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、使用了該發(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)，特別適用于移動(dòng)體通信等的多徑環(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，隨著數(shù)據(jù)通信需求的增加，需要提高無(wú)線頻帶資源的利用效率的技術(shù)。例如，在依據(jù)CDMA方式的通信方式中，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效率的主要原因。
由于正交頻分復(fù)用(OFDM)方式是使用正弦波的頻率復(fù)用方式，所以多徑的影響表現(xiàn)為信號(hào)功率的衰落，難以把發(fā)送的正弦信號(hào)與多徑的正弦信號(hào)分離開。
另一方面，按照CMDA方式，使用導(dǎo)頻信號(hào)就能夠在同樣的頻率和同一時(shí)間下分離發(fā)送信號(hào)和多徑信號(hào)。
CMDA方式是使用擴(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(lái)形成無(wú)旁瓣或信道間干擾的ZCZ(周期性無(wú)相關(guān)區(qū)域)-CDMA信號(hào)，使得發(fā)送信號(hào)的周期頻譜成為無(wú)相關(guān)。這樣，就能把相同頻率及相同時(shí)間分配給導(dǎo)頻信號(hào)和發(fā)送信號(hào)。
在現(xiàn)有被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)制后的無(wú)線信號(hào)的幅度范圍變大，存在需要大的動(dòng)態(tài)范圍的問題。
圖5示出使用完全互補(bǔ)序列作為擴(kuò)頻碼序列的信號(hào)例。信號(hào)列A0(＝+++-++-+)是使用完全互補(bǔ)序列形成的二值信號(hào)的一例?！?”表示“1”，“-”表示“-1”。
在該信號(hào)例中，當(dāng)多徑特性作為時(shí)延表現(xiàn)在接收信號(hào)中時(shí)，通過了多徑傳輸路徑的接收信號(hào)被作為“1，2，3，1，1，1，…”的信號(hào)列接收下來(lái)。該信號(hào)的幅度的范圍就成為例如從0至3，接收方的放大器必需具備對(duì)應(yīng)于該幅度范圍的動(dòng)態(tài)范圍。
在得不到這種對(duì)應(yīng)于幅度的范圍的足夠的動(dòng)態(tài)范圍的情況下，由于放大器的輸入輸出特性的非線性，使輸出信號(hào)產(chǎn)生畸變，在輸入信號(hào)具有的頻帶之外的帶域上也產(chǎn)生頻譜，抗噪特性劣化。由于輸出波形畸變，在接收方產(chǎn)生碼間干擾，因而誤碼率變差。為了用放大器的線性放大區(qū)進(jìn)行信號(hào)放大，放大器的耗電增加。耗電的增加成為縮短移動(dòng)終端的待機(jī)時(shí)間的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決所述現(xiàn)有的問題點(diǎn)，在擴(kuò)頻時(shí)的發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)制中，減少信號(hào)的幅度的范圍，并且縮小接收端的放大器的動(dòng)態(tài)范圍。
在擴(kuò)頻時(shí)的發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)制中，按照現(xiàn)有技術(shù)，是改進(jìn)擴(kuò)頻序列本身來(lái)使發(fā)送信號(hào)的周期頻譜無(wú)相關(guān)性。相對(duì)于此，在擴(kuò)頻時(shí)的發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)制中，本發(fā)明不是像現(xiàn)有技術(shù)那樣著眼于擴(kuò)頻序列本身，而是著眼于發(fā)送數(shù)據(jù)列，來(lái)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)，就可以減小信號(hào)的幅度的范圍，并且，可以縮小接收端的放大器的動(dòng)態(tài)范圍。
本發(fā)明通過把發(fā)送數(shù)據(jù)編入擴(kuò)頻序列內(nèi)來(lái)使包含數(shù)據(jù)的信號(hào)整體具有擴(kuò)頻序列的作用，由此來(lái)減輕動(dòng)態(tài)范圍的負(fù)擔(dān)。
本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)形成方法的第一方案是首先把擴(kuò)頻序列的系數(shù)列依次移位1個(gè)字符間距；再把發(fā)送數(shù)據(jù)乘以這些多個(gè)系數(shù)列而形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)；然后把形成的多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)相加而形成發(fā)送數(shù)據(jù)列?；蛘?，擴(kuò)頻序列的系數(shù)列乘以發(fā)送數(shù)據(jù)后依次移位1個(gè)字符間距，形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)；再把形成的多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)相加而形成發(fā)送數(shù)據(jù)列。
本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)形成方法的第二方案是發(fā)送數(shù)據(jù)乘以擴(kuò)頻序列的系數(shù)列而形成有限長(zhǎng)信號(hào)；再把該有限長(zhǎng)信號(hào)重復(fù)無(wú)限次而形成無(wú)限長(zhǎng)信號(hào)。從該無(wú)限長(zhǎng)信號(hào)上切取比系數(shù)列的長(zhǎng)度長(zhǎng)的發(fā)送數(shù)據(jù)而形成發(fā)送數(shù)據(jù)列。按照上述第一或第二發(fā)送信號(hào)的形成方案，向擴(kuò)頻序列內(nèi)編入發(fā)送數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)的形成方法的其他的方案是在用所述第一或第二發(fā)送信號(hào)的形成的方案形成的發(fā)送數(shù)據(jù)列中使用不同的系數(shù)列來(lái)形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列，在不同的兩個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列的任意的組合中，發(fā)送數(shù)據(jù)列的發(fā)送數(shù)據(jù)的周期互相關(guān)函數(shù)在所有移位上置0。并行發(fā)送多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列，以使發(fā)送數(shù)據(jù)列的各周期頻譜不相關(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，可以設(shè)為從完全互補(bǔ)序列中選擇出來(lái)的任意矢量行的系數(shù)列，可以用DFT矩陣來(lái)形成。
在此使用的ZCZ序列是具有周期性無(wú)相關(guān)區(qū)域的系列，該周期性無(wú)相關(guān)區(qū)域具備無(wú)自相關(guān)區(qū)域特性和無(wú)互相關(guān)區(qū)域特性，例如，可以使用完全互補(bǔ)序列作為規(guī)定的系數(shù)列。完全互補(bǔ)序列是指具備在0移位以外的所有的移位上各序列的自相關(guān)函數(shù)之和為0的自相關(guān)特性及在所有的移位上各序列的互相關(guān)函數(shù)之和始終為0的互相關(guān)特性的序列。
DFT矩陣是離散傅立葉變換矩陣，是具有正規(guī)正交列的正方矩陣。DFT矩陣的不同的行具有其周期互相關(guān)函數(shù)在所有移位上為零的性質(zhì)，用DFT矩陣的這個(gè)性質(zhì)就可以使得使用DFT矩陣的不同的行作成的信號(hào)之間的周期互相關(guān)函數(shù)在所有移位上為零。本發(fā)明能夠用DFT矩陣的該性質(zhì)同時(shí)發(fā)送多個(gè)信號(hào)而在周期信號(hào)之間不產(chǎn)生干擾。
按照本發(fā)明的通信方法，首先發(fā)送用本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)形成方法形成的發(fā)送數(shù)據(jù)列，然后通過與用于形成該發(fā)送數(shù)據(jù)列的系數(shù)列相對(duì)應(yīng)的匹配濾波器來(lái)接收發(fā)送數(shù)據(jù)。
在本發(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)，接收該導(dǎo)頻信號(hào)就能夠求得傳輸路徑的多徑特性。
在本發(fā)明的通信方法的其他方案中，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)列中選擇出來(lái)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)。由導(dǎo)頻信號(hào)的接收信號(hào)求得多徑特性，用求得的多徑特性從發(fā)送信號(hào)的接收信號(hào)中除去多徑特性，求得發(fā)送數(shù)據(jù)。
導(dǎo)頻信號(hào)及發(fā)送信號(hào)的周期頻譜互不相關(guān)，通過對(duì)應(yīng)的匹配濾波器就可以把各信號(hào)分離開。導(dǎo)頻信號(hào)可以由發(fā)送信號(hào)與接收信號(hào)的關(guān)系求出多徑特性，并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)具備發(fā)送數(shù)據(jù)列，從無(wú)限次重復(fù)發(fā)送數(shù)據(jù)乘以擴(kuò)頻序列的系數(shù)列得到的有限長(zhǎng)信號(hào)而形成的無(wú)限長(zhǎng)信號(hào)中切取比所述系數(shù)列的長(zhǎng)度長(zhǎng)的發(fā)送數(shù)據(jù)來(lái)形成該發(fā)送數(shù)據(jù)列。
附圖簡(jiǎn)要說明圖1是說明本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)的形成方法及本發(fā)明的發(fā)送信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖2是4次的DFT矩陣的各系數(shù)的示圖。
圖3是導(dǎo)頻信號(hào)與發(fā)送信號(hào)的關(guān)系圖。
圖4是發(fā)送信號(hào)與檢測(cè)信號(hào)的關(guān)系及相關(guān)關(guān)系圖。
圖5是用完全互補(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
以下，用


實(shí)施本發(fā)明的最佳方式中的發(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)。
以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是說明本發(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)的概略圖。
本發(fā)明使用擴(kuò)頻序列(圖1(b)的序列a(＝(a0，a1，…，aN-1))，由發(fā)送數(shù)據(jù)b(＝(b0，b1，b2，b3，…，bM-1))(示于圖1(a))形成發(fā)送數(shù)據(jù)列(示于圖1(c，d))，把該發(fā)送數(shù)據(jù)列作為發(fā)送信號(hào)。設(shè)擴(kuò)頻序列的長(zhǎng)度為N比特，發(fā)送數(shù)據(jù)b的數(shù)據(jù)長(zhǎng)為M比特。
為了由發(fā)送數(shù)據(jù)b(b0，b1，b2，b3，…，bM-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，…，bM-1)乘以規(guī)定的擴(kuò)頻序列的系數(shù)列(a0，a1，…，aN-1)的各系數(shù)(示于圖1(b))，由此形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)B0，B1，…，BM-1。
圖1是示出(1，0，…，0，j，0，…，0，-1，0，…，0，-j，0，…，0)作為擴(kuò)頻序列的系數(shù)列(a0，a1，…，aN-1)的例子。當(dāng)把該擴(kuò)頻序列的各系數(shù)列適用于發(fā)送數(shù)據(jù)b(b0，b1，b2，b3，…，bM-1)時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)B0成為(b0，0，…，0，jb0，0，…，0，-b0，0，…，0，-jb0，0，…，0)，發(fā)送數(shù)據(jù)B1成為(b1，0，…，0，jb1，0，…，0，-b1，0，…，0，-jb1，0，…，0)。對(duì)于其他的發(fā)送數(shù)據(jù)，同樣也可以適用。如圖1(b)所示，發(fā)送數(shù)據(jù)b(＝(b0，b1，b2，b3，…，bN-1)乘以規(guī)定的擴(kuò)頻序列的系數(shù)列(a0，a1，…，aN-1)的各系數(shù)的處理可以用克羅內(nèi)克積來(lái)表示。
然后，如圖1(c)所示，把乘了各系數(shù)的多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)B0，B1，B2，…分別時(shí)延1字符間距后相加起來(lái)，由此形成數(shù)據(jù)列B(＝b+jb-b-jb)，再在該數(shù)據(jù)列B的前后附加數(shù)據(jù)，從而形成有限長(zhǎng)的周期列，圖1(d)示出有限長(zhǎng)的周期列。如圖1(d)所示，可以把數(shù)據(jù)列B的后方的數(shù)據(jù)列(jb)附加在數(shù)據(jù)列B(＝b+jb-b-jb)的前方位置上并把在數(shù)據(jù)列B的前方的數(shù)據(jù)列(-jb)附加在數(shù)據(jù)列B的后方位置上來(lái)形成該有限長(zhǎng)的周期列。
在數(shù)據(jù)列B中，各數(shù)據(jù)列b，jb，-b，-jb的間隔可以由序列a中的各個(gè)系數(shù)的間隔(例如T1，T2，…)來(lái)任意決定。
擴(kuò)頻序列可以使用DFT矩陣來(lái)形成，圖2表示出4次DFT矩陣的各系數(shù)。
以下，說明使用4次DFT矩陣的擴(kuò)頻序列的一例。
在設(shè)定(1，0，0，0)作為發(fā)送數(shù)據(jù)的情況下，當(dāng)把DFT矩陣的各行的系數(shù)列(1，1，1，1)、(1，j，-1，-j)、(1，-1，1，-1)，(1，-j，-1，j)的系數(shù)列用于發(fā)送數(shù)據(jù)(1，0，0，0)時(shí)，如下式(1)所示，可以使用克羅內(nèi)克積表示周期列A～D。
A＝(1，1，1，1)(1，0，0，0)B＝(1，j，-1，-j)(1，0，0，0)C＝(1，-1，1，-1)……(1)(1，0，0，0)
D＝(1，-j，-1，j)(1，0，0，0)在上式(1)中，周期列A用A＝(1，0，0，0，1，0，0，0，1，0，0，0，1，0，0，0)來(lái)表示。
周期列B用B＝(1，0，0，0，j，0，0，0，-1，0，0，0，-j，0，0，0)來(lái)表示。
周期列C用C＝(1，0，0，0，-1，0，0，0，1，0，0，0，-1，0，0，0)來(lái)表示。
周期列D用D＝(1，0，0，0，-j，0，0，0，-1，0，0，0，j，0，0，0)來(lái)表示。
這里，例如把周期列A的后方的數(shù)據(jù)列(1，0，0，0)和前方的數(shù)據(jù)列(1，0，0，0)附加在周期列A的前后的位置上，由此來(lái)形成有限長(zhǎng)的周期序列A′數(shù)據(jù)列。
A′＝(1，0，0，0，A，1，0，0，0)該周期序列A′的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度成為在周期列A的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度16比特各自加上4比特共24比特，可以從周期列A的無(wú)限周期列(…AAAA…)中切取來(lái)得到該周期序列A′。
可以用與形成該發(fā)送信號(hào)所使用的擴(kuò)頻序列的各系數(shù)相對(duì)應(yīng)的匹配濾波器來(lái)取出把該有限長(zhǎng)度的周期序列A′作為發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送信號(hào)，匹配濾波器是對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)A進(jìn)行解擴(kuò)后再取出的濾波器，與用來(lái)形成發(fā)送數(shù)據(jù)A的擴(kuò)頻序列的系數(shù)相對(duì)應(yīng)形成該匹配濾波器。
基于擴(kuò)頻序列具備的完全互補(bǔ)性來(lái)決定輸入信號(hào)與匹配濾波器的關(guān)系，例如，如果把信號(hào)M輸入到信號(hào)M的匹配濾波器，則根據(jù)自相關(guān)特性得到脈沖信號(hào)，而若把信號(hào)M輸入到信號(hào)M的匹配濾波器之外的匹配濾波器，根據(jù)互相關(guān)特性得不到信號(hào)。
這里，設(shè)信號(hào)A的匹配濾波器為Af，當(dāng)使周期序列A′的信號(hào)通過該匹配濾波器Af時(shí)，匹配濾波器Af的輸出可以用下面的卷積運(yùn)算來(lái)表示。為了配合用匹配濾波器Af的處理，把周期序列A′取為(A′，1)，把信號(hào)長(zhǎng)增大1比特，成為25比特。
(A′，1) *Af＝16(x，x，…，x，x，1，0，0，0，1，0，0，0，1，0，x，x，…，x，x)其中x是可以用卷積運(yùn)算得到的數(shù)(圖4(a))。
按照本發(fā)明的通信方法，把形成的發(fā)送信號(hào)中的至少一個(gè)發(fā)送信號(hào)設(shè)為導(dǎo)頻信號(hào)，該導(dǎo)頻信號(hào)可以用來(lái)檢測(cè)發(fā)送信號(hào)的多徑傳輸路徑的多徑特性及檢測(cè)去除了多徑特性的發(fā)送信號(hào)。圖3是導(dǎo)頻信號(hào)與發(fā)送信號(hào)的關(guān)系圖，圖4是發(fā)送信號(hào)與檢測(cè)信號(hào)的關(guān)系及相關(guān)關(guān)系圖。
在圖3中，例如把信號(hào)A作為導(dǎo)頻信號(hào)，讓其通過多徑傳輸路徑P之后，通過信號(hào)A的匹配濾波器Af求出輸出信號(hào)p時(shí)，可以由該輸出信號(hào)p求出多徑傳輸路徑的多徑特性P。
另一方面，把信號(hào)B～信號(hào)D作為發(fā)送信號(hào)，在同時(shí)通過與導(dǎo)頻信號(hào)相同的多徑傳輸路徑P的情況下，就會(huì)從多徑傳輸路徑P受到相同多徑特性的影響。因此，經(jīng)由各匹配濾波器Bf，Cf，Df而得到的輸出信號(hào)q，r，s中含有同樣的多徑特性。因此，利用由導(dǎo)頻信號(hào)求得的多徑特性P從輸出信號(hào)q，r，s中去除多徑特性P，就可以求得發(fā)送信號(hào)B、發(fā)送信號(hào)C及發(fā)送信號(hào)D。
在此，設(shè)多徑特性為P＝(p0，p1，p2，p3)，pk是在時(shí)隙0，1，2，3的各時(shí)延中的多徑因子，例如可以用導(dǎo)頻信號(hào)的匹配濾波器檢出通過了多徑傳輸路徑的導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)求得該多徑特性P。
在此，可以使所述信號(hào)A與在多徑傳輸路徑中無(wú)反射的直接路徑相對(duì)應(yīng)，多徑因子pk與1相對(duì)應(yīng)。
因此，通過了多徑特性P＝(p0，p1，p2，p3)的多徑傳輸路徑的接收信號(hào)A″成為在所述發(fā)送信號(hào)(A′，1)乘以各多徑因子pk的值，表示為A″＝p0(A′，1，0，0，0)+p1(0，A′，1，0，0)+p2(0，0，A′，1，0)+p3(0，0，0，A′，1)讓該接收信號(hào)A″通過匹配濾波器Af得到的輸出成為A″*Af＝16(x，x，x，…，x，x，x，p3，p0，p1，p2，p3，p0，p1，x，x，x，x，…，x，x)(參見圖4(b))。
因此，當(dāng)把發(fā)送信號(hào)(A′，1)作為導(dǎo)頻信號(hào)使其通過多徑特性P＝(p0，p1，p2，p3)求得檢測(cè)輸出時(shí)，能夠從該檢測(cè)輸出中分離并檢測(cè)出多徑特性P＝(p0，p1，p2，p3)。
在上述說明中，示出了把同樣的發(fā)送信號(hào)(1，0，0，0)適用于各周期列A～D，并把用周期列A形成的發(fā)送數(shù)據(jù)作為導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的例子，不過，也可以使用發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)用的發(fā)送信號(hào)(例如，與所述發(fā)送信號(hào)(1，0，0，0)不同的(1，1，1，-1))，把在該發(fā)送信號(hào)內(nèi)使用周期列A形成的發(fā)送數(shù)據(jù)作為導(dǎo)頻信號(hào)。在該情況下，由于把從特定的發(fā)送信號(hào)形成的發(fā)送數(shù)據(jù)作為導(dǎo)頻信號(hào)，所以通過該導(dǎo)頻信號(hào)的濾波器就可以取出來(lái)作為導(dǎo)頻信號(hào)。
然后，就說明發(fā)送信號(hào)通過多徑傳輸路徑的情況。
由上述式(1)，用B＝(1，0，0，0，j，0，0，0，-1，0，0，0，-j，0，0，0)來(lái)表示周期列B。
這里，把周期列B的后方的數(shù)據(jù)列(-j，0，0，0)及前方的數(shù)據(jù)列(1，0，0，0)附加在周期列B的前方位置及后方位置上，由此形成有限長(zhǎng)的周期序列B′的數(shù)據(jù)列。
B′＝(-j，0，0，0，B，1，0，0，0)該周期序列B′的數(shù)據(jù)長(zhǎng)是周期序列B的數(shù)據(jù)長(zhǎng)16比特各加上4比特共24比特，可以從周期序列B的無(wú)限周期列(…B B B B…)上切取來(lái)得到該周期序列B′。
可以用與形成該發(fā)送信號(hào)所使用的擴(kuò)頻序列的各系數(shù)相對(duì)應(yīng)的匹配濾波器來(lái)取出以該有限長(zhǎng)的周期序列B′為發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送信號(hào)，匹配濾波器是解擴(kuò)并取出發(fā)送數(shù)據(jù)B的濾波器，對(duì)應(yīng)于發(fā)送數(shù)據(jù)B的形成中使用過的擴(kuò)頻序列的系數(shù)形成匹配濾波器。
把周期序列B′作成25比特的信號(hào)，使該信號(hào)(B′，j)通過對(duì)信號(hào)A的匹配濾波器Af后，可以得到如下輸出(B′，j)*Af＝16(x，x，…，x，x，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，x，x，…，x，x)其中x是由卷積運(yùn)算得到的數(shù)。
把周期序列A′作成25比特的信號(hào)，使該信號(hào)(A′，1)通過對(duì)信號(hào)B的匹配濾波器Bf后，可以得到如下輸出
(A′，1) *Bf＝16(x，x，…，x，x，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，x，x，…，x，x)因此，在同樣的頻帶內(nèi)2個(gè)信號(hào)間的時(shí)間差被限制的情況下，信號(hào)(A′，1)和信號(hào)(B′，j)可以相互獨(dú)立地發(fā)送(圖4(c)及圖4(d))。
即使在具有多徑特性P的多徑環(huán)境中，信號(hào)(A′，1)與信號(hào)(B′，j)的互相關(guān)關(guān)系也是不相關(guān)的，可以獨(dú)立地進(jìn)行處理(圖4(e)及圖4(f))。因此，由于各發(fā)送信號(hào)可以獨(dú)立處理，檢測(cè)出多徑特性的導(dǎo)頻信號(hào)也可以不限于信號(hào)A，而設(shè)為信號(hào)B，C，D。
可以由下面的說明來(lái)確認(rèn)該互相關(guān)關(guān)系不相關(guān)。
讓發(fā)送信號(hào)(A′，j)通過多徑傳輸路徑P，用信號(hào)B的匹配濾波器Bf檢測(cè)出所得到的接收信號(hào)A″時(shí)，輸出信號(hào)成為A″*Bf＝(x，x，…，x，x，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，x，x，…，x，x)讓發(fā)送信號(hào)(B′，j)通過多徑傳輸路徑P，用信號(hào)A的匹配濾波器Af檢測(cè)出所得到的接收信號(hào)A″時(shí)，輸出信號(hào)成為B″*Af＝(x，x，…，x，x，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，x，x，…，x，x)這表示在互相關(guān)函數(shù)中都存在不相關(guān)的范圍，表示互相關(guān)關(guān)系不相關(guān)。
使信號(hào)(B′，j)通過多徑傳輸路徑P并發(fā)送出去的接收信號(hào)B″表示為B″＝p0(B′，j，0，0，0)+p1(0，B′，j，0，0)+p2(0，0，B′，j，0)+p3(0，0，0，B′，j)在此，使發(fā)送信號(hào)(B′，j)通過匹配濾波器Bf后，用發(fā)送信號(hào)(B′，j)與匹配濾波器Bf的卷積運(yùn)算來(lái)得到輸出信號(hào)，表示為(B′，j)*Bf＝(x，…，x，-4j，0，0，0，4，0，0，0，4j，0，0，0，-4，x，…，x)(圖4(g))。
因此，當(dāng)設(shè)通過了多徑傳輸路徑P的信號(hào)為B″時(shí)，可以用信號(hào)B″與匹配濾波器Bf的卷積運(yùn)算求得用信號(hào)B的匹配濾波器檢測(cè)出的接收信號(hào)，表不為B″*Bf＝4(…，x，x，x，x，-jp0，-jp1，-jp2，-jp3，p0，p1，p2，p3，jp0，jp1，jp2，jp3，x，x，x，x，…)。
其中Bf與匹配濾波器B相對(duì)應(yīng)。
多徑特性p0，p1，p2，p3可以作為匹配濾波器的輸出直接求得(圖4(h))。
因此，信號(hào)A，B，C，D相互不相關(guān)，各信號(hào)間的周期互相關(guān)函數(shù)在所有移位上都為0，在各信號(hào)的周期頻譜上不產(chǎn)生重疊。
然后，說明在本發(fā)明的通信方法中從通過了多徑傳輸路徑的接收信號(hào)來(lái)求得發(fā)送數(shù)據(jù)的步驟。
使用把發(fā)送數(shù)據(jù)b(b0，b1，b2，b3，b4，b5)以1時(shí)隙為單位移位后的擴(kuò)頻序列的信號(hào)(B′，j，0，0，0，0，0)、(0，B′，j，0，0，0，0)、(0，0，B′，j，0，0，0)、…、(0，0，0，0，0，B′，j)來(lái)形成發(fā)送信號(hào)時(shí)，成為b0(B′，j，0，0，0，0，0)+b1(0，B′，j，0，0，0，0)+b2(0，0，B′，j，0，0，0)…+b5(0，0，0，0，0，B′，j)讓該發(fā)送信號(hào)經(jīng)由多徑傳輸路徑P，并用信號(hào)B的匹配濾波器Bf檢出后，檢測(cè)出輸出信號(hào)(x，x，…，x，x，q0，q1，q2，q3，q4，q5，q6，x，x，…，x，x)上述關(guān)系可以用下式來(lái)表示1/4q0q1q2q3q4q5=p1p0-jp3-jp-jp1-jp0p2p1p0-jp3-jp2-jp1p3p2p1p0-jp3-jp2jp0p1p2p1p0-jp3jp1jp0p3p2p1p0jp2jp1jp0p3p2p1jp3jp2jp1jp0p3p2b0b1b2b3b4b5]]>因?yàn)樵撽P(guān)系式是包含6個(gè)未知數(shù)(b0，b1，b2，b3，b4，b5)的7個(gè)聯(lián)立方程式，因此使用p0～p3，q0～q6就能求得發(fā)送數(shù)據(jù)(b0，b1，b2，b3，b4，b5)。
p0～p3可以從信號(hào)A的匹配濾波器Af的輸出得到，而q0～q6可以從信號(hào)B的匹配濾波器Bf得到。
從以上的說明可知，按照本發(fā)明，把發(fā)送數(shù)據(jù)編入擴(kuò)頻序列內(nèi)使包含數(shù)據(jù)的信號(hào)整體具有擴(kuò)頻序列的作用，這樣，就能夠縮小信號(hào)幅度的范圍，并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)的形成方法、通信方法和發(fā)送信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，適用于移動(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，通過發(fā)送數(shù)據(jù)乘以依次移位1個(gè)字符間距的擴(kuò)頻序列的系數(shù)列或是通過擴(kuò)頻序列的系數(shù)列乘以發(fā)送數(shù)據(jù)后依次移位1個(gè)字符間距來(lái)形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)；再把該多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)相加而形成發(fā)送數(shù)據(jù)列。
2.一種發(fā)送信號(hào)形成方法，其特征在于包括如下步驟發(fā)送數(shù)據(jù)乘以擴(kuò)頻序列的系數(shù)列而形成有限長(zhǎng)信號(hào)；把該有限長(zhǎng)信號(hào)重復(fù)無(wú)限次形成無(wú)限長(zhǎng)信號(hào)；從該無(wú)限長(zhǎng)信號(hào)內(nèi)切取比所述系數(shù)列的長(zhǎng)度長(zhǎng)的發(fā)送數(shù)據(jù)而形成發(fā)送數(shù)據(jù)列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)送信號(hào)形成方法，其特征在于，使用不同的系數(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)列在任意的組合中，該發(fā)送數(shù)據(jù)列的發(fā)送數(shù)據(jù)的周期互相關(guān)函數(shù)在所有移位上為0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)送信號(hào)形成方法，其特征在于，使用不同的系數(shù)列形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列；并行發(fā)送多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列，以便在該多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列的任意的組合中使發(fā)送數(shù)據(jù)列的各周期頻譜不相關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4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DFT矩陣的行矢量。
6.一種通信方法，其特征在于，發(fā)送權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的發(fā)送數(shù)據(jù)列；通過與所述系數(shù)列相對(duì)應(yīng)的匹配濾波器接收發(fā)送數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6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。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信方法，其特征在于包括如下步驟使用擴(kuò)頻序列的不同系數(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)列中選擇出來(lái)的至少一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)列作為導(dǎo)頻信號(hào)，把其他的發(fā)送數(shù)據(jù)列作為發(fā)送信號(hào)；由導(dǎo)頻信號(hào)的接收信號(hào)求得多徑特性；使用該求得的多徑特性從發(fā)送信號(hào)的接收信號(hào)中去除多徑特性而求得發(fā)送數(shù)據(jù)。
9.一種發(fā)送信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，具備發(fā)送數(shù)據(jù)列；從無(wú)限次重復(fù)發(fā)送數(shù)據(jù)乘以擴(kuò)頻序列的系數(shù)列得到的有限長(zhǎng)信號(hào)而形成的無(wú)限長(zhǎng)信號(hào)中切取比所述系數(shù)列的長(zhǎng)度長(zhǎng)的發(fā)送數(shù)據(jù)而形成該發(fā)送數(shù)據(jù)列。
全文摘要
使擴(kuò)頻序列的系數(shù)列依次移位1字符間距，發(fā)送數(shù)據(jù)乘以這些多個(gè)系數(shù)列而形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)，把所形成的多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)相加而形成發(fā)送數(shù)據(jù)列。或者，把擴(kuò)頻序列的系數(shù)列乘以發(fā)送數(shù)據(jù)后依次移位1字符間距而形成多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)，把所形成的多個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)相加而形成發(fā)送數(shù)據(jù)列。另外，發(fā)送數(shù)據(jù)乘以擴(kuò)頻序列的系數(shù)列形成有限長(zhǎng)信號(hào)，把該有限長(zhǎng)信號(hào)重復(fù)無(wú)限次而形成無(wú)限長(zhǎng)信號(hào)。從該無(wú)限長(zhǎng)信號(hào)中切取比系數(shù)列的長(zhǎng)度長(zhǎng)的發(fā)送數(shù)據(jù)而形成發(fā)送數(shù)據(jù)列。這樣，在擴(kuò)頻時(shí)的發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)制中，把發(fā)送數(shù)據(jù)編入擴(kuò)頻序列就可以減小信號(hào)的幅度的范圍，并可縮小接收方的放大器的動(dòng)態(tài)范圍。
文檔編號(hào)H04J13/00GK1679252SQ0382023
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 申請(qǐng)人:橫浜Tlo株式會(huì)社, 末廣直樹