專利名稱：副載波生成方法和裝置、調(diào)制解調(diào)方法、發(fā)射和接收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)調(diào)制方式，尤其涉及以直接序列擴(kuò)頻信號(hào)作為測(cè)距信號(hào)的衛(wèi)星導(dǎo) 航系統(tǒng)中的副載波生成方法。
背景技術(shù)：
全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GlobalNavigation Satellite System，GNSS)可以在全球范 圍內(nèi)為數(shù)量不限的海陸空天用戶提供全天候、連續(xù)精確的位置、速度和時(shí)間信息?，F(xiàn)已有多 個(gè)國(guó)家相繼建設(shè)自己的GNSS或其增強(qiáng)系統(tǒng)。為了利用擴(kuò)頻碼中頻繁的相位翻轉(zhuǎn)來(lái)精密測(cè)距，以及獲得良好的多址接入性能 和抗多徑與干擾性能，GNSS的信號(hào)都使用了直接序列擴(kuò)頻(Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS)技術(shù)。正如本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所知，DSSS可被看作二進(jìn)制相移鍵控 (Binary PhaseShift Keying, BPSK)的擴(kuò)展。一組擴(kuò)頻序列被擴(kuò)頻碼片波形賦形后，與數(shù) 據(jù)信號(hào)和射頻載波相乘，得到傳輸信號(hào)。

圖1給出了一個(gè)DSSS信號(hào)生成過(guò)程的實(shí)例。信源產(chǎn)生的信息流IaJ通過(guò)編碼器 產(chǎn)生二進(jìn)制的數(shù)據(jù)碼流d(t)。在擴(kuò)頻序列驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下，擴(kuò)頻序列發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)高 速的二進(jìn)制擴(kuò)頻序列{bj，與d(t)進(jìn)行模二加后，經(jīng)過(guò)碼片賦型，變?yōu)榛鶐U(kuò)頻信號(hào)s (t)。 該信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制后，通過(guò)發(fā)射機(jī)和天線送入信道中進(jìn)行傳輸。上述實(shí)例只是一種可能的實(shí)現(xiàn)方式。實(shí)際的發(fā)射系統(tǒng)并不局限于這種實(shí)現(xiàn)方式?；鶐U(kuò)頻信號(hào)在數(shù)學(xué)上可以表示為
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權(quán)利要求
1.一種副載波生成方法，用于調(diào)制擴(kuò)頻通信發(fā)射系統(tǒng)中的擴(kuò)頻序列信號(hào)，其特征在于， 包括形成多個(gè)副載波分量，其中每個(gè)所述副載波分量是由η個(gè)不同頻率的正弦相位方波相 乘得到的，對(duì)于每個(gè)所述副載波分量，正弦相位方波的個(gè)數(shù)相同或不同，η為非負(fù)整數(shù)； 將多個(gè)所述副載波分量時(shí)分復(fù)用，復(fù)合得到所述副載波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的副載波生成方法，其特征在于，每個(gè)所述副載波分量按照以 下公式形成
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的副載波生成方法，其特征在于，還包括設(shè)置時(shí)分復(fù)用的切換 周期，在所述切換周期中，設(shè)置所述時(shí)分復(fù)用的時(shí)隙長(zhǎng)度，以及設(shè)置各個(gè)所述副載波分量分 別占用所述切換周期中的哪些時(shí)隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的副載波生成方法，其特征在于，將所述時(shí)隙長(zhǎng)度設(shè)置為一個(gè) 擴(kuò)頻碼片的持續(xù)時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的副載波生成方法，其特征在于，所述副載波分量的總數(shù)、每個(gè) 所述副載波分量中的正弦相位方波的個(gè)數(shù)和每個(gè)所述正弦相位方波的頻率值是根據(jù)對(duì)所 述擴(kuò)頻序列信號(hào)的總功率譜的形狀及在捕獲跟蹤中的抗熱噪聲、抗多徑、抗干擾能力的要 求進(jìn)行選取的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的副載波生成方法，其特征在于，所述副載波分量實(shí)時(shí)生成或 預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并在生成所述副載波時(shí)，從所述存儲(chǔ)器中讀取相應(yīng)的所述副載波分量。
7.一種副載波生成裝置，其特征在于，包括多個(gè)副載波分量形成器，形成多個(gè)副載波分量，其中每個(gè)所述副載波分量是由η個(gè)不 同頻率的正弦相位方波相乘得到的，對(duì)于每個(gè)所述副載波分量，正弦相位方波的個(gè)數(shù)相同 或不同，η為非負(fù)整數(shù)；時(shí)分復(fù)用切換器，用于將所述副載波分量形成器所形成的多個(gè)所述副載波分量時(shí)分復(fù) 用，復(fù)合得到所述副載波。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的副載波生成裝置，其特征在于，所述副載波分量形成器包括 η個(gè)正弦相位方波產(chǎn)生器，產(chǎn)生η個(gè)不同頻率的正弦相位方波；以及乘法器，用于將所述η個(gè)正弦相位方波產(chǎn)生器產(chǎn)生的所述η個(gè)不同頻率正弦相位方波 相乘。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的副載波生成裝置，其特征在于，每個(gè)所述副載波分量形成器 按照以下公式形成每個(gè)所述副載波分量scXt) = YIqJta^ f)7=1 V‘,其中，SCi (t)表示第i個(gè)所述副載波分量，/；)表示頻率為2‘) 的正弦相位方 波，f。是擴(kuò)頻序列信號(hào)的發(fā)送速率，2乂')表示第i個(gè)所述副載波分量中的第j個(gè)正弦相位方 波的頻率是所述擴(kuò)頻序列信號(hào)的發(fā)送速率f。的2 次冪倍，肌丨是非負(fù)整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的副載波生成裝置，其特征在于，還包括存儲(chǔ)器，用于預(yù)先存儲(chǔ)由所述副載波分量形成器形成的所述副載波分量，以及在生成 所述副載波時(shí)，為所述時(shí)分復(fù)用切換器提供相應(yīng)的副載波分量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的副載波生成裝置，其特征在于，所述副載波分量的總數(shù)、每 個(gè)所述副載波分量中的正弦相位方波的個(gè)數(shù)和每個(gè)所述正弦相位方波的頻率值是根據(jù)對(duì) 所述擴(kuò)頻序列信號(hào)的總功率譜的形狀及在捕獲跟蹤中的抗熱噪聲、抗多徑、抗干擾能力的 要求進(jìn)行選取的。
12.—種擴(kuò)頻信號(hào)的調(diào)制方法，其特征在于，使用如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的副 載波生成方法生成的所述副載波。
13.一種擴(kuò)頻信號(hào)的解調(diào)方法，其特征在于，使用如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的副 載波生成方法生成的所述副載波。
14.一種擴(kuò)頻信號(hào)的調(diào)制方法，其特征在于，使用如權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)所述的副 載波生成裝置生成的所述副載波。
15.一種擴(kuò)頻信號(hào)的解調(diào)方法，其特征在于，使用如權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)所述的副 載波生成裝置生成的所述副載波。
16.一種擴(kuò)頻通信發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求7至12中任一項(xiàng)所述的副載 波生成裝置。
17.一種擴(kuò)頻通信接收系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求7至12中任一項(xiàng)所述的副載 波生成裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種副載波生成方法，用于調(diào)制擴(kuò)頻通信發(fā)射系統(tǒng)中的擴(kuò)頻序列信號(hào)，包括形成多個(gè)副載波分量，其中每個(gè)所述副載波分量是由n個(gè)不同頻率的正弦相位方波相乘得到的，對(duì)于每個(gè)所述副載波分量，正弦相位方波的個(gè)數(shù)相同或不同，n為非負(fù)整數(shù)；將多個(gè)所述副載波分量時(shí)分復(fù)用，復(fù)合得到所述副載波。本發(fā)明還提供了一種副載波生成裝置、一種擴(kuò)頻信號(hào)的調(diào)制方法、一種擴(kuò)頻信號(hào)的解調(diào)方法、一種擴(kuò)頻通信發(fā)射系統(tǒng)和一種擴(kuò)頻通信接收系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，提出了更為靈活的調(diào)制方式，更自由地控制信號(hào)的頻譜形狀，使信號(hào)與同一頻段內(nèi)的其他信號(hào)具有更好的分離度，同時(shí)也可以改變信號(hào)在熱噪聲、多徑環(huán)境以及干擾下的接收性能。
文檔編號(hào)H04B1/7097GK102064852SQ20101053443
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者姚錚, 陸明泉 申請(qǐng)人:清華大學(xué)