專利名稱：對(duì)超寬帶寬電信系統(tǒng)的用戶發(fā)射數(shù)據(jù)碼元的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于超寬帶寬(UWB)電信系統(tǒng)，更加具體地說是用于脈沖無線電系統(tǒng)的發(fā)射方法和發(fā)射機(jī)。
背景技術(shù)：
UWB是已知的擴(kuò)頻技術(shù)，它起源于雷達(dá)領(lǐng)域，最近在短程無線通信中，尤其是在室內(nèi)應(yīng)用中受到了廣泛的關(guān)注。一個(gè)最有前景的UWB方案，由R.A.Scholtz在1993年建議并稱為脈沖無線電(IR)，是基于極短脈沖序列的發(fā)射。更具體地說，脈沖無線電依靠脈沖調(diào)制以調(diào)制要發(fā)射的數(shù)據(jù)，并通過向不同用戶提供不同的跳時(shí)序列來確保多址，這在后面要詳述。UWB通信技術(shù)的綜述，包括脈沖無線電，可以在站點(diǎn)www.dei.unipd.it/～erseghe/的T.Erseghe的博士論文中找到。
讓我們來考慮脈沖無線電系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中數(shù)據(jù)碼元從或向不同用戶u，u＝1，...，Nu發(fā)射。分配給每個(gè)用戶u一個(gè)由多個(gè)Ns整數(shù)cuj，j＝0，...，Ns-1定義的跳時(shí)格式，其中Ns是用于發(fā)射碼元的發(fā)射時(shí)間間隔(此后稱作幀)數(shù)，且整數(shù)cuj屬于
，每一幀包括Nc個(gè)碼片。從或向給定用戶u發(fā)射的UWB信號(hào)由調(diào)制專用于其的基本序列來獲得并可以表示如下Su(t)＝δu(t)p(t) (1)其中p(t)是給出單脈沖的波形的函數(shù)，表示卷積運(yùn)算且δu(t)定義為δu(t)=Σj=0Ns-1δ(t-jTf-cjuTc)-----(2)]]>其中δ(t)代表狄拉克函數(shù)，Tf和Tc分別是碼片的一幀的持續(xù)時(shí)間。因此δu(t)代表一串狄拉克函數(shù)，每個(gè)峰值位于幀(j)并從其開始時(shí)移一個(gè)量(CujTc)。
用戶u的基本序列是用要從或向用戶u發(fā)射的數(shù)據(jù)碼元按脈沖位置調(diào)制(PPM)進(jìn)行調(diào)制的。更確切地說，將二進(jìn)制編碼序列bj，j＝0，...，Ns-1分配給每個(gè)可能的碼元b，發(fā)射的UWB信號(hào)相對(duì)于碼元b和用戶u的公式如下su(t)=Σj=0Ns-1p(t-jTf-cjuTc-bjδ)---(3)]]>其中δ是時(shí)移，選定其遠(yuǎn)小于Tc。
在不喪失一般性的前提下，在下面將要假定要發(fā)射的碼元b是簡(jiǎn)單比特，分配給b＝0和b＝1的二進(jìn)制序列分別由下式給出bj＝0，j如果b＝0bj＝1，j如果b＝1在該例中，對(duì)應(yīng)于比特b的發(fā)射的UWB信號(hào)可簡(jiǎn)單地公式表示如下su(t)=Su(t-bδ)=Σj=0Ns-1p(t-jTf-cjuTc-bδ)---(4)]]>更一般地講，如果要從或向用戶u發(fā)射比特bm的序列，相應(yīng)發(fā)射的UWB信號(hào)可表示為stru(t)=ΣnSu(t-nTs-bnδ)=ΣnΣj=0Ns-1p(t-nTs-jTf-cjuTc-bnδ)------(5)]]>

圖1表示了對(duì)應(yīng)于用戶u的基本序列Su(t)的實(shí)例，其中脈沖波形p(t)是在其底部的放大。在本實(shí)例中，基本序列包括Ns＝6幀，每一幀再依次劃為Nc＝16碼片。幀的開頭用比指示碼片的開頭的劃更長(zhǎng)的垂直劃表示，而標(biāo)為100到105的箭頭則表示上面定義的函數(shù)Su(t)的狄拉克峰值，每一峰值位移由用戶u的跳時(shí)格式的相應(yīng)值cuj給定的量?；拘蛄蠸u(t)分別在狄拉克峰值的位置承載波形p(t)的脈沖。例如，該脈沖可以是所謂Rayleigh單脈沖，其波形由下式給定p(t)=tσ2·exp(-t22σ2)-----(6)]]>其中σ的值代表脈沖寬度。該波形的形狀示意性地表示在圖1的底部。
典型的脈沖寬度約0.5ns，幀持續(xù)時(shí)間Tf為100ns級(jí)且Ts為1μs級(jí)。
當(dāng)要發(fā)送的比特具有第一值，如“0”，用戶序列就照那樣發(fā)送。相反地，當(dāng)要發(fā)送的所述比特是反向值，如“1”，脈沖的位置相對(duì)于基本序列的時(shí)間起始位移一個(gè)非常小的量δ，典型為50ps級(jí)。
讓我們先考慮在傳輸信道上向接收機(jī)發(fā)送UWB信號(hào)的發(fā)射機(jī)(其中發(fā)射機(jī)可以位于基站或用戶終端)。我們先假定單個(gè)用戶是激活的(或通過發(fā)射或通過接收)。接收到的UWB信號(hào)表示如下srec(t)=Σkak(t)stru(t-θu-τk(t))+w(t)----(7)]]>其中k表示傳輸信道的不同傳播路徑，ak(t)和τk(t)分別是衰減因數(shù)和相應(yīng)于不同傳播路徑的傳播時(shí)延，θm∈
]>其中ak和τk是常數(shù)。
現(xiàn)在考慮包括多個(gè)Nu發(fā)射機(jī)的多用戶系統(tǒng)的情況，接收信號(hào)可表示為srec(t)=Σq=1NuΣkqakqqstrq(t-θq-τkqq)+w(t)-----(9)]]>其中kq現(xiàn)在表示在所談到的不同發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的傳輸信道的傳播路徑， 和 分別是衰減因數(shù)和相對(duì)于第q條傳輸信道的第k條傳播路徑的傳播延遲。該表示式反映了當(dāng)多個(gè)用戶在其各自上行鏈路傳輸信道向基站發(fā)射數(shù)據(jù)碼元的典型情形。
同樣地，對(duì)于多用戶系統(tǒng)中的下行鏈路傳輸，由于需要對(duì)每個(gè)用戶的傳輸信道單獨(dú)考慮，由用戶u接收到的信號(hào)可以表示為srec(t)=Σq=1NuΣkakustrq(t-θq-τku)+w(t)-----(10)]]>其中auk和τuk分別是衰減因數(shù)和下行傳輸信道的第k條傳播路徑相對(duì)于用戶u的傳播延遲。
讓我們考慮從或向用戶u發(fā)射的第n比特并表示s0u(t)=Σkakustru(t-θu-τku)]]>當(dāng)bn＝0在(5)中(11)且s1u(t)=Σkakustru(t-θu-τku)]]>當(dāng)bn＝1在(5)中(12)定義vu(t)=s1u(t)-s0u(t),]]>可以看出接收端的優(yōu)化決策標(biāo)準(zhǔn)是基于決策變量bn~=∫tnmlotnmaxsrcc(t)vu(t)dt---(13)]]>
其中tnmin=nTs+θu+mink(τku)]]>且tnmax=nTs+θu+maxk(τku)+δ]]>定義了對(duì)于用戶u的第n比特的接收時(shí)間窗口的邊界。
應(yīng)當(dāng)注意該決策變量 可當(dāng)作是與用戶u的傳輸信道的脈沖響應(yīng)相匹配的濾波器的輸出。該比特估計(jì) 如下獲得bn^=0]]>如果b~n≤0]]>且b^n=1]]>如果b~n≥0----(14)]]>現(xiàn)有技術(shù)提出的一個(gè)重要問題就是選擇一組呈現(xiàn)出良好自相關(guān)和互相關(guān)特性的基本序列。更具體地說，分別表示πu(t)=Su(t)⊗Σnδ(t-nTs)-----(15)]]>該函數(shù)由周期性地重復(fù)用戶u的基本序列獲得且Cu，u’(τ)是πu(t)和πu’(t)的相關(guān)函數(shù)，即Cu,u,(τ)=∫Tsπu(t)πu,(t+τ)dt---(16)]]>序列組σ的選擇是基于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Smax=maxu∈σ,τ≠0(Cu,u(τ))]]>且Cmax=maxu,u,∈σ,τ∈[O,Ts](Cu,u,(τ))---(17)]]>第一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是Smax的低數(shù)值，這意味著不同用戶基本序列的各自自相關(guān)函數(shù)呈現(xiàn)出低水平的旁瓣，由此改善了接收端的同步。第二質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是cmax的低數(shù)值，這有助于減少多址干擾。應(yīng)當(dāng)理解Cu，u’(τ)代表了兩個(gè)延遲基本序列的重疊，它基本上取決于用戶u和u’跳動(dòng)格式的延遲版本之間的一致(或命中)的數(shù)量。
圖2A和2B表示了當(dāng)在接收端給定用戶u的基本序列與另一用戶u’的基本序列相互干擾的情形。這種情形可以是比如兩個(gè)序列通過不同傳播路徑傳播，雖然其各自的發(fā)射機(jī)是同步的。這種情形也可以是這些序列通過同一傳播路徑傳播，雖然其各自的發(fā)射機(jī)是不同步的(或者其傳播路徑不一樣，其各自的發(fā)射機(jī)也不同步)。
例如，圖2A表示了當(dāng)碰撞可以由接收機(jī)解決的情形，而圖2B表示了序列的嚴(yán)重碰撞，其具有大的命中率，引起檢測(cè)到錯(cuò)誤的高可能性。這種碰撞此后稱為突發(fā)性的。
在實(shí)踐中，在接收到的序列之間的碰撞風(fēng)險(xiǎn)是不可忽視的，其可以顯著增加由碰撞引起的通信誤比特率。由于傳輸信道的特性在室內(nèi)環(huán)境中(例如固定發(fā)射機(jī)和接收機(jī))很可能是保持不變的，由此突發(fā)性碰撞可以以很高速率重復(fù)，這一點(diǎn)就愈發(fā)顯得重要。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的第一目的是提出一種用于在UWB電信系統(tǒng)中減小誤比特率的發(fā)射方法(及相關(guān)接收機(jī))。
上述目的是通過由所附的權(quán)利要求1定義的本發(fā)明的發(fā)射方法及在所附的權(quán)利要求10中定義的相關(guān)接收機(jī)實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的次要目的是提供滿足能確保低誤比特率的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻率組。該目的是通過本發(fā)明如從屬權(quán)利要求7定義的發(fā)射方法實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的有益實(shí)施例定義在另外的獨(dú)立權(quán)利要求中。
通過閱讀下面給出的與附圖相關(guān)的描述可以看出本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，其中附圖描述圖1示意性地描繪了UWB電信系統(tǒng)的用戶基本序列的實(shí)例。
圖2A和2B示意性地描繪了在兩個(gè)不同用戶的基本序列之間碰撞的兩個(gè)實(shí)例。
圖3示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射機(jī)的實(shí)施例。
具體實(shí)例方式我們?cè)倩仡^參考UWB電信系統(tǒng)的內(nèi)容，在該系統(tǒng)中由不同跳時(shí)格式δu(進(jìn)而不同基本序列Su)提供多址。
本發(fā)明的基礎(chǔ)總體思想是隨機(jī)化不同用戶的時(shí)移θu以避免周期性的突發(fā)性碰撞方案。更確切地說，建議從專用于用戶u的偽隨機(jī)序列產(chǎn)生時(shí)移θu，典型的新時(shí)移產(chǎn)生在多個(gè)碼元周期Ts。在接收端，已知偽隨機(jī)序列，這就允許補(bǔ)償時(shí)移θu并由此與用戶u的基本序列同步，而任一其他用戶的基本序列將開始于相對(duì)于其的隨機(jī)時(shí)間位置。
首先，要擴(kuò)展上述的基本序列的觀念。用戶u的基本序列在下面將假定采用更一般的形式Su(t)=Σj=0Nb-1p(t-jTf-cjuTc)]]>其中Nb＝nb.Ns(18)其中整數(shù)cju，j＝0，...，Nb-1定義了相對(duì)于用戶u的跳時(shí)格式，即δu(t)=Σj=0Nb-1p(t-jTf-cjuTc).]]>在(18)中定義的基本序列可以由nb個(gè)連續(xù)數(shù)據(jù)碼元b0，b1，...，bnb-1，例如比特的塊B進(jìn)行PPM調(diào)制以產(chǎn)生UWB信號(hào)sBu(t)=Σn=0nb-1Σj=0Ns-1p(t-nTs-jTf-cnNs+juTc-bnδ)-----(19)]]>即，對(duì)一系列鏈接塊Bm來說stru(t)=ΣmsBmu(t-mTb)-----(20)]]>其中Tb＝nbTs是塊時(shí)間長(zhǎng)度，而塊Bm包括碼元bm，0，bm，1，...，bm，nb-1。
與表達(dá)式(5)相比較，出現(xiàn)在更一般的表達(dá)式(19)中的跳時(shí)格式cuj，j＝0，...，Nb-1編碼一個(gè)或多個(gè)(nb)數(shù)據(jù)碼元。
按照本發(fā)明，偽隨機(jī)時(shí)移(或延遲)θum是先于發(fā)射每一塊Bm而引入的，這樣從或向用戶u發(fā)射的UWB信號(hào)可以最后寫成stru(t)=ΣmsBmu(t-θmu-mTb)----(21)]]>為每一用戶u提供偽隨機(jī)延遲θum相當(dāng)大地減小了在接收到的序列之間重復(fù)突發(fā)性碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，從而改善了誤比特率。
此外，給出延遲θum的偽隨機(jī)序列從接收機(jī)獲知，這些延遲可以以表達(dá)式su0(t)和su0(t)進(jìn)行補(bǔ)償，即對(duì)塊Bm的給定碼元bm，n來說
s0u(t)=ΣkakusBmu(t-θmu-τku)]]>當(dāng)bm，n＝0在(20)中 (22)且s1u(t)=ΣkakusBmu(t-θmu-τku)]]>當(dāng)bm，n＝1在(20)中 (23)正如在導(dǎo)引部分所述的那樣，接收到的信號(hào)的相關(guān)與函數(shù)vu(t)＝s1u(t)-s0u(t)給出了決策變量 按照本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)示意地表示在圖3中。
發(fā)射機(jī)包括第一分頻裝置(如計(jì)數(shù)器)320，它以碼片頻率fc=1Tc]]>(此后稱為碼片頻率信號(hào))輸入時(shí)鐘信號(hào)，以幀頻率ff=1Tf]]>輸出脈沖信號(hào)，第二分頻裝置330輸入所述幀頻率信號(hào)，以碼元頻率fs=1Ts]]>輸出時(shí)鐘信號(hào)，第三分頻裝置340輸入所述碼元頻率信號(hào)，以塊頻率fb=1Tb]]>輸出信號(hào)。
偽隨機(jī)序列發(fā)生器311接收所述塊頻率信號(hào)并為每一塊Bm發(fā)射偽隨機(jī)數(shù)到延遲計(jì)算裝置310。這樣獲得的延遲θum用于初始化第一分頻裝置320(例如如果用計(jì)數(shù)器，就觸發(fā)計(jì)數(shù)器)。在本發(fā)明的變形中，延遲θum不以時(shí)鐘頻率輸出，而是僅以其分量頻率輸出。
由發(fā)生器311產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列專用于所提到的用戶u，例如可以是最大長(zhǎng)度序列，這在本領(lǐng)域是公知的。此外，延遲θum的變化范圍可選得比時(shí)鐘周期Tb自身窄得多(或當(dāng)nb＝1時(shí)比碼元周期Ts窄得多)。由此，碼元抖動(dòng)保持在低水平，有用的碼元傳輸速率不減小。
從第一分頻裝置320的幀頻率信號(hào)輸出由跳時(shí)裝置350調(diào)制，跳時(shí)裝置350由跳時(shí)格式發(fā)生器351控制。后一個(gè)發(fā)生器由時(shí)鐘頻率信號(hào)初始化，由幀頻率信號(hào)定時(shí)。發(fā)生器351一旦被初始化，就開始以幀頻率輸出跳時(shí)格式cuj，j＝0，..，Nb-1，跳時(shí)裝置350為每一幀j輸出從其開頭時(shí)移一個(gè)cuj.Tc量的脈沖。
由跳時(shí)裝置350產(chǎn)生的跳時(shí)信號(hào)再輸入PPM調(diào)制裝置360，PPM調(diào)制裝置360當(dāng)被從延遲控制裝置361輸出的控制信號(hào)命令延遲時(shí)，延遲輸入信號(hào)一個(gè)δ的時(shí)間量。
控制裝置361在每一個(gè)碼元塊Bm由時(shí)鐘頻率信號(hào)初始化。然后以碼元頻率產(chǎn)生控制信號(hào)，例如當(dāng)數(shù)據(jù)碼元bm，n取“0”值時(shí)，PPM調(diào)制裝置不延遲跳時(shí)信號(hào)，當(dāng)數(shù)據(jù)碼元bm，n取“1”值時(shí)，PPM調(diào)制信號(hào)延遲跳時(shí)信號(hào)一個(gè)預(yù)定時(shí)間量δ。
從PPM調(diào)制裝置360輸出的信號(hào)包括非常短的脈沖，這些脈沖在沖激響應(yīng)p(t)的脈沖形成濾波器370形成。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解可以在不背離本發(fā)明的范圍的條件下修改發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)。例如，跳時(shí)信號(hào)在加到延遲裝置360之前，可以是在370中形成的第一脈沖。同樣地，時(shí)延θum可以在發(fā)射機(jī)的不同級(jí)施加，例如在脈沖形成濾波器的輸入或輸出施加。
應(yīng)當(dāng)注意本發(fā)射機(jī)的全部或部分可通過單處理器實(shí)現(xiàn)，該單處理器或者專用于執(zhí)行所有上述的函數(shù)，或者以多處理器的形式出現(xiàn)而專用或?yàn)槊恳粋€(gè)設(shè)計(jì)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)所述函數(shù)。
上述發(fā)射機(jī)可位于用戶終端(對(duì)于上行鏈路發(fā)射)或基站(對(duì)于下行鏈路發(fā)射)。對(duì)于后者，發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)可以通過讓第一、第二和第三分頻裝置為不同用戶所共用以及以不同延遲θum進(jìn)行時(shí)移而有益地簡(jiǎn)化，這樣就產(chǎn)生了共同的幀、碼元和決頻率信號(hào)。
在兩種情形中，在接收端，其他用戶u’≠u的序列將在隨機(jī)接收的次數(shù)呈現(xiàn)在區(qū)間乘積
]>其中erfc是高斯函數(shù)的補(bǔ)余數(shù)，Eu是與用戶u相關(guān)的期望信號(hào)的能量(在路徑合并后獲得)，Eu’是由于用戶u’引起的干擾信號(hào)的能量， 是接收機(jī)中的熱噪聲的頻譜密度且cosαδ=<p(.)|p(.-δ)>||p|(.)||2----(25)]]>βδ=||p(.)-p(.-δ)||||p(.)||-----(26)]]>其中表達(dá)式<f|g>和‖f‖分別代表兩個(gè)函數(shù)f，g的標(biāo)量積及函數(shù)f在 中的模(即⟨f|g⟩=∫-∞+∞f(t)g(t)dt);]]>以及Γuu,=E-((⟨Stru,(.-θuu,)|SBu(.)-SB,u(.)⟩||S||2)2)--(27)]]>代表能量耦合因數(shù)，E代表在用戶u和u’、可能的碼元塊的對(duì)B和B’之間的可能時(shí)移θuu’上取的平均值，B和B’區(qū)別僅在于一個(gè)碼元，且‖S‖2＝Nb‖p‖2是發(fā)射信號(hào)的能量(假定對(duì)所有的用戶相同)。
如果我們假定延遲δ基本上小于脈沖p(t)的寬度，我們可以恰當(dāng)?shù)貙?近似為同一基本序列Su’(t)的重復(fù)。則將 用通過重復(fù)Su’(t)獲得的函數(shù)來表示
當(dāng)碼元塊減少到僅僅一個(gè)碼元，表達(dá)式Γuu’可以重新用公式表示為 其中平均值是在用戶u和u’以及b的兩個(gè)可能的值(兩個(gè)值需要每時(shí)移地進(jìn)行考慮)之間的可能的時(shí)移θuu’上取的。
為了對(duì)稱且為在用戶中確保統(tǒng)一的MAI，似乎有理由要求耦合因數(shù)Γuu’都是相同的。誤比特率的表達(dá)式(24)因此可以簡(jiǎn)化為Pe=erfc{(1-cosαδ)·Eu(Nu-1)Eu,‾Γ+βδ2·N02}----(30)]]>其中Γ是共同耦合因數(shù)，而 是干擾信號(hào)的平均能量。表達(dá)式(30)清楚地表示了誤比特率是Γ的增函數(shù)。
表達(dá)式(28)和(29)可分別寫成Γ=∫0Tb(⟨Su,(.-θmodTb)|SBu(.)-SB,U(.)⟩||S||2)2dθ----(31)]]>以及Γ=∫0Ts(⟨Su,(.-θmodTs)|Su(.)-Su(.-δ)⟩||S||2)2dθ---(32)]]>
其中mod表示模運(yùn)算。
耦合因數(shù)Γ這里建議為用于選擇序列的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。Γ的低值表示對(duì)于多址干擾來說“良好的”序列組。耦合因數(shù)值基本上取決于不同用戶的跳動(dòng)格式，脈沖波形p(t)的形狀及時(shí)間量δ。在實(shí)踐中，很容易將質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分成子標(biāo)準(zhǔn)，并以選擇跳時(shí)格式作為開始。引起Γ的低值的Ad hoc子標(biāo)準(zhǔn)被證明是跳動(dòng)格式的周期性互相關(guān)函數(shù)的平方的平均值(γ)。更確切地說，將δpu’表示為由重復(fù)用戶u’的跳動(dòng)格式而獲得的周期性函數(shù)，即表示δpu,(t)=δu,(t)⊗Σnδ(t-nTb)----(33)]]>(或如果一個(gè)數(shù)據(jù)碼元調(diào)制一個(gè)序列，δpu,(t)=δu,(t)⊗Σnδ(t-nTs))]]>γ=1Tb∫Tb(cu,,u(τ))2dτ-----(34)]]>其中cu,,u(τ)=(∫0Tbδpu,((t+τ)modTb)δu(t)dt)----(35)]]>(且同樣地，在上述情形中γ=1Ts∫Ts(∫0TsδPu,((t+τ)modTb)δu(t)dt)2dτ).]]>很必要注意相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不再象現(xiàn)有技術(shù)那樣是cu，u’(τ)的最大值，而是在序列長(zhǎng)度上 的平均值。這是因?yàn)槔冒凑毡景l(fā)明的發(fā)射方法，是用戶序列的到達(dá)次數(shù)而不是所關(guān)心的一個(gè)(u)呈現(xiàn)在該用戶序列的時(shí)間范圍內(nèi)的隨機(jī)分布。選擇跳動(dòng)格式或相應(yīng)序列時(shí)的限制因此大大放寬了。
周期性互相關(guān)函數(shù)cu，u’(τ)的最小非零值，換句話說，在兩個(gè)給定時(shí)移τ的不同用戶的兩個(gè)序列之間的一致(或命中)的最小非零數(shù)目等于1，該值由在
]>或者對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化的碼片長(zhǎng)度γmin=NbNc-------(37)]]>大多數(shù)跳動(dòng)格式達(dá)不到γ＝γmin。例如，如果用戶u’的序列與用戶u序列的時(shí)延版本一致，就會(huì)發(fā)生對(duì)于給定時(shí)移τ的一次突發(fā)性碰撞(對(duì)(34)中的 產(chǎn)生影響)和至多也不過Nb2-Nb個(gè)其他的單命中，即γ≥2Nb2-NbTb------(38)]]>相比較而言，卻已發(fā)現(xiàn)一些跳動(dòng)格式確實(shí)達(dá)到了最小值γmin，如cju=u.jmodp-------(39)]]>或與其接近，例如cju=ujmodp--------(40)]]>其中這兩種情形中的p是素?cái)?shù)。
更一般地說，下列族的跳動(dòng)格式分別具有與(39)和(40)中表示的跳動(dòng)格式等價(jià)的特性，因?yàn)槠鋬H僅是相當(dāng)于重排序列和/或在序列內(nèi)部循環(huán)幀cju=(u+α)(j+β)modp------(41)]]>
以及cju=(u+α)(j+β)modp------(42)]]>其中α、β是預(yù)定整數(shù)，而p是素?cái)?shù)。
雖然已經(jīng)大體描述了用于發(fā)射比特或比特塊的按照本發(fā)明的發(fā)射方法和相應(yīng)發(fā)射機(jī)，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明更一般地說，是適用于多元碼元或其塊的發(fā)射，在這種情況下脈沖位置調(diào)制能用多個(gè)延遲δ1，δ2，...，δM-1來編碼所述碼元。
權(quán)利要求
1.用于從或向超寬帶寬電信系統(tǒng)的用戶發(fā)射數(shù)據(jù)碼元的發(fā)射方法，所述系統(tǒng)的每一用戶(u)與專用跳時(shí)格式相關(guān)，專用跳時(shí)格式包括多個(gè)(Ns，Nb)整數(shù)(cuj)，從或向用戶發(fā)射的信號(hào)包括同樣的多個(gè)幀的序列，所述格式的每一整數(shù)與相應(yīng)幀相關(guān)，每一幀包括從其開頭時(shí)移一個(gè)由所述相關(guān)整數(shù)確定的量(cujTc)的脈沖，一個(gè)序列的脈沖再由要從或向所述用戶發(fā)射的一個(gè)或多個(gè)(nb)數(shù)據(jù)碼元進(jìn)行位置調(diào)制，其特征在于用戶序列的發(fā)射時(shí)間從專用于所述用戶的偽隨機(jī)序列中獲得。
2.按照權(quán)利要求1的發(fā)射方法，其特征在于用戶序列的發(fā)射時(shí)間從通用于所有用戶的參考同步信號(hào)時(shí)移一個(gè)時(shí)移(θum)，所述時(shí)移確定為專用于所述用戶的偽隨機(jī)序列的數(shù)目的函數(shù)。
3.按照權(quán)利要求1的發(fā)射方法，其特征在于用戶序列的發(fā)射時(shí)間從前一個(gè)的末尾時(shí)移一個(gè)時(shí)移(θum)，所述時(shí)移確定為專用于所述用戶的偽隨機(jī)序列的數(shù)目的函數(shù)。
4.按照權(quán)利要求1的發(fā)射方法，其特征在于用戶序列的發(fā)射時(shí)間從由所述用戶本地產(chǎn)生的同步信號(hào)時(shí)移一個(gè)時(shí)移，所述時(shí)移(θum)確定為專用于所述用戶的偽隨機(jī)序列的數(shù)目的函數(shù)。
5.按照權(quán)利要求2-4的任一個(gè)的發(fā)射方法，其特征在于為每一個(gè)用戶序列，從所述偽隨機(jī)序列中獲得新時(shí)移。
6.按照權(quán)利要求2-4的任一個(gè)的發(fā)射方法，其特征在于為來自于其預(yù)定多個(gè)用戶序列的每一個(gè)用戶序列，從所述偽隨機(jī)序列中獲得新時(shí)移。
7.按照任一前述權(quán)利要求的發(fā)射方法，其特征在于選定不同用戶的跳時(shí)格式以使不同用戶(u，u’)的任一序列對(duì)的互相關(guān)函數(shù)的平方的平均值(γ)等于或大體上等于預(yù)定最小值(γmin)。
8.按照任一前述權(quán)利要求的發(fā)射方法，其特征在于與用戶相關(guān)的跳時(shí)格式的多個(gè)整數(shù)由這種表達(dá)式確定cju=(u+α)(j+β)modp]]>其中u是表示所述用戶的整數(shù)，j是表示所述用戶序列的幀的整數(shù)，α、β是預(yù)定整數(shù)，p是素?cái)?shù)。
9.按照權(quán)利要求1-7中的任一個(gè)的發(fā)射方法，其特征在于與用戶相關(guān)的跳時(shí)格式的多個(gè)整數(shù)由這種表達(dá)式確定cju=(u+α)(j+β)modp]]>其中u是表示所述用戶的整數(shù)，j是表示所述用戶序列的幀的整數(shù)，α、β是預(yù)定整數(shù)，p是素?cái)?shù)。
10.用于從或向超寬帶寬電信系統(tǒng)的至少一個(gè)用戶發(fā)射數(shù)據(jù)碼元的發(fā)射機(jī)，所述系統(tǒng)的每一用戶(u)與專用跳時(shí)格式相關(guān)，專用跳時(shí)格式包括多個(gè)(Ns，Nb)整數(shù)(cuj)，所述發(fā)射機(jī)包括用于產(chǎn)生幀序列的裝置(320)，每一序列具有所述多個(gè)幀，所述格式的每一整數(shù)與所述序列的相應(yīng)幀相關(guān)，用于將所述幀的脈沖位移一個(gè)由所述相關(guān)整數(shù)確定的時(shí)間量(cujTc)的跳時(shí)裝置(350)，用于以一個(gè)或多個(gè)要從或向所述用戶發(fā)射的數(shù)據(jù)碼元調(diào)制序列脈沖的位置的脈沖位置調(diào)制裝置(360)其特征在于包括用于產(chǎn)生專用于所述用戶的偽隨機(jī)序列的偽隨機(jī)發(fā)生裝置(311)和確定序列從若干所述偽隨機(jī)序列發(fā)射的時(shí)間的發(fā)射時(shí)間確定裝置(310)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于從或向超寬帶寬電信系統(tǒng)的用戶發(fā)射數(shù)據(jù)碼元的發(fā)射方法，所述系統(tǒng)的每一用戶(u)與專用跳時(shí)格式相關(guān)，專用跳時(shí)格式包括多個(gè)(N
文檔編號(hào)H04B1/69GK1497863SQ20031010063
公開日2004年5月19日 申請(qǐng)日期2003年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月11日
發(fā)明者S·帕奎勒特, S 帕奎勒特 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社