特征函数，其中S(t)是发射机输出信号，t表示时间，CP(u)是方波函数 2.多径信道条件下的正交性假设多径信道的最大时延为L码片持续时间，离散扩频信号在经历该多径信道后，其数据流具有下列形式 其中υ(t)是接收信号，αl是多径衰落系数；Tc表示一个码片持续时间，l为整整数，它标志时延大小。
如果接收机相关函数定义为dk′j′(t)=Σi=0n-1pk′iδ(t-iMTc-j′Tc-LTc)---(j′=0,1,2…,L-1)----(8)]]>其中j’为接收机同步系数。通过如下的相关运算Rj′(k)=∫(L+j′)Tc(L+j′+nM)Tcυ(t)d*k′j′(t)dt=Σl=0LαlsL-l+j′(k)----(9)]]>我们得到第k个用户信息符号，而其他用户信号由于正交性被消除。
也就是说，把采用本发明的离散扩频方法扩频之后所得的信号经过多径通道，在接收方用本发明的去扩频方法去扩频后所得的信号，与其他用户的多径信号保持正交关系。因此消除了多径干扰。
另一方面，为了更加清楚地说明本发明扩频方法的解调方法2，下面假设把某个用户的信号码片 表示为aij(i，j＝0，1，2，3)，其中每个符号有4个码片，也就是说扩频比为4，则有在现有技术中原始的发送数据为a00a01a02a03 a20a21a22a23a30a31a32a33在经过多径信道后，为由于多径的延迟，形成延迟整数个码片的多个径，在此假设有一个径和主信号只延迟一个码片，则有1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 1415 16 17 由上可见，A为主信号，B为延迟一个码片的旁径，A、B分别具有各自的衰落系数，它们在对应的码片上相互叠加。上表中的A5、A6、A7、A8为主信号A的4个码片构成的一个符号，它与旁径B中的对应符号B6、B7、B8、B9错开一个码片并叠加。由于多径延迟使得某个用户的主信号与其本身和其他用户的延迟的旁径信号之间错开整数个码片，从而破坏正交，产生所谓的多径干扰。
根据本发明，在发送数据之前采用本发明的离散扩频方法执行扩频。假设以M＝3个符号为一组，以L＝1作为前缀符号的个数。信息前缀符号取M中最后L个符号。发射时，前缀符号在前，独立的信息符号在后。
假设这M个符号所构成的组为a00a01a02a03 a20a21a22a23
为了清楚地示出其中一个符号中的各个码片的位置，选取 作为参考。
则前缀符号为a20a21a22a23在图2中的设置前缀装置21中设置前缀之后的符号组为a20a21a22a23a00a01a02a03 a20a21a22a23经过离散器22进行离散排列之后的符号组为a20a00 a20a21a01 a21a22a02 a22a23a03 a23假设这组数据块经过多径通道之后只有一个码片的延迟，则在接收机接收的信号为 A为主径信号，B为延迟一个码片的多径信号。
假设接收机同时接收到另一个用户b的经过同样的离散扩频后发送的数据块以及该用户b的多径延迟信号 由于用户a和用户b共用同一个频段，因此在接收器中接收时，它们是相互叠加的1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 在解离散之后所得的数据块为1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 由于解离散是离散处理的逆变换，可以看出A行恢复原来的排序。B行经过重新排序之后在第5-16列中，各个符号次序相对于A行的符号有所调整，与A列的符号对齐。
C行和D行在第5-16列中也是整符号对齐的，由于在发射机中采用扩频码与每个符号相乘。在定时器26中通过定时和同步的方法选取第5-16列的信号，进行解扩。
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 用户a与用户b之间的扩频码具有正交关系。如果在接收机中采用与用户a相同的扩频码进行解扩，则可以完全消除用户b的信号。
解扩后的信号为5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 这是用户a的A径信号与B径信号叠加的结果。可以通过建立方程的方式求出每个符号。
例如设未知符号x1＝a00，a01，a02，a03；x2＝a10，a11，a12，a13；x3＝a20，a21，a22，a23；A径的衰落系数为kA；B径的衰落系数为kB。该衰落系数可以通过在发送信号之前或定期地用导频符号等方法，进行信道估值而得出，并且在信号发送过程中该衰落系数一般不会变化。所接收的叠加信号为R1、R2和R3。
从上述叠加结果可以得出kAx1+kBx3＝R1；kAx2+kBx1＝R2；kAx3+kBx2＝R3；其中，kA、kB、R1、R2和R3是已知的，有三个未知数和三个方程，因此可以解出每个符号x1、x2和x3的数值。
更加一般性的方程组为以下的矩阵乘法形式，其中ki为第i径衰落系数的模，经过信道估值之后ki已知，Ri是相关解扩值也为已知，xi为待求的数据符号，i＝1，2，3……M。 下面参照图5和6说明本发明的一个具体实施例。图5为根据本发明的发射机中的扩频器和离散器的结构框图，图6为根据本发明的接收机中解离散器和解扩器的结构框图。
在图5中采用一种电路结构实现本发明的离散扩频方法。该电路结构实现图2所示和上文所述的扩频器13和离散器22的功能。其中包括符号组模块31、循环移位寄存器32、乘法器33、同步系统34、正交码生成器35、码片时钟36和分频器37。该其中符号组模块31中存储待发送的原始符号。码片时钟36的驱动下，符号组模块31输出一组符号，符号个数为M+L，随后在同步系统34的控制下，符号模块处于等待状态。这组符号输入到循环移位寄存器32中，在码片时钟36的驱动下，循环输出n次(n为扩频比)，然后同步系统34再触发符号组模块输出另一组符号，符号个数依然是M+L。分频器37把码片时钟36的时钟的频率分频为1/(M+L)的频率，用分频后的时钟驱动正交码生成器35输出pn码与循环移位寄存器输出的数据在乘法器33中相乘，可以知道，pn码的每个码子都与一组符号相乘，这样就完成了离散式扩频过程。
在图6中采用一种电路结构实现本发明的解离散扩频方法。该电路结构实现图2和上文所述的解扩器17和解离散器25的功能。该电路包括乘法器41、加法器42、移位寄存器43、解方程器44、正交码生成器45、分频器46、码片时钟47、同步系统48以及信道估计器49。分频器46把来自码片时钟47的时钟频率分频为1/(M+L)的频率，用分频后的时钟驱动正交码生成器45输出pn码。由接收机所接收的n×(M+L)个码片被传送到乘法器41和信道估计器49。在乘法器41中把所接收的码片序列与正交码生成器45所产生的pn码相乘。相乘的结果被输入到加法器42和移位寄存器43。在码片时钟47的驱动下，该移位寄存器43把移位输出的信号返回到加法器42中与后来的信号进行相关求和，并且输出到解方程器44。所接收的信号在信道估计器49估计信道参数，例如瑞利信道每径的衰减因子等等。把所得到的信道参数输送到解方程器44。由解方程器44通过建立方程组求解出原始信号。
请注意上文所述的例子仅仅是本发明的一个实施例而不是实现本发明的唯一方式。
在本文所提出的方案中，由于不需要扩频码具有良好的自相关和互相关特性，只需要扩频码具有正交性，而walsh码则正好满足这个要求。对多径干扰的抑制则采用了解方程组的办法，系统干扰完全消除，所有干扰都来自于非系统噪声，所以性能得到很大的提高。系统所能抵抗的多径数目跟插入的冗余大小有关，冗余越大，抵抗的径数越多。
本文所提出的方案还有一个好处，就是与扩频比无关，扩频比大小的改变并不影响系统的方案设计，所以，我们可以通过提高扩频比以此来获得更高的处理增益，事实上，扩频比每增大一倍，系统便有3dB的改善。
以下是计算机仿真结果。
a.仿真条件如下本发明人采用Matlab仿真语言编程，在Windows2000下运行通过。仿真的SSS-CDMA扩频系统中，发射端采用BPSK调制，即每一个符号仅表示一个比特的信息。在多径信道下，最大延迟多径包括8个码片的延迟，每一径的衰减因子的幅度服从平均功率相同的瑞利分布，而相位服从(0，2π)的均匀分布。多个用户的信号同时发送，非系统噪声为加性高斯白噪声(AWGN)，在接收端假设系统作出理想信道估计，即假设解调时已知信道每径的衰减因子。每一组包括M＝17个符号，其中有8个符号是作为循环前缀重复发送的。
b.结果①参见图7的BER-SNR曲线，其示出当扩频比为n＝16时，系统误码率随着信噪比的变化曲线。其中SNR表示的是每一径的平均功率同系统噪声功率谱密度的比值。
②参见图8的BER-n曲线，其示出当SNR＝0dB时，系统误码率随着扩频比的变化曲线。
尽管在上文中以及参照本发明的优选实施例对本发明的原理和实现方式进行了详细的描述，但是本领域的普通技术人员在不脱离本发明范围的情况下可以做出各个改进。例如，本说明书中以设置前缀为例来增加待发送信号的冗余度，以便于在接收机方解方程，但是也可以采用设置后缀的方式，把该数据块中的前L个符号置于该数据块的末尾，或置于其他位置；还可以改变某些步骤的先后次序或同时执行，例如在接收机中可以先解扩再执行定时步骤。这些改进和变型实施例不脱离本发明权利要求书中所规定的本发明的范围。
权利要求
1.一种码分多址扩频方法，其中包括如下步骤数据分组步骤，把待发送的数据进行分为以M个符号为一组的多个数据块，M为大于1的整数；设置冗余步骤，把每个分组的数据块中选出L个符号并复制放于该数据块中的其他位置处，形成M+L个符号的数据块，L为小于或等于M的一个整数；调制步骤，对设置冗余的步骤所得的数据块进行调制；扩频步骤，对调制后的数据块进行码分多址扩频；离散步骤，对扩频后的符号组进行重新排列，按先后顺序选取M+L个符号中每个符号中第1～n个码片放在一起发送，其中每个符号包含n个码片。
2.根据权利要求1所述的扩频方法，其中在设置冗余步骤中，把该数据块中的M个符号的后L个符号复制到该数据块之前，形成M+L个符号的数据块。
3.根据权利要求1所述的扩频方法，其中在设置冗余步骤中，把该数据块中的M个符号的前L个符号复制到该数据块之后，形成M+L个符号的数据块。
4.一种码分多址解扩方法，其特征在于其中包括如下步骤接收分组步骤，接收对应于成组发送的数据段，每组数据段包含(M+L)×n个码片；解离散步骤，从所述一组数据块的第i(i ＝ 1、2、…、M+L)个码片开始依次取出第i、M+L+i、2(M+L)+i…、(n-1)×(M+L)+i个码片，并顺序输出到提取步骤，直到取完所有的码片；提取步骤，根据在该数据发送之前设置冗余符号的位置，从解离散步骤之后获得的符号序列中取出适当的M个符号；解扩步骤，把所提取的M个符号进行解扩处理；求解步骤，对解扩之后所得的符号建立方程组，进行解方程，求得原始发送的符号序列。
5.根据权利要求4所述的解扩方法，其特征在于，在所述提取步骤中选取最后的M个符号。
6.根据权利要求4所述的解扩方法，其特征在于，在所述求解步骤中采用通过信道估计而得出的各个径的衰落系数作为参数，根据各个径之间的延迟的码片数而建立方程组进行求解。
7.一种码分多址发射机，其中包括如下装置数据包存储器，把待发送的数据进行分为以M个符号为一组的多个数据块进行存储，M为大于1的整数；设置冗余装置，把每个分组的数据块中选出L个符号并复制放于该数据块中的其他位置处，形成M+L个符号的数据块，L为小于或等于M的一个整数；调制装置，对设置冗余的步骤所得的数据块进行调制；扩频离散装置，对调制后的数据块进行正交码分多址扩频，然后对扩频后的符号组进行重新排列，按先后顺序选取M+L个符号中每个符号中第1～n个码片放在一起发送，其中每个符号包含n个码片。
8.根据权利要求7所述的发射机，其中在设置冗余装置中，把该数据块中的M个符号的后L个符号复制到该数据块之前，形成M+L个符号的数据块。
9.根据权利要求7所述的发射机，其中在设置冗余装置中，把该数据块中的M个符号的前L个符号复制到该数据块之后，形成M+L个符号的数据块。
10.根据权利要求7所述的发射机，所述扩频离散装置包括符号组寄存器(31)、循环移位寄存器(32)、乘法器(33)、同步系统(34)、正交码生成器(35)、码片时钟(36)和分频器(37)，其中符号组寄存器(31)中存储待发送的原始符号；符号组寄存器(31)连接到码片时钟(36)，并在码片时钟(36)的驱动下输出一组符号，符号个数为M+L，随后在同步系统(34)的控制下，符号组寄存器(31)处于等待状态；循环移位寄存器(32)接收来自符号组寄存器(31)的该组符号，在码片时钟(36)的驱动下，循环输出n次(n为扩频比)，然后同步系统(34)再触发符号组寄存器(31)输出另一组符号，符号个数依然是M+L；分频器(37)把码片时钟(36)的时钟的频率分频为1/(M+L)的频率，用分频后的时钟驱动正交码生成器(35)输出pn码与循环移位寄存器(32)输出的数据在乘法器(33)中相乘，得出扩频离散的结果并输出到后续电路。
11.一种码分多址接收机，其特征在于其中包括如下装置分组寄存器，接收并存储对应于成组发送的数据段，每组数据段包含(M+L)×n个码片；解离散装置，从寄存器中存储的所述数据块的第i(i＝1、2、…、M+L)个码片开始依次取出第i、M+L+i、2(M+L)+i...、(n-1)×(M+L)+i个码片，并顺序输出到提取装置，直到取完所有的码片；提取装置，根据在该数据发送之前设置冗余符号的位置，从解离散步骤之后获得的符号序列中取出适当的M个符号；解扩装置，把所提取的M个符号进行解扩处理；求解装置，对解扩之后所得的符号建立方程组，进行解方程，求得原始发送的符号序列。
12.根据权利要求11所述的接收机，其特征在于，在所述提取装置中选取最后的M个符号。
13.根据权利要求11所述的接收机，其特征在于，在所述求解装置中采用通过信道估计而得出的各个径的衰落系数作为参数，根据各个径之间的延迟的码片数而建立方程组进行求解。
14.一种码分多址接收机，其特征在于其中包括如下装置乘法器(41)、加法器(42)、移位寄存器(43)、解方程器(44)、正交码生成器(45)、分频器(46)、码片时钟(47)、同步系统(48)以及信道估计器(49)，其中分频器(46)把来自码片时钟(47)的时钟频率分频为1/(M+L)的频率，用分频后的时钟驱动正交码生成器(45)输出pn码；由接收机所接收的n×(M+L)个码片被传送到乘法器(41)和信道估计器(49)；在乘法器(41)中把所接收的码片序列与正交码生成器(45)所产生的pn码相乘；相乘的结果被输入到加法器(42)和移位寄存器(43)；在码片时钟(47)的驱动下，该移位寄存器(43)把移位输出的信号返回到加法器(42)中与后来的信号进行相关求和，并且输出到解方程器(44)；所接收的信号在信道估计器(49)估计信道参数，把所得到的信道参数输送到解方程器(44)；由解方程器(44)通过建立方程组求解出原始信号。
15.一种码分多址通信系统，包括发射机和接收机，其特征在于所述发射机包括如下装置数据包存储器，把待发送的数据进行分为以M个符号为一组的多个数据块进行存储，M为大于1的整数；设置冗余装置，把每个分组的数据块中选出L个符号并复制放于该数据块中的其他位置处，形成M+L个符号的数据块，L为小于或等于M的一个整数；调制装置，对设置冗余的步骤所得的数据块进行调制；扩频离散装置，对调制后的数据块进行码分多址扩频，然后对扩频后的符号组进行重新排列，按先后顺序选取M+L个符号中每个符号中第1～n个码片放在一起发送，其中每个符号包含n个码片；所述接收机包括如下装置分组寄存器，接收并存储对应于成组发送的数据段，每组数据段包含(M+L)×n个码片；解离散装置，从寄存器中存储的所述数据块的第i(i＝1、2、…、M+L)个码片开始依次取出第i、M+L+i、2(M+L)+i…、(n-1)×(M+L)+i个码片，并顺序输出到提取装置，直到取完所有的码片；提取装置，根据在该数据发送之前设置冗余符号的位置，从解离散步骤之后获得的符号序列中取出适当的M个符号；解扩装置，把所提取的M个符号进行解扩处理；求解装置，对解扩之后所得的符号建立方程组，进行解方程，求得原始发送的符号序列。
全文摘要
本发明涉及一种消除多径干扰的码分多址扩频和解扩方法及相应的发射机、接收机以及通信系统。本发明的特征是将传统CDMA扩频步骤中正交扩频码对信息符号流中的每个符号连续扩频方式改为每个符号以离散的方式进行扩频,而不同用户的信息仍然为码分多址。在接收机处看,这种发射技术将传统CDMA系统中由于多径造成的多址干扰完全转变为各自用户的符号交迭(或为传统技术所称的符号间串扰)。在消除多址干扰的基础上,每个用的信息符号则通过解方程的方法从交迭的符号中求得。由于本发明完全消除了多址干扰,因此系统容量完全决定于非系统噪声。而提高扩频比的就成为提高系统容量的有效方法。
文档编号H04B1/707GK1387335SQ0212033
公开日2002年12月25日 申请日期2002年5月23日 优先权日2002年5月23日
发明者焦秉立, 肖灯伟 申请人:北京大学