專利名稱：發(fā)送信號(hào)形成方法、通信方法及發(fā)送信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)送信號(hào)的形成方法、使用其發(fā)送信號(hào)的通信方法及發(fā)送信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，特別適宜于移動(dòng)通信等多徑環(huán)境。
背景技術(shù)：
在蜂窩無(wú)線通信或各種移動(dòng)環(huán)境下，隨著對(duì)數(shù)據(jù)通信需求的增加，需要提高無(wú)線頻帶資源利用率的技術(shù)。例如，在由CDMA方式進(jìn)行的通信方式中，由擴(kuò)頻序列的相關(guān)特性或傳輸路徑的多徑特性引起的信道間干擾成為限制頻帶利用率的主要原因。
由于正交頻分復(fù)用(OFDM)是使用正弦波的頻率復(fù)用方式，因此多徑的影響表現(xiàn)為信號(hào)功率的衰減，具有難以分離發(fā)送的正弦信號(hào)和多徑的正弦信號(hào)的問題。
另一方面，按照CMDA方式，使用導(dǎo)頻信號(hào)就能夠在同一頻率及同一時(shí)間下分離發(fā)送信號(hào)和多徑信號(hào)。
CMDA是使用擴(kuò)頻通信方式的多址方法，該擴(kuò)頻通信方式使用擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行調(diào)制，例如采用互相關(guān)成為0的周期序列作為擴(kuò)頻碼序列。
提出有一種通信方式，使用例如完全互補(bǔ)序列作為分離原發(fā)送信號(hào)與多徑的信號(hào)的擴(kuò)頻碼序列，完全互補(bǔ)序列具備在0移位以外的所有的移位下各序列的自相關(guān)函數(shù)之和為0的自相關(guān)特性以及在所有的移位下各序列的互相關(guān)函數(shù)之和始終為0的互相關(guān)特性。使用完全互補(bǔ)序列來形成無(wú)旁瓣或信道間干涉的ZCZ(周期性無(wú)相關(guān)區(qū))-CDMA信號(hào)，使發(fā)送信號(hào)的周期頻譜不相關(guān)。由此，能夠把同一頻率和同一時(shí)間分配給導(dǎo)頻信號(hào)和發(fā)送信號(hào)。
以往提出的使用完全互補(bǔ)序列的擴(kuò)頻通信方式中，由于經(jīng)數(shù)字調(diào)制的無(wú)線信號(hào)的幅度范圍增大，存在需要大的動(dòng)態(tài)范圍的問題。
圖12示出使用完全互補(bǔ)序列作為擴(kuò)頻碼序列的信號(hào)例。A0(＝+++-++-+)的信號(hào)列是使用完全互補(bǔ)序列形成的2值信號(hào)的一例。其中，“+”表示“1”、“-”表示“-1”。
該信號(hào)例中，如果多徑特性對(duì)于接收信號(hào)表現(xiàn)為延遲時(shí)間，經(jīng)過多徑傳輸路徑的接收信號(hào)就被接收為“1，2，3，1，1，1，…”的信號(hào)列。該信號(hào)的幅度范圍為如從0到3，接收方的放大器需要具備對(duì)應(yīng)于該幅度范圍的動(dòng)態(tài)范圍。
在對(duì)于這種幅度范圍無(wú)法獲得充分的動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，放大器的輸入輸出特性具備的非線形性就會(huì)使輸出信號(hào)產(chǎn)生畸變，在輸入信號(hào)具有的頻帶以外的頻域內(nèi)也產(chǎn)生頻譜，使抗噪特性惡化。由于輸出波形畸變，在接收端產(chǎn)生碼間干擾而使誤碼率惡化。如果使用放大器的線性放大區(qū)進(jìn)行信號(hào)放大，則會(huì)增加放大器的耗電，耗電的增加就成為縮短移動(dòng)終端待機(jī)時(shí)間的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，解決前面所述的現(xiàn)有問題，在擴(kuò)頻時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的調(diào)制中，縮小信號(hào)的幅度范圍，并縮小接收方的放大器的動(dòng)態(tài)范圍。
在擴(kuò)頻時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)制中，現(xiàn)有技術(shù)是改進(jìn)擴(kuò)頻序列本身來使發(fā)送信號(hào)的周期頻譜不相關(guān)。相對(duì)于此，本發(fā)明是在擴(kuò)頻時(shí)的發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)制中，著眼于發(fā)送數(shù)據(jù)列，而不是注重如現(xiàn)有的擴(kuò)頻序列本身，來使發(fā)送信號(hào)的周期頻譜不相關(guān)。使發(fā)送信號(hào)的周期頻譜不相關(guān)，就能夠縮小信號(hào)幅度的范圍，并縮小接收端的放大器的動(dòng)態(tài)范圍。
本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)形成方法具備如下步驟發(fā)送數(shù)據(jù)乘以給定系數(shù)列的各系數(shù)而形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)；在乘了該系數(shù)的多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)間附加給定長(zhǎng)度的0數(shù)據(jù)而形成發(fā)送數(shù)據(jù)列；把由此形成的發(fā)送數(shù)據(jù)列作為發(fā)送信號(hào)。
這里，發(fā)送數(shù)據(jù)是包含傳輸內(nèi)容的信息的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。另一方面，所形成的發(fā)送數(shù)據(jù)列成為發(fā)送信號(hào)，排列多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)而形成。在多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)的排列中，各發(fā)送數(shù)據(jù)乘以給定系數(shù)列的各系數(shù)，交叉排列發(fā)送數(shù)據(jù)和給定長(zhǎng)度的0數(shù)據(jù)。
形成發(fā)送數(shù)據(jù)列的第一個(gè)方法是把乘了系數(shù)的多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)延時(shí)長(zhǎng)于其發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的時(shí)間，空開間隔排列起來，在相鄰的發(fā)送數(shù)據(jù)間配置給定個(gè)數(shù)的0數(shù)據(jù)。
形成發(fā)送數(shù)據(jù)列的第二個(gè)方法是在發(fā)送數(shù)據(jù)的后方附加給定個(gè)數(shù)的0數(shù)據(jù)，附加了0數(shù)據(jù)的發(fā)送數(shù)據(jù)乘以給定系數(shù)列的各系數(shù)而形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)，把乘了系數(shù)的多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)按系數(shù)列的系數(shù)順序排列起來而形成發(fā)送數(shù)據(jù)列?；蛘撸l(fā)送數(shù)據(jù)乘以給定系數(shù)列的各系數(shù)而形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)，在乘了系數(shù)的各發(fā)送數(shù)據(jù)的后方附加給定個(gè)數(shù)的0數(shù)據(jù)，再把附加了0數(shù)據(jù)的各發(fā)送數(shù)據(jù)按形成列的系數(shù)順序排列起來而形成發(fā)送數(shù)據(jù)列。
本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)形成方法的另一方案是使用不同系數(shù)列形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列的信號(hào)形成方法，在不同的兩個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列的任意組合中，包含在發(fā)送數(shù)據(jù)列內(nèi)的有限個(gè)數(shù)的發(fā)送數(shù)據(jù)形成具備非周期互相關(guān)函數(shù)為0的范圍的發(fā)送數(shù)據(jù)列，非周期互相關(guān)函數(shù)是具有有限個(gè)數(shù)而非無(wú)限個(gè)數(shù)的發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送數(shù)據(jù)列之間的互相關(guān)函數(shù)。為了具備該相互相關(guān)函數(shù)為0的范圍，而形成具備有限個(gè)數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送數(shù)據(jù)列，使發(fā)送信號(hào)的周期頻譜不相關(guān)。
用于本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)形成的系數(shù)列可以從ZCZ序列中選擇，可以為從完全互補(bǔ)序列中選擇的任意的矢量行的系數(shù)列，可以使用酉矩陣來形成。
按照本發(fā)明的通信方法，發(fā)送由本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)形成方法形成的發(fā)送數(shù)據(jù)列，經(jīng)過對(duì)應(yīng)于用于該發(fā)送數(shù)據(jù)列的形成的系數(shù)列的匹配濾波器接收發(fā)送數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的通信方法中，把發(fā)送數(shù)據(jù)列作為測(cè)定多徑特性的導(dǎo)頻信號(hào)，并接收該導(dǎo)頻信號(hào)就能夠求出傳輸路徑的多徑特性。
本發(fā)明的通信方法的另一方案中，使用不同的系數(shù)列來形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列，把從發(fā)送數(shù)據(jù)列中選擇的至少一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列作為導(dǎo)頻信號(hào)，把其他發(fā)送數(shù)據(jù)列作為發(fā)送信號(hào)。從導(dǎo)頻信號(hào)的接收信號(hào)求出多徑特性，使用求出的多徑特性從發(fā)送信號(hào)的接收信號(hào)中去除多徑信號(hào)來求出發(fā)送數(shù)據(jù)。
由于導(dǎo)頻信號(hào)和發(fā)送信號(hào)的周期頻譜互不相關(guān)，通過對(duì)應(yīng)的匹配濾波器就能分離各信號(hào)。導(dǎo)頻信號(hào)可以從發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的關(guān)系求出多徑特性，可以從該多徑特性和接收信號(hào)求出發(fā)送信號(hào)。
本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是在發(fā)送數(shù)據(jù)乘以給定系數(shù)列的各系數(shù)而獲得的多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)間附加給定長(zhǎng)度的0數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以用本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)形成方法來形成。


圖1是本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)形成方法及本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)略圖；圖2是酉矩陣的一例的示圖；圖3是酉矩陣用于發(fā)送數(shù)據(jù)而形成的本發(fā)明的發(fā)送數(shù)據(jù)列的例子的示圖；圖4是本發(fā)明的發(fā)送數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)列之間的關(guān)系圖；圖5是本發(fā)明的輸入輸出信號(hào)與匹配濾波器之間的關(guān)系圖；圖6是使信號(hào)經(jīng)過匹配濾波器時(shí)數(shù)據(jù)列的狀態(tài)說明圖；圖7是本發(fā)明的導(dǎo)頻信號(hào)與發(fā)送信號(hào)之間的關(guān)系圖；圖8是本發(fā)明的依據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)檢測(cè)多徑特性的說明圖；圖9是本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)的通信狀態(tài)的說明圖；圖10是本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)的通信狀態(tài)的說明圖；圖11是適用于本發(fā)明的匹配濾波器的一個(gè)構(gòu)成例的示圖；圖12是使用完全互補(bǔ)序列作為擴(kuò)頻碼序列的信號(hào)例的示圖。
具體實(shí)施例方式
下面，使用

用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方案中的發(fā)送信號(hào)形成、通信方法及通信信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)形成方法及本發(fā)明的發(fā)送信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的略圖。
本發(fā)明通過使用擴(kuò)頻序列，由發(fā)送數(shù)據(jù)b(＝(b0，b1，b2，b3，…，bN-1))(示于圖1(a))形成發(fā)送數(shù)據(jù)列(示于圖1(c))，把該發(fā)送數(shù)據(jù)列作為發(fā)送信號(hào)。其中，N取任意的整數(shù)，發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度設(shè)為任意的N比特。
為了由發(fā)送數(shù)據(jù)(b0，b1，b2，b3，…，bN-1)(示于圖1(a))形成發(fā)送數(shù)據(jù)列B，發(fā)送數(shù)據(jù)(b0，b1，b2，b3，…，bN-1)乘以給定擴(kuò)頻序列的系數(shù)列(1，-1，1，-1)的各系數(shù)(示于圖1(b))來形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)B0(＝(b0，b1，b2，b3，…，bN-1))、B1(＝(-1)·(b0，b1，b2，b3，…，bN-1))，B2(＝(b0，b1，b2，b3，…，bN-1))，B3(＝(-1)·(b0，b1，b2，b3，…，bN-1))。如圖1(b)所示，發(fā)送數(shù)據(jù)b(＝(b0，b1，b2，b3，…，bN-1))乘以給定擴(kuò)頻序列的系數(shù)列(1，-1，1，-1)的各系數(shù)的處理可以用克羅內(nèi)克積表示。
接著，如圖1(c)所示，把乘以各系數(shù)的多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)分別延遲給定長(zhǎng)度T空開間隔排列起來，在各發(fā)送數(shù)據(jù)間配置對(duì)應(yīng)于延遲時(shí)間τ的給定個(gè)數(shù)的0數(shù)據(jù)。給定長(zhǎng)度T設(shè)定為長(zhǎng)于發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度N，配置(T-N)比特量的0數(shù)據(jù)。由此，形成圖1(d)所示的發(fā)送數(shù)據(jù)列。從發(fā)送數(shù)據(jù)的終端到下一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)的始端延遲給定時(shí)間τ而形成發(fā)送數(shù)據(jù)間的間隔，如此排列多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)就在各發(fā)送數(shù)據(jù)間空開相當(dāng)于(T-N)比特量的時(shí)間間隔。
也可以在發(fā)送數(shù)據(jù)(b0，b1，b2，b3，…，bN-1)的后方附加(T-N)比特量的0數(shù)據(jù)而形成全體數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為T比特的發(fā)送數(shù)據(jù)(b0，b1，b2，b3，…，bN-1，0，…，0)，該加了0數(shù)據(jù)的發(fā)送數(shù)據(jù)再乘以給定系數(shù)列(1，-1，1，-1)的各系數(shù)，從而形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)(b0，b1，b2，b3，…，bN-1，0，…，0)、(-1)·(b0，b1，b2，b3，…，bN-1，0，…，0)、(b0，b1，b2，b3，…，bN-1，0，…，0)、(-1)·(b0，b1，b2，b3，…，bN-1，0，…，0)，然后把它們按系數(shù)列的順序排列起來而形成發(fā)送數(shù)據(jù)列，由此來取代把乘了給定系數(shù)列(1，-1，1，-1)的各系數(shù)的發(fā)送數(shù)據(jù)(b0，b1，b2，b3，…，bN-1)延遲給定時(shí)間。該(T-N)比特量的0數(shù)據(jù)的附加對(duì)應(yīng)于延遲時(shí)間τ的操作。
這里使用的ZCZ序列是具有具備零自相關(guān)區(qū)域特性和零互相關(guān)區(qū)域特性的周期性零相關(guān)區(qū)域的序列，例如可以使用完全互補(bǔ)序列作為給定系數(shù)列。完全互補(bǔ)序列是具備各序列的自相關(guān)函數(shù)之和在除了0移位以外的全部移位上為0的自相關(guān)特性、各序列的互相關(guān)函數(shù)之和在全部移位上始終為0的互相關(guān)特性的序列，例如可以使用圖2所示的酉矩陣。
圖3表示發(fā)送數(shù)據(jù)A0～A3、B0～B3、C0～C3、D0～D3乘以酉矩陣的各矢量行的各系數(shù)后附加給定數(shù)的0數(shù)據(jù)而獲得的發(fā)送數(shù)據(jù)列的例子。
使用(1，0，0，0)作為原發(fā)送數(shù)據(jù)，乘以圖2所示酉矩陣的各矢量行的各系數(shù)來形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)。從酉矩陣的第1行的矢量行得到的各發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于各系數(shù)分別為A0＝(1，0，0，0)，A1＝(1，0，0，0)，A2＝(1，0，0，0)，A3＝(1，0，0，0)；從酉矩陣的第2行的矢量行得到的各發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于各系數(shù)為B0＝(1，0，0，0)，B1＝(-1，0，0，0)，B2＝(1，0，0，0)，B3＝(-1，0，0，0)；從酉矩陣的第3行的矢量行得到的各發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于各系數(shù)為C0＝(1，0，0，0)，C1＝(1，0，0，0)，C2＝(-1，0，0，0)，C3＝(-1，0，0，0)；從酉矩陣的第4行的矢量行得到的各發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于各系數(shù)為D0＝(1，0，0，0)，D1＝(-1，0，0，0)，D2＝(-1，0，0，0)，D3＝(1，0，0，0)。
延遲這些發(fā)送數(shù)據(jù)后附加0數(shù)據(jù)來形成發(fā)送數(shù)據(jù)列，圖4用通式表示了發(fā)送數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)列之間的關(guān)系。這里，分別用A＝(a0，a1，…，aN-1)，B＝(b0，b1，…，bN-1)，C＝(c0，c1，…，cN-1)，D＝(d0，d1，…，dN-1)表示發(fā)送數(shù)據(jù)A～D時(shí)，如圖4(a)中的行列式表示的那樣，可以附加0數(shù)據(jù)來形成發(fā)送數(shù)據(jù)列。
分別用A＝(a0，a1，…，aN-1，0，…，0)，B＝(b0，b1，…，bN-1，0，…，0)，C＝(c0，c1，…，cN-1，0，…，0)，D＝(d0，d1，…，dN-1，0，…，0)表示發(fā)送數(shù)據(jù)A～D的情況下，可以用圖4(b)中的行列式表示發(fā)送數(shù)據(jù)列。
接著，說明使用形成的發(fā)送信號(hào)的本發(fā)明的通信方法。
形成的發(fā)送信號(hào)可以從對(duì)應(yīng)于形成該發(fā)送信號(hào)所用的擴(kuò)頻序列的各系數(shù)的匹配濾波器取出來。例如，匹配濾波器是解擴(kuò)取出發(fā)送數(shù)據(jù)A的濾波器，對(duì)應(yīng)于形成發(fā)送數(shù)據(jù)A的擴(kuò)頻序列的系數(shù)而形成。
根據(jù)擴(kuò)頻序列具備的完全互補(bǔ)性決定輸入輸出信號(hào)與匹配濾波器之間的關(guān)系，圖5是輸入輸出信號(hào)與匹配濾波器之間的關(guān)系圖。
如在圖5(a)中，在使信號(hào)A通過信號(hào)A的匹配濾波器的情況下，能夠由自相關(guān)特性獲得脈沖狀信號(hào)，但在使信號(hào)A通過信號(hào)A的匹配濾波器以外的匹配濾波器(信號(hào)B的匹配濾波器～信號(hào)D的匹配濾波器)的情況下，由互相關(guān)特性得不到信號(hào)。
圖5(b)中，使信號(hào)B通過信號(hào)B的匹配濾波器的情況下，能夠由自相關(guān)特性獲得脈沖狀信號(hào)，但使信號(hào)B通過信號(hào)B的匹配濾波器以外的匹配濾波器(信號(hào)A的匹配濾波器、信號(hào)C的匹配濾波器、信號(hào)D的匹配濾波器)的情況下，由互相關(guān)特性得不到信號(hào)。
接著，說明用本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)形成來抑制發(fā)送信號(hào)的幅度范圍。
本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)形成時(shí)，把乘以ZCZ序列的系數(shù)的多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)延遲后排列起來，就能夠使有限個(gè)數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)列具有周期性零相關(guān)區(qū)域，并形成脈沖信號(hào)。
使用圖6來說明使信號(hào)通過匹配濾波器時(shí)的數(shù)據(jù)列的狀態(tài)。
圖6(a)表示使信號(hào)A通過信號(hào)A的匹配濾波器時(shí)的數(shù)據(jù)列的狀態(tài)。
本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)對(duì)基于完全互補(bǔ)序列的ZCZ序列適用時(shí)延，可以用aA＝a(A0)0+a(A1)T+a(A2)2T+a(A3)3T表示。這里，(·)T表示T時(shí)隙(T碼片)的時(shí)間延遲，aA信號(hào)長(zhǎng)為4T。
圖3所示的數(shù)據(jù)信號(hào)A對(duì)應(yīng)于在上式中(AN)的信號(hào)為(1，0，0，0)、且T＝9的情況。
使該信號(hào)A通過信號(hào)A的匹配濾波器而獲得的信號(hào)可以由信號(hào)A與匹配濾波器A的卷積求出，由aA*Af＝4a(x，x，…，x，x，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，x，x，…，x，x)表示。其中，Af對(duì)應(yīng)于匹配濾波器。
從上式可知，所得信號(hào)為脈沖狀，可以抑制幅度的范圍。
另一方面，圖6(b)表示使信號(hào)B通過信號(hào)A的匹配濾波器時(shí)的數(shù)據(jù)列的狀態(tài)。
發(fā)送信號(hào)B由aB＝a(B0)0-a(B1)T-a(B2)2T+a(B3)3T表示。圖3所示的數(shù)據(jù)信號(hào)B對(duì)應(yīng)于在上式中(BN)的信號(hào)為(1，0，0，0)、且T＝9的情況。
使該信號(hào)B通過信號(hào)A的匹配濾波器而獲得的信號(hào)可以由信號(hào)B與匹配濾波器A的卷積求出，使信號(hào)B通過信號(hào)A的匹配濾波器時(shí)的信號(hào)由aB*Af＝a(0，0，…，0，-1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，-1，0，…，0，0)表示。上述兩式中，a表示發(fā)送時(shí)的信號(hào)幅度。
該情況表明，按照由本發(fā)明形成的發(fā)送數(shù)據(jù)列，多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列的任意組合中，有限個(gè)數(shù)的發(fā)送數(shù)據(jù)具有非周期互相關(guān)函數(shù)為0的范圍(圖6(b)和上述aB*Af中的(-1)夾著的連續(xù)的0的范圍)。其中，非周期互相關(guān)函數(shù)是長(zhǎng)度無(wú)限長(zhǎng)時(shí)的周期互相關(guān)函數(shù)。
本發(fā)明的通信方法中，可以把形成的發(fā)送信號(hào)中的至少一個(gè)發(fā)送信號(hào)作為導(dǎo)頻信號(hào)，適用于檢測(cè)發(fā)送信號(hào)的多徑傳輸?shù)亩鄰教匦?，以及檢測(cè)去除了多徑特性的發(fā)送信號(hào)。圖7是導(dǎo)頻信號(hào)與發(fā)送信號(hào)之間關(guān)系的說明圖。
圖7中，例如，把信號(hào)A作為導(dǎo)頻信號(hào)，通過多徑傳輸P后，再通過信號(hào)A的匹配濾波器A，求出輸出信號(hào)p，就能夠從該輸出信號(hào)p求出多徑傳輸?shù)亩鄰教匦訮。
把信號(hào)B～信號(hào)D作為發(fā)送信號(hào)時(shí)，在與導(dǎo)頻信號(hào)同時(shí)通過相同的多徑傳輸P的情況下，會(huì)從多徑傳輸P受到相同的多徑特性的影響。因此，通過各匹配濾波器B、C、D而獲得的輸出信號(hào)q、r、s中包含同一多徑特性。因此，使用由導(dǎo)頻信號(hào)求出的多徑特性P，并由輸出信號(hào)q、r、s去除多徑特性P，就可以求出發(fā)送信號(hào)B、發(fā)送信號(hào)C及發(fā)送信號(hào)D。
這里，設(shè)多徑特性P為P＝(p0，p1，p2，p3)。其中，pk為時(shí)隙0、1、2、3的各延時(shí)的多徑因數(shù)。例如，可以用導(dǎo)頻信號(hào)的匹配濾波器檢測(cè)出通過多徑傳輸?shù)膶?dǎo)頻信號(hào)來求出該多徑特性P。
如前所述，在發(fā)送數(shù)據(jù)中對(duì)ZCZ序列的一系數(shù)列適用延時(shí)來形成發(fā)送信號(hào)aA，并使該發(fā)送信號(hào)aA通過多徑傳輸P之后，用信號(hào)A的匹配濾波器檢測(cè)并把接收信號(hào)aA′接收下來。圖8是根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)檢測(cè)多徑特性的說明圖。
如圖8所示，可以把各延遲時(shí)間的各輸出信號(hào)加起來求出aA′，可用下式表示。
aA′＝4a(x，x，…，x，x，0，0，0，0，0，0，0，0，p0，p1，p2，p3，0，0，0，0，0，x，x，…，x，x)其中，x表示某一值。
因此，接收信號(hào)aA′以可分離的狀態(tài)包含多徑特性P＝(p0，p1，p2，p3)。
另一方面，通過相同的多徑傳輸?shù)陌l(fā)送信號(hào)可以表示如下。圖9、圖10是發(fā)送信號(hào)的通信狀態(tài)的說明圖。
設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)為(b0，b1，b2，b3，b4，b5)(圖9(a))，使用與形成ZCZ序列的導(dǎo)頻信號(hào)所用的系數(shù)列的不同的系數(shù)列形成發(fā)送信號(hào)。
如果把ZCZ序列的其他系數(shù)列設(shè)為B，則B＝(B0)0+(B1)T6+(B2)2T+(B3)3T(圖9(b))。
發(fā)送信號(hào)可以使用發(fā)送數(shù)據(jù)和系數(shù)列B，由(b0，b1，b2，b3，b4，b5，0，0，0，-b0，-b1，-b2，-b3，-b4，-b5，0，0，0，b0，b1，b2，b3，b4，b5，0，0，0，-b0，-b1，-b2，-b3，-b4，-b5，0，0，0表示(圖9(c))。
這里，如果把經(jīng)過多徑傳輸P的信號(hào)設(shè)為B″，可以根據(jù)信號(hào)B″與匹配濾波器B的卷積求出用信號(hào)B的匹配濾波器檢出的接收信號(hào)，可以表示如下B″*Bf＝4p0(…，x，0，0，0，b0，b1，b2，b3，b4，b5，0，0，0，x，x，x，x，…)+4p1(…，x，x，0，0，0，b0，b1，b2，b3，b4，b5，0，0，0，x，x，x，…)+4p2(…，x，x，x，0，0，0，b0，b1，b2，b3，b4，b5，0，0，0，x，x，…)+4p3(…，x，x，x，x，0，0，0，b0，b1，b2，b3，b4，b5，0，0，0，x，…)＝(…，x，x，x，x，q1，q2，q3，q4，q5，q6，q7，q8，x，x，x，x，…)其中，Bf對(duì)應(yīng)于匹配濾波器B。
這里，q1，q2，q3，q4，q5，q6，q7，q8可以作為匹配濾波器的輸出而直接求出來。
圖10(a)概略表示發(fā)送信號(hào)、多徑傳輸?shù)亩鄰教匦訮、B的匹配濾波器的輸出之間的關(guān)系，它們之間的關(guān)系可以用圖10(a)所示的關(guān)系式來表示。
圖10(a)所示的關(guān)系式中，檢測(cè)出導(dǎo)頻信號(hào)就可以求出(p0，p1，p2，p3)，檢測(cè)出發(fā)送信號(hào)就可以求出(q0，q1，q2，q3，q4，q5，q6，q7，q8)。
因此，可以使用(p0，p1，p2，p3)和(q0，q1，q2，q3，q4，q5，q6，q7，q8)從前述公式求出發(fā)送數(shù)據(jù)(b0，b1，b2，b3，b4，b5)。
接著，說明匹配濾波器的一個(gè)構(gòu)成例。
圖11表示匹配濾波器的一個(gè)構(gòu)成例，是對(duì)于圖4所示信號(hào)A～D的匹配濾波器的例子，對(duì)ZCZ序列適用延時(shí)而形成信號(hào)A～D。
圖11(a)是對(duì)應(yīng)于圖3所示的序列的第一矢量行(1，1，1，1)的信號(hào)A的匹配濾波器的一個(gè)構(gòu)成例，表示延遲時(shí)間為9τ的情況。圖11(b)、(c)、(d)分別是對(duì)應(yīng)于(1，-1，1，-1)、(1，1，-1，-1)、(1，-1，-1，1)的各矢量行的信號(hào)B、信號(hào)C、信號(hào)D的匹配濾波器的一個(gè)構(gòu)成例，同樣表示延時(shí)為9τ的情況。
從以上說明可知，按照本發(fā)明，發(fā)送數(shù)據(jù)乘以ZCZ序列的系數(shù)的同時(shí)將其延時(shí)發(fā)送，就能夠使發(fā)送信號(hào)的周期頻譜不相關(guān)，并減小各信號(hào)的幅度的范圍。
減小各信號(hào)的幅度的范圍，可以縮小接收方的放大器的動(dòng)態(tài)范圍。
本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)形成方法、通信方法及發(fā)送信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適宜于移動(dòng)通信等多徑環(huán)境，具有實(shí)用性。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)送信號(hào)形成方法，其特征在于，發(fā)送數(shù)據(jù)乘以給定系數(shù)列的各系數(shù)而形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)；在乘了該系數(shù)的多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)間附加給定長(zhǎng)度的0數(shù)據(jù)而形成發(fā)送數(shù)據(jù)列；把該發(fā)送數(shù)據(jù)列作為發(fā)送信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送信號(hào)形成方法，其特征在于，把乘了系數(shù)的所述多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)延遲比該發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度長(zhǎng)的時(shí)間，空開間隔排列起來，在相鄰的發(fā)送數(shù)據(jù)間配置給定個(gè)數(shù)的0數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送信號(hào)形成方法，其特征在于，在后方附加了給定個(gè)數(shù)的0數(shù)據(jù)的發(fā)送數(shù)據(jù)乘以給定系數(shù)列的各系數(shù)，或者在乘了給定系數(shù)列的各系數(shù)的發(fā)送數(shù)據(jù)的后方附加給定個(gè)數(shù)的0數(shù)據(jù)而形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)；把乘了該系數(shù)的多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)以形成列的系數(shù)順序排列而形成發(fā)送數(shù)據(jù)列。
4.如權(quán)利要求1～3中的任意一項(xiàng)所述的發(fā)送信號(hào)形成方法，其特征在于，使用不同系數(shù)列形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列；該多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列的任意組合中，形成該發(fā)送數(shù)據(jù)列的有限個(gè)數(shù)的發(fā)送數(shù)據(jù)，使其具有非周期互相關(guān)函數(shù)為0的范圍。
5.如權(quán)利要求1～4中的任意一項(xiàng)所述的發(fā)送信號(hào)形成方法，其特征在于，所述系數(shù)列是從完全互補(bǔ)序列中選擇的任意矢量行的系數(shù)列。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)送信號(hào)形成方法，其特征在于，所述完全互補(bǔ)序列由酉矩陣形成。
7.一種通信方法，其特征在于，發(fā)送權(quán)利要求1～6中的任意一項(xiàng)所述的發(fā)送數(shù)據(jù)列；通過對(duì)應(yīng)于形成該發(fā)送數(shù)據(jù)列所用的系數(shù)列的匹配濾波器來接收發(fā)送數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的通信方法，其特征在于，把所述發(fā)送數(shù)據(jù)列作為測(cè)定多徑特性的導(dǎo)頻信號(hào)，接收到的信號(hào)具有傳輸路徑的多徑特性。
9.如權(quán)利要求7所述的通信方法，其特征在于，使用不同系數(shù)列形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列；把從所述發(fā)送數(shù)據(jù)列選擇的至少一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列作為導(dǎo)頻信號(hào)，把其他發(fā)送數(shù)據(jù)列作為發(fā)送信號(hào)；從導(dǎo)頻信號(hào)的接收信號(hào)求出多徑特性；使用該求出的多徑特性從發(fā)送信號(hào)的接收信號(hào)去除多徑特性而求出發(fā)送數(shù)據(jù)。
10.一種發(fā)送信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，把發(fā)送數(shù)據(jù)乘以給定系數(shù)列的各系數(shù)而獲得的多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)延遲給定時(shí)間后排列起來并在發(fā)送數(shù)據(jù)間附加給定長(zhǎng)度的0數(shù)據(jù)而構(gòu)成。
11.一種發(fā)送信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，由權(quán)利要求1～6中的任意一項(xiàng)所述的發(fā)送信號(hào)形成方法來形成。
全文摘要
在由擴(kuò)頻進(jìn)行的發(fā)送數(shù)據(jù)的調(diào)制中，著眼于發(fā)送數(shù)據(jù)列，而不注重?cái)U(kuò)頻序列本身，能夠使發(fā)送信號(hào)的周期頻譜不相關(guān)，減小信號(hào)的幅度的范圍，減小接收方的放大器的動(dòng)態(tài)范圍。發(fā)送信號(hào)形成方法包括如下步驟發(fā)送數(shù)據(jù)乘以給定的系數(shù)列的各系數(shù)而形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)；在乘了該系數(shù)的多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)間附加給定長(zhǎng)度的0數(shù)據(jù)而形成發(fā)送數(shù)據(jù)列。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1679251SQ0382023
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2003年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月30日
發(fā)明者末廣直樹, 韓承鎬 申請(qǐng)人:橫浜Tlo株式會(huì)社, 末廣直樹