專利名稱：頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的產(chǎn)生和接收方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線通信中的混合擴(kuò)展頻譜技術(shù)，具體涉及一種頻域直接 序列-分?jǐn)?shù)域跳頻混合擴(kuò)展頻譜信號的產(chǎn)生、接收的方法及裝置。
技術(shù)背景直接序列擴(kuò)頻和跳頻是擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中常見的兩種通信方式。這兩種基本 的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)各有優(yōu)缺點(diǎn)，直擴(kuò)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于信號隱蔽性好、抗干擾能力強(qiáng)，適合寬帶數(shù)字系統(tǒng)，缺點(diǎn)是遠(yuǎn)近效應(yīng)嚴(yán)重，與窄帶系統(tǒng)不能建立通信； 跳頻系統(tǒng)抗多徑性能好、無明顯遠(yuǎn)近效應(yīng)適合瞬時窄帶系統(tǒng)，缺點(diǎn)是信號隱蔽 性差、抗多頻干擾能力有限、快速跳頻器受限。單獨(dú)使用其中一種時有時難以 滿足系統(tǒng)要求，將這兩種優(yōu)缺點(diǎn)是互補(bǔ)的擴(kuò)展頻譜技術(shù)組合起來，即構(gòu)成具有 更優(yōu)良性能的一種擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)。這就是直接序列/跳頻(DS/FH)擴(kuò)展頻譜系 統(tǒng)。在直接序列擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)中發(fā)信機(jī)端，待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號與偽隨機(jī)碼(擴(kuò) 頻碼)波形相乘(或與偽隨機(jī)碼序列模2和)，形成的復(fù)合碼對載波進(jìn)行調(diào)制，然 后由天線發(fā)射出去。在收信機(jī)端，要產(chǎn)生一個和發(fā)信機(jī)中的偽隨機(jī)碼同步的本 地偽隨機(jī)碼，對接收信號進(jìn)行解擴(kuò)，解擴(kuò)后的信號送到解調(diào)器解調(diào)，恢復(fù)出傳 送的信號。 '跳頻系統(tǒng)是用二進(jìn)制偽隨機(jī)碼序列去離散地控制射頻載波振蕩器的輸出 頻率，使發(fā)射信號的頻率隨偽隨機(jī)碼的變化而跳變。偽隨機(jī)跳頻序列控制跳頻 器，使它的輸出頻率在很寬的頻帶范圍內(nèi)跳變，又稱跳頻圖案，接收端要產(chǎn)生 一個與發(fā)射端偽隨機(jī)碼同步的本地偽隨機(jī)序列，用偽隨機(jī)序列控制載波振蕩器 對接收到的信號進(jìn)行解跳。分?jǐn)?shù)傅立葉變換(FRFT)是可以應(yīng)用到擴(kuò)展頻譜的算法中，所述分?jǐn)?shù)傅 立葉變換是一種廣義的傅立葉變換，信號在分?jǐn)?shù)階傅立葉域上的表示，同時包 含了信號在時域和頻域的信號。分?jǐn)?shù)傅立葉變換的積分形式定義為<formula>formula see original document page 6</formula>其中/(o為信號的時域表達(dá)形式，/(0的^階分?jǐn)?shù)傅立葉變換為"/(")，其中u為分?jǐn)?shù)域坐標(biāo)，"=p;r/2。當(dāng)"=々2時/(")為普通的傅立葉變換。由于 分?jǐn)?shù)傅立葉變換(FRFT)是信號在一組正交的切普信號(chirp)基上的展開， 因此分?jǐn)?shù)傅立葉變換在某個分?jǐn)?shù)階傅立葉域中對給定的切普信號(chirp)具有 最好的能量聚集特性。即一個切普信號(chirp)在適當(dāng)?shù)姆謹(jǐn)?shù)階傅立葉變換域 中將表現(xiàn)為一個沖擊函數(shù)，而對子傅立葉變換來說，由于基函數(shù)為正弦波，所 以切普信號在傳統(tǒng)的傅立葉變換中不會產(chǎn)生能量聚集。其中，切普信號的表達(dá) 式為-c0) = ^ expW外+ 2;r+ "的} (0 S " 71)參數(shù)p。、 /。、 yt分別表示切普信號的相位、中心頻率和頻率變化率。A:與帶寬^的關(guān)系為^ = ^,其中r為切普信號時域?qū)挾?。在?shí)際通信系統(tǒng)中，發(fā)射端發(fā)射的信號為實(shí)函.數(shù)，取兩個共軛切普信號疊加，使其成為余弦函數(shù)形式，表達(dá)式如下c(f) = (exp[/(2;r+兀fe2)] + exp[-z'(2;r /0f + ;r打2)]} / 2=cos(2;r + ;rfe2) 發(fā)明內(nèi)W本發(fā)明解決了現(xiàn)有頻域直接序列擴(kuò)頻與分?jǐn)?shù)域跳頻這兩種方式存在的缺 點(diǎn)，提供了一種新的混合擴(kuò)展頻譜信號的方法及信號收發(fā)裝置，即頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的產(chǎn)生和接收方法及裝置。 本發(fā)明中的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的產(chǎn)生方法為信號生成的步驟信號源產(chǎn)生發(fā)送信號c(O，并將所述發(fā)送信號沖)通過串 /并轉(zhuǎn)換獲得兩路二進(jìn)制數(shù)字信號，所述兩路二進(jìn)制數(shù)字信號分別為第一路發(fā) 送信號c,(/)和第二路發(fā)送信號c^);對第一路發(fā)送信號c々)進(jìn)行直接序列擴(kuò)頻的步驟通過與直擴(kuò)序列發(fā)生器產(chǎn)生的直擴(kuò)序列相乘獲得直擴(kuò)信號c',(O ，再對所述直擴(kuò)信號c'々)進(jìn)行二進(jìn)制相 移鍵控(BPSK)進(jìn)而獲得直擴(kuò)信號s,(O;對第二路發(fā)送信號^(0進(jìn)行跳頻的步驟跳頻序列發(fā)生器產(chǎn)生跳頻序列， 由所述跳頻序列的序列值產(chǎn)生跳頻圖案，切普信號生成器根據(jù)所述跳頻圖案實(shí)時輸出具有不同參數(shù);t的切普信號，并與接收到的第二路發(fā)送信號wo進(jìn)行混頻獲得分?jǐn)?shù)域跳頻信號&(,);混頻及信號發(fā)送的步驟將上述步驟中獲得的直擴(kuò)信號s々)和分?jǐn)?shù)域跳頻 信號&(,)相加得到混和擴(kuò)頻發(fā)送信號W)，所述混和擴(kuò)頻發(fā)送信號^)經(jīng)發(fā)射端 天線發(fā)射出去。本發(fā)明的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的接收方法為 信號接收的步驟通過接收天線接收信號并濾波后形成接收信號； 解跳步驟接收端的跳頻序列發(fā)生器產(chǎn)生與接收信號同步的跳頻序列，分 數(shù)傅立葉變換器在所述跳頻序列的控制下對接收信號進(jìn)行離散P階分?jǐn)?shù)傅立 葉變換得到p階傅立葉變換信號。(")，峰值位置判決器在階分?jǐn)?shù)傅立葉域上 判斷所述p階傅立葉變換信號^(w)的波形峰值位置，進(jìn)而獲得解跳接收信號解擴(kuò)步驟在接收信號中減去解跳接收信號^(")獲得解擴(kuò)信號—)，具體過程為，對在解跳步驟中獲得的P階傅立葉變換信號 (")在/7階分?jǐn)?shù)域濾去峰值部分信號，然后對信號進(jìn)行離散2-2p階分?jǐn)?shù)傅立葉變換，并對變換后的信 號在2-2p階分?jǐn)?shù)域濾去峰值部分信號，之后再對信號進(jìn)行離散p-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換，得到在時域去除解跳接收信號^")后的接收信號V(")，然后用接收 端直擴(kuò)序列發(fā)生器產(chǎn)生與接收信號同步的直擴(kuò)序列，對去除解跳接收信號^") 后的接收信號n '(")進(jìn)行解擴(kuò)，最后對解擴(kuò)后的信號進(jìn)行解調(diào)獲得到解擴(kuò)信號信號混合步驟將上述步驟中獲得的解擴(kuò)信號"tO和解跳信號^(w)通過并/串轉(zhuǎn)換獲得到原始發(fā)送的用戶信號。在解跳步驟中，p值隨跳頻序列的序列值的改變而改變，當(dāng)跳頻序列值改變一次時，p值跳變一次，p值與發(fā)射端的H直一一對應(yīng)。在解跳步驟中，峰值位置判決器判斷所述p階傅立葉變換信號^(")的波形峰值位置的具體過程為當(dāng)峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域能量譜的前半段時輸出1， 當(dāng)峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域能量譜的后半段時輸出0。本發(fā)明的基本思想、是當(dāng)切普信號的l/tl取不同值時，在相應(yīng)的不同分?jǐn)?shù)域上 有最佳的能量聚集特性。用戶在發(fā)射端將信號分成二路調(diào)制，然后在同一個頻 段內(nèi)傳輸這二路信號達(dá)到資源復(fù)用和增強(qiáng)隱蔽性的目的。本發(fā)明所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的產(chǎn)生裝置包括信號源11、串/并轉(zhuǎn)換器12、直接序列擴(kuò)頻器13、擴(kuò)頻調(diào)制器15、切普信號生成器18、 跳頻序列發(fā)生器19、第一濾波器17和加法器20，信號源ll的信號輸出端和 串/并轉(zhuǎn)換器12的信號輸入端連接，所述串/并轉(zhuǎn)換器12的兩個信號輸出端分 別和直接序列擴(kuò)頻器13的信號輸入端i切普信號生成器18的信號輸入端連接， 所述直接序列擴(kuò)頻器13的信號輸出端和擴(kuò)頻調(diào)制器15的信號輸入端連接，所 述擴(kuò)頻調(diào)制器15的信號輸出端和第一濾波器17的信號輸入端連接，跳頻序列 發(fā)生器19的信號輸出端和切普信號生成器18的跳頻信號輸入端連接，所述切 普信號生成器18的信號輸出端、第一濾波器17的信號輸出端分別和加法器 20的兩個信號輸入端連接，所述加法器20的信號輸出端輸出待發(fā)射的輸出信 號。本發(fā)明所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的接收裝置中包括第二濾波 器32、 P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器33、跳頻序列發(fā)生器34、第一分?jǐn)?shù)傅立葉變換 域濾波器35、 2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器36、第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域濾波器37、 P-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器38、解擴(kuò)器39、擴(kuò)頻解調(diào)器41、第三濾波器43、峰 值判決器44和并/串轉(zhuǎn)換器45，第二濾波器32的信號輸出端和P階分?jǐn)?shù)傅立 葉變換器33的一個信號輸入端連接，所述P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器33的跳頻信 號輸入端和跳頻序列發(fā)生器34的信號輸出端連接，所述P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換 器33的信號輸出端分別和峰值判決器44的信號輸入端、第一分?jǐn)?shù)傅立葉變換 域濾波器35的信號輸入端連接，所述第一分?jǐn)?shù)傅立葉變換域濾波器35的信號 輸出端和2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器36的信號輸入端連接，所述2-2P階分?jǐn)?shù) 傅立葉變換器36的信號輸出端和第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域濾波器37的信號輸入 端連接，所述第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域濾波器37的信號輸出端和P-2階分?jǐn)?shù)傅 立葉變換器38的信號輸入端連接，所述P-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器38的信號輸出端和解擴(kuò)器39的信號輸入端連接，所述解擴(kuò)器39的信號輸出端和擴(kuò)頻解調(diào) 器41的信號輸入端連接，所述擴(kuò)頻解調(diào)器41的信號輸出端和第三濾波器43 的信號輸入端連接，所述第三濾波器43的信號輸出端、峰值判決器44的信號 輸出端分別與并/串轉(zhuǎn)換器45的兩個信號輸入端連接，所述并/串轉(zhuǎn)換器45的 輸出端輸出原始信號。本發(fā)明的有益效果有一、利用不同參數(shù)W的切普信號在相應(yīng)的不同階分?jǐn)?shù)域上有最佳的能量聚 集的性質(zhì)，結(jié)合了直接序列和頻率跳變兩種擴(kuò)頻方法，將頻域直接序列擴(kuò)頻與 分?jǐn)?shù)域跳頻這兩種優(yōu)、缺點(diǎn)互補(bǔ)的擴(kuò)頻技術(shù)結(jié)合。二、在接收端按照正確的跳 頻圖案進(jìn)行相應(yīng)階數(shù)的分?jǐn)?shù)傅立葉變換進(jìn)而獲得能量聚集，然后用峰值判決解 跳出正確的信號。三、采用直接擴(kuò)頻和分?jǐn)?shù)域跳頻相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)了信道復(fù) 用，即在同一頻帶內(nèi)用兩種調(diào)制方式同時傳輸兩路信號。四、兩種擴(kuò)頻技術(shù)相 結(jié)合，增強(qiáng)了系統(tǒng)隱蔽性。


圖1是本發(fā)明的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的產(chǎn)生和接收裝置的結(jié)構(gòu) 示意圖；圖2是進(jìn)行直接擴(kuò)展頻譜的波形示意圖，AOc(0為擴(kuò)展后的波形，W) 表示信號發(fā)送端輸出的擴(kuò)頻信號，W)=*)c0)cos[27^+^)];圖3是切普信號 與直擴(kuò)信號疊加的混和擴(kuò)頻信號在時域的波形。圖4是切普信號在其對應(yīng)的分 數(shù)傅立葉變換域的能量譜波形；圖5是切普信號與直擴(kuò)信號疊加的混和擴(kuò)頻信 號在其對應(yīng)的分?jǐn)?shù)傅立葉變換域的能量譜波形，圖6是切普信號與直擴(kuò)信號疊 加的混和擴(kuò)頻信號在頻域的能量譜波形。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的產(chǎn)生 方法為信號生成的步驟信號源產(chǎn)生發(fā)送信號力)，并將所述發(fā)送信號c(O通過串 /并轉(zhuǎn)換獲得兩路二進(jìn)制數(shù)字信號，所述兩路二進(jìn)制數(shù)字信號分別為第一路發(fā) 送信號q(0和第二路發(fā)送信號^W ;對第一路發(fā)送信號q(O進(jìn)行直接序列擴(kuò)頻的步驟通過與直擴(kuò)序列發(fā)生器 產(chǎn)生的直擴(kuò)序列相乘獲得直擴(kuò)信號c'々)，再對所述直擴(kuò)信號c'々)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)進(jìn)而獲得直擴(kuò)信號W^對第二路發(fā)送信號^W進(jìn)行跳頻的步驟跳頻序列發(fā)生器產(chǎn)生跳頻序列，由所述跳頻序列的序列值產(chǎn)生跳頻圖案，切普信號生成器根據(jù)所述跳頻圖案實(shí)時輸出具有不同參數(shù)A的切普信號，并與接收到的第二路發(fā)送信號c^)進(jìn)行混 頻獲得分?jǐn)?shù)域跳頻信號A(O;混頻及信號發(fā)送的步驟將上述步驟中獲得的直擴(kuò)信號WO和分?jǐn)?shù)域跳頻信號A(O相加得到混和擴(kuò)頻發(fā)送信號w)，所述混和擴(kuò)頻發(fā)送信號w)經(jīng)發(fā)射端 天線發(fā)射出去。在所述對第二路發(fā)送信號A(O進(jìn)行跳頻的步驟中，所述切普信號生成器參數(shù)k的正負(fù)設(shè)定方法為根據(jù)第二路發(fā)送信號c々)的碼元情況產(chǎn)生切普信號， 當(dāng)所述碼元為1時生成信號為參數(shù)A的切普信號，當(dāng)所述碼元為o時生成信號 為參數(shù)4的切普信號。本實(shí)施方式中的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的接收方法為 信號接收的步驟通過接收天線接收信號并濾波后形成接收信號； 解跳步驟接收端的跳頻序列發(fā)生器產(chǎn)生與接收信號同步的跳頻序列，分 數(shù)傅立葉變換器在所述跳頻序列的控制下對接收信號進(jìn)行離散p階分?jǐn)?shù)傅立 葉變換得到p階傅立葉變換信號 (")，峰值位置判決器在p階分?jǐn)?shù)傅立葉域上 判斷所述p階傅立葉變換信號。(tO的波形峰值位置，進(jìn)而獲得解跳接收信號r2(");解擴(kuò)步驟在接收信號中減去解跳接收信號^(w)獲得解擴(kuò)信號"tO，具體過程為，對在解跳步驟中獲得的階傅立葉變換信號。(")在p階分?jǐn)?shù)域濾去峰值部分信號，然后對信號進(jìn)行離散2-2p階分?jǐn)?shù)傅立葉變換，并對變換后的信 號在2-2p階分?jǐn)?shù)域濾去峰值部分信號，之后再對信號進(jìn)行離散p-2階分?jǐn)?shù)傅 立葉變換，得到在時域去除解跳接收信號,2(")后的接收信號^(")，然后用接收 端直擴(kuò)序列發(fā)生器產(chǎn)生與接收信號同步的直擴(kuò)序列，對去除解跳接收信號^") 后的接收信號V(")進(jìn)行解擴(kuò)，最后對解擴(kuò)后的信號進(jìn)行解調(diào)獲得到解擴(kuò)信號信號混合步驟將上述步驟中獲得的解擴(kuò)信號r,(")和解跳信號^tO通過并/串轉(zhuǎn)換獲得到原始發(fā)送的用戶信號。在解跳步驟中，/7值隨跳頻序列的序列值的改變而改變，當(dāng)跳頻序列值改變一次時，^值跳變一次，^值與發(fā)射端的H直一一對應(yīng)。在解跳步驟中，峰值位置判決器判斷所述p階傅立葉變換信號的波形峰值位置的具體過程為當(dāng)峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域能量譜的前半段時輸出1， 當(dāng)峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域能量譜的后半段時輸出o。本實(shí)施方式中的頻域直擴(kuò)與分?jǐn)?shù)域跳頻混合擴(kuò)頻信號的產(chǎn)生和接收方法， 在信號發(fā)送端產(chǎn)生信號的過程是將待發(fā)送的信號分成兩路分別進(jìn)行直接序列 擴(kuò)頻和跳頻處理，然后再將獲得的直接序列擴(kuò)頻信號和跳頻信號相加后產(chǎn)生混 合擴(kuò)頻的發(fā)送信號；在接收端，提取接收信號中攜帶的同步信號使本地跳頻序列發(fā)生器產(chǎn)生與接收信號同步的跳頻序列，對接收信號進(jìn)行解跳進(jìn)而獲得解跳 信號，同時，另一路解調(diào)電路先從接收信號中濾出分?jǐn)?shù)域跳頻信號，然后用與 接收信號保持同步的直擴(kuò)序列將濾波后信號解擴(kuò)，再解調(diào)獲得解擴(kuò)信號，最后 將獲得的解跳信號和解擴(kuò)信號通過并/串轉(zhuǎn)換得到用戶信號。本實(shí)施方式中所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的產(chǎn)生裝置包括信號源11、串/并轉(zhuǎn)換器12、直接序列擴(kuò)頻器13、擴(kuò)頻調(diào)制器15、切普信號生成. 器18、跳頻序列發(fā)生器19、第一濾波器17和加法器20，信號源11的信號輸 出端和串/并轉(zhuǎn)換器12的信號輸入端連接，所述串/并轉(zhuǎn)換器12的兩個信號輸 出端分別和直接序列擴(kuò)頻器13的信號輸入端i切普信號生成器18的信號輸入 端連接，所述直接序列擴(kuò)頻器13的信號輸出端和擴(kuò)頻調(diào)制器15的信號輸入端 連接，所述擴(kuò)頻調(diào)制器15的信號輸出端和第一濾波器17的信號輸入端連接， 跳頻序列發(fā)生器19的信號輸出端和切普信號生成器18的跳頻信號輸入端連 接，所述切普信號生成器18的信號輸出端、第一濾波器17的信號輸出端分別 和加法器20的兩個信號輸入端連接，所述加法器20的信號輸出端輸出待發(fā)射 的輸出信號。所述直接序列擴(kuò)頻器13中包含直擴(kuò)序列發(fā)生器和乘法器，乘法器將直擴(kuò) 序列發(fā)生器產(chǎn)生直擴(kuò)序列和輸入信號相乘獲得直擴(kuò)信號輸出給擴(kuò)頻調(diào)制器 15。所述擴(kuò)頻調(diào)制器l5中包括載波信號發(fā)生器和乘法器，乘法器將輸入信號 和載波信號發(fā)生器輸出的載波信號相乘獲得調(diào)制后的擴(kuò)頻信號給第一濾波器17。本實(shí)施方式中所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的接收裝置中包括接 第二濾波器32、 P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器33、跳頻序列發(fā)生器34、第一分?jǐn)?shù)傅 立葉變換域濾波器35、 2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器36、第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域 濾波器37、 P-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器38、解擴(kuò)器39、擴(kuò)頻解調(diào)器41、第三濾 波器43、峰值判決器44和并/串轉(zhuǎn)換器45，第二濾波器32的信號輸出端和P 階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器33的一個信號輸入端連接，所述P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器 33的跳頻信號輸入端和跳頻序列發(fā)生器34的信號輸出端連接，所述P階分?jǐn)?shù) 傅立葉變換器33的信號輸出端分別和峰值判決器44的信號輸入端、第一分?jǐn)?shù) 傅立葉變換域濾波器35的信號輸入端連接，所述第一分?jǐn)?shù)傅立葉變換域濾波 器35的信號輸出端和2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器36的信號輸入端連接，所述 2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器36的信號輸出端和第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域濾波器37 的信號輸入端連接，所述第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域濾波器37的信號輸出端和P-2 階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器38的信號輸入端連接，所述P-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器38 的信號輸出端和解擴(kuò)器39的信號輸入端連接，所述解擴(kuò)器39的信號輸出端和 擴(kuò)頻解調(diào)器41的信號輸入端連接，所述擴(kuò)頻解調(diào)器41的信號輸出端和第三濾 波器43的信號輸入端連接，所述第三濾波器43的信號輸出端、峰值判決器 44的信號輸出端分別與并/串轉(zhuǎn)換器45的兩個信號輸入端連接，所述并/串轉(zhuǎn) 換器45的輸出端輸出原始的信號。
權(quán)利要求
1、頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的產(chǎn)生方法，其特征在于它的具體過程包括信號生成的步驟信號源產(chǎn)生發(fā)送信號c(t)，并將所述發(fā)送信號c(t)通過串/并轉(zhuǎn)換獲得兩路二進(jìn)制數(shù)字信號，所述兩路二進(jìn)制數(shù)字信號分別為第一路發(fā)送信號c1(t)和第二路發(fā)送信號c2(t)；對第一路發(fā)送信號c1(t)進(jìn)行直接序列擴(kuò)頻的步驟通過與直擴(kuò)序列發(fā)生器產(chǎn)生的直擴(kuò)序列相乘獲得直擴(kuò)信號c′1(t)，再對所述直擴(kuò)信號c′1(t)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控進(jìn)而獲得直擴(kuò)信號s1(t)；對第二路發(fā)送信號c2(t)進(jìn)行跳頻的步驟跳頻序列發(fā)生器產(chǎn)生跳頻序列，由所述跳頻序列的序列值產(chǎn)生跳頻圖案，切普信號生成器根據(jù)所述跳頻圖案實(shí)時輸出具有不同參數(shù)k的切普信號，并與接收到的第二路發(fā)送信號c2(t)進(jìn)行混頻獲得分?jǐn)?shù)域跳頻信號s2(t)；混頻及信號發(fā)送的步驟將上述步驟中獲得的直擴(kuò)信號s1(t)和分?jǐn)?shù)域跳頻信號s2(t)相加得到混和擴(kuò)頻發(fā)送信號s(t)，所述混和擴(kuò)頻發(fā)送信號s(t)經(jīng)發(fā)射端天線發(fā)射出去。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的產(chǎn)生方法， 其特征在于在所述對第二路發(fā)送信號&(,)進(jìn)行跳頻的步驟中，所述切普信號生 成器參數(shù)k的正負(fù)設(shè)定方法為根據(jù)第二路發(fā)送信號^(,)的碼元情況產(chǎn)生切普 信號，當(dāng)所述碼元為L時生成信號為參數(shù)^的切普信號，當(dāng)所述碼元為O時生 成信號為參數(shù)4的切普信號。
3、 頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的接收方法，其特征在于它的具體過 程包括信號接收的步驟通過接收天線接收信號并濾波后形成接收信號； 解跳步驟跳頻序列發(fā)生器產(chǎn)生與接收信號同步的跳頻序列，分?jǐn)?shù)傅立葉 變換器在所述跳頻序列的控制下對接收信號進(jìn)行離散p階分?jǐn)?shù)傅立葉變換得 到p階傅立葉變換信號。(")，峰值位置判決器在p階分?jǐn)?shù)傅立葉域上判斷所述 P階傅立葉變換信號。(")的波形峰值位置，進(jìn)而獲得解跳接收信號^(");解擴(kuò)步驟在接收信號中減去解跳接收信號^tO獲得解擴(kuò)信號"")，具體 過程為，對在解跳步驟中獲得的p階傅立葉變換信號在^階分?jǐn)?shù)域濾去峰值部分信號，然后對信號進(jìn)行離散2-2p階分?jǐn)?shù)傅立葉變換，并對變換后的信 號在2-2P階分?jǐn)?shù)域濾去峰值部分信號，之后再對信號進(jìn)行離散P-2階分?jǐn)?shù)傅 立葉變換，得到在時域去除解跳接收信號r2(")后的接收信號V(")，然后用接收 端直擴(kuò)序列發(fā)生器產(chǎn)生與接收信號同步的直擴(kuò)序列，對去除解跳接收信號W") 后的接收信號n'(")進(jìn)行解擴(kuò)，最后對解擴(kuò)后的信號進(jìn)行解調(diào)獲得到解擴(kuò)信號信號混合步驟將上述步驟中獲得的解擴(kuò)信號q(")和解跳信號W")通過并/串轉(zhuǎn)換獲得到原始發(fā)送的用戶信號。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的接收方法， 其特征在于在解跳步驟中，^值隨跳頻序列的序列值的改變而改變，當(dāng)跳頻序 列值改變一次時，^值跳變一次，^值與發(fā)射端的M直一一對應(yīng)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的接收方法， 其特征在于在解跳步驟中，峰值位置判決器判斷所述P階傅立葉變換信號^") 的波形峰值位置的具體過程為當(dāng)峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域能量譜的前半段時輸 出l，當(dāng)峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域能量譜的后半段時輸出0。
6、 頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的產(chǎn)生裝置，它包括信號源(11)，其 特征在于它還包括串/并轉(zhuǎn)換器(12)、直接序列擴(kuò)頻器(13)、擴(kuò)頻調(diào)制器(15)、 切普信號生成器(18)、跳頻序列發(fā)生器(19)、第一濾波器(17)和加法器(20)， 信號源(11)的信號輸出端和串/并轉(zhuǎn)換器(12)的信號輸入端連接，所述串/ 并轉(zhuǎn)換器(12)的兩個信號輸出端分別和直接序列擴(kuò)頻器(13)的信號輸入端、 切普信號生成器(18)的信號輸入端連接，所述直接序列擴(kuò)頻器(13)的信號 輸出端和擴(kuò)頻調(diào)制器(15)的信號輸入端連接，'所述擴(kuò)頻調(diào)制器(15)的信號 輸出端和第一濾波器(17)的信號輸入端連接，跳頻序列發(fā)生器(19)的信號 輸出端和切普信號生成器(18)的跳頻信號輸入端連接，所述切普信號生成器(18)的信號輸出端、第一濾波器(17)的信號輸出端分別和加法器(20)的 兩個信號輸入端連接，所述加法器(20)的信號輸出端輸出待發(fā)射的輸出信號。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的產(chǎn)生裝置， 其特征在于所述直接序列擴(kuò)頻器(13)中包含直擴(kuò)序列發(fā)生器和乘法器，乘法 器將直擴(kuò)序列發(fā)生器產(chǎn)生直擴(kuò)序列和輸入信號相乘獲得直擴(kuò)信號輸出給擴(kuò)頻調(diào)制器(15)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的產(chǎn)生裝置， 其特征在于所述擴(kuò)頻調(diào)制器(15)中包括載波信號發(fā)生器和乘法器，乘法器將 輸入信號和載波信號發(fā)生器輸出的載波信號相乘獲得調(diào)制后的擴(kuò)頻信號給第 一濾波器(17)。
9、 頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的接收裝置，其特征在于它包括第二 濾波器(32)、 P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(33)、跳頻序列發(fā)生器(34)、第一分 數(shù)傅立葉變換域濾波器(35)、 2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(36)、第二分?jǐn)?shù)傅 立葉變換域濾波器(37)、 P-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(38)、解擴(kuò)器(39)、擴(kuò) 頻解調(diào)器(41)、第三濾波器(43)、峰值判決器(44)和并/串轉(zhuǎn)換器(45)， 第二濾波器(32)的信號輸出端和P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(33)的一個信號輸 入端連接，所述P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(33)的跳頻信號輸入端和跳頻序列發(fā) 生器(34)的信號輸出端連接，所述P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(33)的信號輸出 端分別和峰值判決器(44)的信號輸入端、第一分?jǐn)?shù)傅立葉變換域濾波器(35) 的信號輸入端連接，所述第一分?jǐn)?shù)傅立葉變換域濾波器(35)的信號輸出端和 2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(36)的信號輸入端連接，所述2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉 變換器(36)的信號輸出端和第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域濾波器(37)的信號輸入 端連接，所述第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域濾波器(37)的信號輸出端和P-2階分?jǐn)?shù) 傅立葉變換器(38)的信號輸入端連接，所述P-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(38) 的信號輸出端和解擴(kuò)器(39)的信號輸入端連接，所述解擴(kuò)器(39)的信號輸 出端和擴(kuò)頻解調(diào)器(41)的信號輸入端連接，所述擴(kuò)頻解調(diào)器(41)的信號輸 出端和第三濾波器(43)的信號輸入端連接，所述第三濾波器(43)的信號輸 出端、峰值判決器(44)的信號輸出端分別與并/串轉(zhuǎn)換器(45)的兩個信號 輸入端連接，所述并/串轉(zhuǎn)換器(45)的輸出端輸出原始的信號。
全文摘要
頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號的產(chǎn)生和接收方法及裝置，它解決了現(xiàn)有頻域直接序列擴(kuò)頻與分?jǐn)?shù)域跳頻這兩種方式存在的缺點(diǎn)。本發(fā)明的信號產(chǎn)生方法為由信號源獲得兩路二進(jìn)制數(shù)字信號；對第一路發(fā)送信號進(jìn)行直接序列擴(kuò)頻獲得直擴(kuò)信號；對第二路發(fā)送信號進(jìn)行跳頻獲得分?jǐn)?shù)域跳頻信號；將上述兩路信號相加獲得混和擴(kuò)頻發(fā)送信號。本發(fā)明的信號接收方法為將接收信號進(jìn)行解跳獲得解跳信號；將接收信號先后進(jìn)行p階傅立葉變換、去峰值、離散2-2p階分?jǐn)?shù)傅立葉變換、去峰值、離散p-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換、解擴(kuò)、解調(diào)獲得到解擴(kuò)信號；將上述解擴(kuò)信號和解跳信號通過并/串轉(zhuǎn)換獲得到原始發(fā)送的用戶信號。本發(fā)明將現(xiàn)有兩種擴(kuò)頻技術(shù)結(jié)合到一起，增強(qiáng)了系統(tǒng)隱蔽性。
文檔編號H04L27/26GK101252566SQ20081006428
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者吳少川, 張中兆, 張欣宇, 沙學(xué)軍, 溫容慧, 遲永鋼, 高玉龍 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)