專利名稱：一種變換域通信系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變換域通信系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
在變換域通信系統(tǒng)(TransformDomain Communication System, TDCS)中，為了充分利用空閑的頻譜資源，TDCS系統(tǒng)把空閑頻段分解為一系列獨立頻譜，結(jié)合隨機相位生成模塊，產(chǎn)生TDCS系統(tǒng)基本調(diào)制波形,通過圓周循環(huán)調(diào)制(Circular Cyclic Shift Keying, CCSK)生成最終的發(fā)送信號。通過上述方式，發(fā)送信號具有類似于噪聲的統(tǒng)計特性，因此具有較低的檢測概率(主要針對非授權(quán)用戶)。這種方案的缺點在于現(xiàn)有的TDCS系統(tǒng)通過 CCSK調(diào)制的圓周循環(huán)偏移量來表示傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，例如CCSK調(diào)制有M種不同偏移量數(shù)值，則基于該調(diào)制方式的發(fā)送符號所能攜帶的最大信息比特數(shù)為Iog2(M)。因此基于CCSK調(diào)制方式的TDCS系統(tǒng)的頻譜利用率較低。因此在有限的空閑頻段中，TDCS系統(tǒng)不能傳輸大量數(shù)據(jù)，限制了其在實際系統(tǒng)中的應用場景，目前僅用于低速數(shù)據(jù)傳輸鏈路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的TDCS系統(tǒng)頻譜利用率低的問題，提出了一種變換域通信系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種變換域通信系統(tǒng)，其發(fā)射端包括用于生成頻譜隨機相位序列的第一隨機相位頻譜序列生成模塊，其特征在于，發(fā)射端還包括第一隨機相位頻譜序列分配模塊、調(diào)制模塊和支路信號疊加模塊，其中，所述的第一隨機相位頻譜序列分配模塊用于根據(jù)所述變換域通信系統(tǒng)參數(shù)中頻譜簇的大小，將隨機相位頻譜序列分配給不同頻譜簇用于傳輸有效數(shù)據(jù)，即將隨機相位頻譜序列中的空閑頻譜分成不同的支路，且支路數(shù)目等于頻譜簇數(shù)；所述的調(diào)制模塊用于調(diào)制第一調(diào)制隨機相位頻譜序列分配模塊分配的對應支路的數(shù)據(jù)；所述的支路信號疊加模塊用于將不同支路調(diào)制后的波形進行疊加，最后將疊加后的波形進行發(fā)射。進一步的，所述變換域通信系統(tǒng)的接收端包括第二隨機相位頻譜序列生成模塊、 信號共軛模塊、第二隨機相位頻譜序列分配模塊、傅里葉變換模塊、相乘模塊和解調(diào)模塊， 其中，所述的第二隨機相位頻譜序列生成模塊用于生成頻譜隨機相位序列；所述的信號共軛模塊用于對第二隨機相位頻譜序列生成模塊生成的頻譜隨機相位序列進行共軛運算；所述的第二隨機相位頻譜序列分配模塊用于根據(jù)所述變換域通信系統(tǒng)參數(shù)中頻譜簇的大小，將隨機相位頻譜序列分配給不同頻譜簇用于傳輸有效數(shù)據(jù)，即將隨機相位頻譜序列中的空閑頻譜分成不同的支路，且支路數(shù)目等于頻譜簇數(shù)；所述的傅里葉變換模塊用于對接收天線接收的信號進行傅里葉變換；所述的相乘模塊用于第二調(diào)制隨機相位頻譜序列分配模塊分配的對應支路的數(shù)據(jù)與傅里葉變換模塊輸出的數(shù)據(jù)分別進行相乘運算；所述的解調(diào)模塊用于解調(diào)各個支路的相乘模塊的輸出數(shù)據(jù)，并將得到的解調(diào)數(shù)據(jù)進行輸出。為了解決上述問題，本發(fā)明還提出了一種變換域通信系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，在所述變換域通信系統(tǒng)發(fā)射端包括如下步驟S110.根據(jù)外部環(huán)境的電磁特性，檢測所有頻譜區(qū)域的頻譜特征，將所得的頻譜特征與預設定的頻譜門限相比較，產(chǎn)生用于描述空閑頻譜和已占用頻譜的頻譜序列；S120.利用隨機序列發(fā)生器產(chǎn)生隨機比特序列，根據(jù)所述變換域通信系統(tǒng)的相位映射圖表，產(chǎn)生相應的隨機相位序列；S130.將步驟SllO產(chǎn)生的頻譜序列與步驟S120產(chǎn)生的隨機相位序列進行逐元素乘法運算，得到隨機相位頻譜序列；S140.根據(jù)變換域通信系統(tǒng)參數(shù)中頻譜簇的數(shù)目，對步驟S130得到的隨機相位頻譜序列中空閑頻譜進行分配，形成不同的支路，具體分配原則為所有頻譜簇中的隨機相位頻譜序列共同占用所有的空閑頻譜資源，并且不同頻譜簇之間沒有占用相同的空閑頻譜資源，所述支路數(shù)目等于頻譜簇數(shù)；S150.將步驟S140得到的不同支路隨機相位頻譜序列，分別進行調(diào)制；S160.將步驟S150得到的各個支路的調(diào)制數(shù)據(jù)進行疊加，最后將疊加后的數(shù)據(jù)進行發(fā)射。具體的，步驟S150所述的調(diào)制的具體過程如下S1501.將步驟S140輸出的各個支路信號分別經(jīng)過傅里葉逆變換，形成多個不相關(guān)的基礎(chǔ)調(diào)制波形。S1502.將步驟S1501輸出的不同支路根據(jù)不同的輸入數(shù)據(jù)，利用CCSK調(diào)制進行圓周循環(huán)調(diào)制每條支路上基礎(chǔ)調(diào)制波形，得到各個支路上調(diào)制后的信號波形。進一步的，在所述變換域通信系統(tǒng)接收端包括如下步驟S210.根據(jù)外部環(huán)境的電磁特性，檢測所有頻譜區(qū)域的頻譜特征，將所得的頻譜特征與預設定的頻譜門限相比較，產(chǎn)生用于描述空閑頻譜和已占用頻譜的頻譜序列；S220.利用隨機序列發(fā)生器產(chǎn)生隨機比特序列，根據(jù)所述變換域通信系統(tǒng)的相位映射圖表，產(chǎn)生相應的隨機相位序列；S230.將步驟S210產(chǎn)生的頻譜序列與步驟S220產(chǎn)生的隨機相位序列進行逐元素乘法運算，得到隨機相位頻譜序列；S240.根據(jù)變換域通信系統(tǒng)參數(shù)中頻譜簇的數(shù)目，對步驟S230得到的隨機相位頻譜序列中空閑頻譜進行分配，形成不同的支路。具體分配原則為所有頻譜簇中的隨機相位頻譜序列共同占用所有的空閑頻譜資源，并且不同頻譜簇之間沒有占用相同的空閑頻譜資源，所述支路數(shù)目等于頻譜簇數(shù)；S250.將接收天線收到的接收信號進行傅里葉變換；S260.將步驟S240輸出的不同支路頻譜簇與步驟S250輸出的信號進行乘法運算；S270.將步驟S260輸出的不同支路信號分別進行解調(diào)，得到解調(diào)數(shù)據(jù)進行輸出。具體的，步驟S270所述的解調(diào)的具體過程如下S2701.將步驟S260得到的不同支路的輸出信號進行傅里葉逆變換運算；S2702.將步驟S2701得到的不同支路的輸出信號分別提取實數(shù)部分；S2703.對步驟S2702得到的不同支路的輸出信號進行峰值搜尋，將峰值的位置信息作為解調(diào)數(shù)據(jù)分別進行輸出。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的系統(tǒng)和方法通過結(jié)合CCSK調(diào)制的技術(shù)特點和空閑頻譜之間嚴格正交的條件，根據(jù)系統(tǒng)設計選擇參數(shù)中合適的頻譜簇的數(shù)目，將頻譜感知輸出的全部空閑頻譜進行合理分配，其中不同頻譜簇之間滿足正交條件，并且所有的頻譜簇共同占有全部的空閑頻譜。經(jīng)過頻譜合理分配以后，相互正交的分配后的不同頻譜簇分別經(jīng)過傅里葉逆變換產(chǎn)生對應的基礎(chǔ)調(diào)制波形形成不同的支路，不同支路分別根據(jù)輸入數(shù)據(jù)進行CCSK調(diào)制，最后疊加在一起并發(fā)送?？梢钥闯?，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法利用分配后的不同頻譜簇分別傳輸不同的數(shù)據(jù)，提高了變換域通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸率，進而提高了系統(tǒng)頻譜利用率。


圖I為本發(fā)明的變換域通信系統(tǒng)發(fā)射端系統(tǒng)框圖。圖2為本發(fā)明的變換域通信系統(tǒng)接收端系統(tǒng)框圖。圖3為本發(fā)明的變換域通信系統(tǒng)的實現(xiàn)方法發(fā)射端信號處理流程示意圖。圖4為本發(fā)明的變換域通信系統(tǒng)的實現(xiàn)方法接收端信號處理流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。本發(fā)明的變換域通信系統(tǒng)，其發(fā)射端的系統(tǒng)框圖如圖I所示，包括用于生成頻譜隨機相位序列的第一隨機相位頻譜序列生成模塊，還包括第一隨機相位頻譜序列分配模塊、調(diào)制模塊和支路信號疊加模塊，其中，所述的第一隨機相位頻譜序列分配模塊用于根據(jù)所述變換域通信系統(tǒng)參數(shù)中頻譜簇的大小，將隨機相位頻譜序列分配給不同頻譜簇用于傳輸有效數(shù)據(jù)，即將隨機相位頻譜序列中的空閑頻譜分成不同的支路，且支路數(shù)目等于頻譜簇數(shù)；所述的調(diào)制模塊用于調(diào)制第一調(diào)制隨機相位頻譜序列分配模塊分配的對應支路的數(shù)據(jù)；可以看出，發(fā)射端的調(diào)制模塊的數(shù)目等于支路數(shù)目。所述的支路信號疊加模塊用于將不同支路調(diào)制后的波形進行疊加，最后將疊加后的波形進行發(fā)射。這里的第一隨機相位頻譜序列生成模塊，包括頻譜感知子模塊，頻譜比較子模塊、 隨機序列發(fā)生子模塊、相位映射器和隨機相位序列生成器，其中，頻譜感知子模塊用于根據(jù)外部環(huán)境電磁特性獲取不同頻率點上的功率譜幅度信 頻譜比較子模塊，用于根據(jù)頻譜感知模塊的感知結(jié)果，將不同頻率點的功率譜幅度與預設定的頻譜門限進行比較，生成頻譜序列。具體的比較為如果感知結(jié)果比預設定頻譜門限大，則認為是占用頻譜；反之，則認為是空閑頻譜。隨機序列發(fā)生子模塊，用于生成隨機比特序列；相位映射器，用于根據(jù)隨機序列發(fā)生模塊生成的隨機比特序列產(chǎn)生相應的隨機相位序列；隨機相位序列生成器，根據(jù)頻譜比較模塊生成的頻譜序列和相位映射器產(chǎn)生的隨機相位序列，生成隨機相位頻譜序列。對于頻譜感知子模塊，如果頻譜區(qū)域中總帶寬為W赫茲，根據(jù)變換域通信系統(tǒng)參數(shù)中子載波數(shù)目N和子載波間隔Λ f，則W = N · Λ f，在每一個子載波頻點上檢測信號功率譜幅度。在頻譜比較子模塊中，對第k個頻點頻譜特征值A(chǔ)k而言，當頻點功率譜幅度大于預設定的頻譜門限Tthreshtjld，設定該頻率點數(shù)值為0(表示該頻率點占用)；當功率譜幅度小于或等于預設定的頻譜門限T—ld，設定該頻率點數(shù)值為I (表示該頻率點空閑)，頻譜比較過程可以描述為
Uk=I,頻點功率譜小于或等于預設定門限Tftratow kIA = O, 頻點功率譜大于預設定門UTatreshm通過上述頻譜感知和頻譜比較過程，能夠得到由數(shù)值0，I組成的頻譜序列用于描述外部環(huán)境頻率使用情況，即A = {A0, A1, A2, , An_J。假定在頻譜序列A中存在N。個空閑頻譜，則空閑頻譜集合滿足{Ak = I, k e Ω。}。這里的調(diào)制模塊包括傅里葉逆變換子模塊和圓周循環(huán)調(diào)制子模塊，其中，第一傅里葉逆變換子模塊用于對第一隨機相位頻譜序列分配模塊生成的不同頻譜序列支路進行傅里葉逆變換，生成各自頻譜序列支路對應的基礎(chǔ)調(diào)制波形；圓周循環(huán)調(diào)制子模塊，用于對不同支路中第一傅里葉逆變換子模塊的輸出基礎(chǔ)調(diào)制波形進行圓周循環(huán)調(diào)制。作為一個優(yōu)選的方案，變換域通信系統(tǒng)的接收端系統(tǒng)框圖如圖2所示，包括第二隨機相位頻譜序列生成模塊、信號共軛模塊、第二隨機相位頻譜序列分配模塊、傅里葉變換模塊、相乘模塊和解調(diào)模塊，其中，所述的第二隨機相位頻譜序列生成模塊用于生成頻譜隨機相位序列；所述的信號共軛模塊用于對第二隨機相位頻譜序列生成模塊生成的頻譜隨機相位序列進行共軛運算；所述的第二隨機相位頻譜序列分配模塊用于根據(jù)所述變換域通信系統(tǒng)參數(shù)中頻譜簇的大小，將隨機相位頻譜序列分配給不同頻譜簇用于傳輸有效數(shù)據(jù)，即將隨機相位頻譜序列中的空閑頻譜分成不同的支路，且支路數(shù)目等于頻譜簇數(shù)；所述的傅里葉變換模塊用于對接收天線接收的信號進行傅里葉變換；所述的相乘模塊用于第二調(diào)制隨機相位頻譜序列分配模塊分配的對應支路的數(shù)據(jù)與傅里葉變換模塊輸出的數(shù)據(jù)分別進行相乘運算；所述的解調(diào)模塊用于解調(diào)每個支路的相乘模塊的輸出數(shù)據(jù)，并將得到的解調(diào)數(shù)據(jù)進行輸出?？梢钥闯?，接收端的解調(diào)模塊和相乘模塊的數(shù)目等于支路數(shù)目。這里的第二隨機相位頻譜序列生成模塊的結(jié)構(gòu)與發(fā)射端的第一隨機相位頻譜序列生成模塊的結(jié)構(gòu)相同，不再詳細說明。這里的解調(diào)模塊包括第二傅里葉逆變換子模塊、提取實數(shù)數(shù)據(jù)子模塊和峰值搜尋子模塊，其中，第二傅里葉逆變換子模塊，用于對每個支路的相乘模塊的輸出數(shù)據(jù)進行傅里葉逆變換；提取實數(shù)數(shù)據(jù)子模塊，用于提取第二傅里葉逆變換子模塊輸出的傅里葉逆變換數(shù)據(jù)的實數(shù)數(shù)據(jù)；峰值搜尋子模塊，用于對提取的實數(shù)數(shù)據(jù)進行峰值搜尋操作。本發(fā)明還提出了一種變換域通信系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其中在所述變換域通信系統(tǒng)發(fā)射端處理流程示意圖如圖3所示，具體包括如下步驟S110.根據(jù)外部環(huán)境的電磁特性，檢測所有頻譜區(qū)域的頻譜特征，將所得的頻譜特征與預設定的頻譜門限相比較，產(chǎn)生用于描述空閑頻譜和已占用頻譜的頻譜序列A = {A0,
A1J A2J ... An_j}；對于頻譜感知，如果頻譜區(qū)域中總帶寬為W赫茲，根據(jù)變換域通信系統(tǒng)參數(shù)中子載波數(shù)目N和子載波間隔Af，則W = N· Af。頻譜感知在每一個子載波頻點上檢測信號功率譜幅度。在頻譜比較中，對第k個頻點頻譜特征值A(chǔ)k而言，當頻點功率譜幅度大于預設定的頻譜門限Tthreshtjld，設定該頻率點數(shù)值為0(表示該頻率點占用)；當功率譜幅度小于或等于預設定的頻譜門限Tth_told，設定該頻率點數(shù)值為I (表示該頻率點空閑)，頻譜比較過程可以描述為
Uk=I,頻點功率譜小于或等于預設定門限Tftratow kIA = O, 頻點功率譜大于預設定門限Tftratow通過上述頻譜感知和頻譜比較過程，能夠得到由數(shù)值0，I組成的頻譜序列用于描述外部環(huán)境頻率使用情況，即A = {A0, A1, A2, , An_J。假定在頻譜序列A中存在N。個空閑頻譜，則空閑頻譜集合滿足{Ak = I, k e Ω。}。S120.利用隨機序列發(fā)生器產(chǎn)生隨機比特序列，然后根據(jù)所述變換域通信系統(tǒng)的相位映射圖表，產(chǎn)生相應的隨機相位序列，即P =，mi表示隨機相位序列第i個元素的相位。S130.將步驟SI 10產(chǎn)生的頻譜序列A與步驟S120產(chǎn)生的隨機相位序列進行逐元素乘法運算P，得到隨機相位頻譜序列；B = A · P，得到隨機相位頻譜序列 B = , A廣,A2Cn}。隨機相位頻譜序列主要用于產(chǎn)生具有噪聲特性的波形，具有低截獲概率，以及多址接入方式中區(qū)分不同的用戶。S140.根據(jù)變換域通信系統(tǒng)參數(shù)中頻譜序列簇的數(shù)目L，對步驟S130得到的隨機相位頻譜序列分配給L個頻譜簇{A1，A2, , AlI，每個頻譜簇占有Ne/L個空閑頻譜，且每個頻譜簇中頻譜序列滿足
權(quán)利要求
1.一種變換域通信系統(tǒng)，其發(fā)射端包括用于生成頻譜隨機相位序列的第一隨機相位頻譜序列生成模塊，其特征在于，發(fā)射端還包括第一隨機相位頻譜序列分配模塊、調(diào)制模塊和支路信號疊加模塊，其中，所述的第一隨機相位頻譜序列分配模塊用于根據(jù)所述變換域通信系統(tǒng)參數(shù)中頻譜簇的大小，將隨機相位頻譜序列分配給不同頻譜簇用于傳輸有效數(shù)據(jù)，即將隨機相位頻譜序列中的空閑頻譜分成不同的支路，且支路數(shù)目等于頻譜簇數(shù)；所述的調(diào)制模塊用于調(diào)制第一調(diào)制隨機相位頻譜序列分配模塊分配的對應支路的數(shù)據(jù)；所述的支路信號疊加模塊用于將不同支路調(diào)制后的波形進行疊加，最后將疊加后的波形進行發(fā)射。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變換域通信系統(tǒng)，其特征在于，所述變換域通信系統(tǒng)的接收端包括第二隨機相位頻譜序列生成模塊、信號共軛模塊、第二隨機相位頻譜序列分配模塊、傅里葉變換模塊、相乘模塊和解調(diào)模塊，其中，所述的第二隨機相位頻譜序列生成模塊用于生成頻譜隨機相位序列；所述的信號共軛模塊用于對第二隨機相位頻譜序列生成的頻譜隨機相位序列進行共軛運算；所述的第二隨機相位頻譜序列分配模塊用于根據(jù)所述變換域通信系統(tǒng)參數(shù)中頻譜簇的大小，將隨機相位頻譜序列分配給不同頻譜簇用于傳輸有效數(shù)據(jù)，即將隨機相位頻譜序列中的空閑頻譜分成不同的支路，且支路數(shù)目等于頻譜簇數(shù)；所述的傅里葉變換模塊用于對接收天線接收的信號進行傅里葉變換；所述的相乘模塊用于第二調(diào)制隨機相位頻譜序列分配模塊分配的對應支路的數(shù)據(jù)與傅里葉變換模塊輸出的數(shù)據(jù)分別進行相乘運算；所述的解調(diào)模塊用于解調(diào)各個支路的相乘模塊的輸出數(shù)據(jù)，并將得到的解調(diào)數(shù)據(jù)進行輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變換域通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一隨機相位頻譜序列生成模塊，包括頻譜感知子模塊，頻譜比較子模塊、隨機序列發(fā)生子模塊、相位映射器和隨機相位序列生成器,其中，頻譜感知子模塊用于根據(jù)外部環(huán)境電磁特性獲取不同頻率點上的功率譜幅度信息； 頻譜比較子模塊，用于根據(jù)頻譜感知模塊的感知結(jié)果，將不同頻率點的功率譜幅度與預設定的頻譜門限進行比較，生成頻譜序列。隨機序列發(fā)生子模塊，用于生成隨機比特序列；相位映射器,用于根據(jù)隨機序列發(fā)生模塊生成的隨機比特序列產(chǎn)生相應的隨機相位序列；隨機相位序列生成器,根據(jù)頻譜比較模塊生成的頻譜序列和相位映射器產(chǎn)生的隨機相位序列，生成隨機相位頻譜序列。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變換域通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的第二隨機相位頻譜序列生成模塊，包括頻譜感知子模塊，頻譜比較子模塊、隨機序列發(fā)生子模塊、相位映射器和隨機相位序列生成器，其中，頻譜感知子模塊用于根據(jù)外部環(huán)境電磁特性獲取不同頻率點上的功率譜幅度信息； 頻譜比較子模塊，用于根據(jù)頻譜感知模塊的感知結(jié)果，將不同頻率點的功率譜幅度與預設定的頻譜門限進行比較，生成頻譜序列。如果感知結(jié)果比預設定頻譜門限小，則認為是空閑頻譜，反之感知結(jié)果比預設定頻譜門限大，則認為是占用頻譜；隨機序列發(fā)生子模塊，用于生成隨機比特序列；相位映射器,用于根據(jù)隨機序列發(fā)生模塊生成的隨機比特序列產(chǎn)生相應的隨機相位序列；隨機相位序列生成器,根據(jù)頻譜比較模塊生成的頻譜序列和相位映射器產(chǎn)生的隨機相位序列，生成隨機相位頻譜序列。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的變換域通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的調(diào)制模塊包括傅里葉逆變換子模塊和圓周循環(huán)調(diào)制子模塊，其中，第一傅里葉逆變換子模塊用于對第一隨機相位頻譜序列分配模塊生成的不同頻譜序列支路進行傅里葉逆變換，生成各自頻譜序列支路對應的基礎(chǔ)調(diào)制波形；圓周循環(huán)調(diào)制子模塊，用于對不同支路中第一傅里葉逆變換子模塊的輸出基礎(chǔ)調(diào)制波形進行圓周循環(huán)調(diào)制。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的變換域通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的解調(diào)模塊包括第二傅里葉逆變換子模塊、提取實數(shù)數(shù)據(jù)子模塊和峰值搜尋子模塊，其中，第二傅里葉逆變換子模塊，用于對每個支路的相乘模塊的輸出數(shù)據(jù)進行傅里葉逆變換；提取實數(shù)數(shù)據(jù)子模塊，用于提取第二傅里葉逆變換子模塊輸出的傅里葉逆變換數(shù)據(jù)的實數(shù)數(shù)據(jù)；峰值搜尋子模塊，用于對提取的實數(shù)數(shù)據(jù)進行峰值搜尋操作。
7.一種變換域通信系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，在所述變換域通信系統(tǒng)發(fā)射端包括如下步驟 S110.根據(jù)外部環(huán)境的電磁特性，檢測所有頻譜區(qū)域的頻譜特征，將所得的頻譜特征與預設定的頻譜門限相比較，產(chǎn)生用于描述空閑頻譜和已占用頻譜的頻譜序列；S120.利用隨機序列發(fā)生器產(chǎn)生隨機比特序列，根據(jù)所述變換域通信系統(tǒng)的相位映射圖表，產(chǎn)生相應的隨機相位序列；S130.將步驟SllO產(chǎn)生的頻譜序列與步驟S120產(chǎn)生的隨機相位序列進行逐元素乘法運算，得到隨機相位頻譜序列；S140.根據(jù)變換域通信系統(tǒng)參數(shù)中頻譜簇的數(shù)目，對步驟S130得到的隨機相位頻譜序列中空閑頻譜進行分配，形成不同的支路，具體分配原則為所有頻譜簇中的隨機相位頻譜序列共同占用所有的空閑頻譜資源，并且不同頻譜簇之間沒有占用相同的空閑頻譜資源， 所述支路數(shù)目等于頻譜簇數(shù)；S150.將步驟S140得到的不同支路隨機相位頻譜序列，分別進行調(diào)制；S160.將步驟S150得到的各個支路的調(diào)制數(shù)據(jù)進行疊加，最后將疊加后的數(shù)據(jù)進行發(fā)射。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變換域通信系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于，在所述變換域通信系統(tǒng)接收端包括如下步驟S210.根據(jù)外部環(huán)境的電磁特性，檢測所有頻譜區(qū)域的頻譜特征，將所得的頻譜特征與預設定的頻譜門限相比較，產(chǎn)生用于描述空閑頻譜和已占用頻譜的頻譜序列；S220.利用隨機序列發(fā)生器產(chǎn)生隨機比特序列，根據(jù)所述變換域通信系統(tǒng)的相位映射圖表，產(chǎn)生相應的隨機相位序列；S230.將步驟S210產(chǎn)生的頻譜序列與步驟S220產(chǎn)生的隨機相位序列進行逐元素乘法運算，得到隨機相位頻譜序列；S240.根據(jù)變換域通信系統(tǒng)參數(shù)中頻譜簇的數(shù)目，對步驟S230得到的隨機相位頻譜序列中空閑頻譜進行分配，形成不同的支路。具體分配原則為所有頻譜簇中的隨機相位頻譜序列共同占用所有的空閑頻譜資源，并且不同頻譜簇之間沒有占用相同的空閑頻譜資源， 所述支路數(shù)目等于頻譜簇數(shù)；S250.將接收天線收到的接收信號進行傅里葉變換；S260.將步驟S240輸出的不同支路頻譜簇與步驟S250輸出的信號進行乘法運算；S270.將步驟S260輸出的不同支路信號分別進行解調(diào)，得到解調(diào)數(shù)據(jù)進行輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的變換域通信系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于，步驟S150所述的調(diào)制的具體過程如下. 51501.將步驟S140輸出的各個支路信號分別經(jīng)過傅里葉逆變換，形成多個不相關(guān)的基礎(chǔ)調(diào)制波形。 .51502.將步驟S1501輸出的不同支路根據(jù)不同的輸入數(shù)據(jù)，利用CCSK調(diào)制進行圓周循環(huán)調(diào)制每條支路上基礎(chǔ)調(diào)制波形，得到各個支路上調(diào)制后的信號波形。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的變換域通信系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于，步驟S270所述的解調(diào)的具體過程如下 .52701.將步驟S260得到的不同支路的輸出信號進行傅里葉逆變換運算； .52702.將步驟S2701得到的不同支路的輸出信號分別提取實數(shù)部分； .52703.對步驟S280得到的不同支路的輸出信號進行峰值搜尋，將峰值的位置信息作為解調(diào)數(shù)據(jù)分別進行輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變換域通信系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，具體在發(fā)射端包括第一隨機相位頻譜序列生成模塊、第一隨機相位頻譜序列分配模塊、調(diào)制模塊和支路信號疊加模塊。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法通過結(jié)合CCSK調(diào)制的技術(shù)特點和空閑頻譜之間嚴格正交的條件，根據(jù)系統(tǒng)設計選擇參數(shù)中合適的頻譜簇的數(shù)目，將頻譜感知輸出的全部空閑頻譜進行合理分配，經(jīng)過頻譜分配以后，不同頻譜簇分別經(jīng)過傅里葉逆變換產(chǎn)生對應的基礎(chǔ)調(diào)制波形形成不同的支路，不同支路分別根據(jù)輸入數(shù)據(jù)進行CCSK調(diào)制，最后疊加在一起并發(fā)送。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法利用分配后的不同頻譜簇分別傳輸不同的數(shù)據(jù)，提高了變換域通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸率，進而提高了系統(tǒng)頻譜利用率。
文檔編號H04L27/26GK102611670SQ20121007626
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者李少謙, 畢國安, 胡蘇 申請人:電子科技大學