一種相互正交的準互補配對序列集合生成方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及通信領域，公開了一種相互正交的準互補配對序列集合生成方法及裝置，能夠在保證全部準互補配對序列之間相互正交的同時獲得最大的序列數(shù)目，而且可以有效抑制正交頻分復用系統(tǒng)的峰值平均功率比。本發(fā)明的方法包括：選擇子序列長度為L的初始互補配對序列集合；對初始互補配對序列集合進行循環(huán)左移操作，生成移位等價的L個配對序列集合；利用“二叉樹迭代法”對L個移位等價的配對序列集合分別進行N次迭代操作，則總共可以生成2N·L個相互正交的準互補配對序列集合。當初始互補配對序列集合在循環(huán)左移之后依然具有理想的非周期相關性能時，本發(fā)明提供的相互正交的準互補配對序列集合成為傳統(tǒng)的相互正交的互補配對序列集合。
【專利說明】一種相互正交的準互補配對序列集合生成方法及裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領域，特別涉及一種相互正交的準互補配對序列集合生成方法及
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術】
[0002]正交頻分復用(OFDM)是一項各個子載波之間相互正交的多載波調制方式，能夠有效抑制多徑干擾，因此成為第四代移動通信的核心技術。為了進一步提升在低信噪比下的工作能力，通常將OFDM與碼分多址(CDMA)技術相結合，從而形成多載波碼分多址(MC-CDMA)或者稱為正交頻分復用碼分多址(0FDM-CDMA)技術。對于MC-CDMA，該技術不僅可以利用OFDM調制方式提升頻譜效率并對抗多徑干擾，還可以利用擴頻序列獲得處理增益，使通信系統(tǒng)在極低的信噪比下依然保持正常工作。
[0003]作為MC-CDMA的一項關鍵技術，擴頻序列對系統(tǒng)性能起著重要的作用。擴頻序列的序列數(shù)目決定了系統(tǒng)最大可容納的處于激活狀態(tài)的用戶的數(shù)量，而擴頻序列的相關性能則直接影響到多址干擾或多路復用干擾的程度。那么，關于擴頻序列的研究具有重要的意義。對于傳統(tǒng)的CDMA技術，人們主要致力于地址碼序列的數(shù)量和相關性能。然而，當CDMA技術與OFDM技術結合之后，還會帶來額外的問題，就是峰值平均功率比(PAPR)問題。過高的PAPR將導致發(fā)射機功放超出線形范圍，從而大大降低工作效率。為了解決這個問題，人們開始關注互補配對序列，該類序列由兩個子序列構成，這兩個子序列的異相非周期自相關函數(shù)之和恒等于0，即互補配對序列具有理想的非周期自相關性能。目前已經證明，互補配對序列能夠有效地抑制PAPR到3dB以下。但是，眾所周知，互補序列集合中的序列數(shù)目不大于子序列的數(shù)目，因此互補配對序列集合中最多只能有兩個互補配對序列，這遠遠不能滿足MC-CDMA系統(tǒng)的容量要求。
[0004]考慮到實際的MC-CDMA系統(tǒng)在接收機進行解擴之前已經利用OFDM的循環(huán)前綴完成了對多徑干擾的抑制，因此并不需要擴頻序列具有理想的非周期相關性能，而只要滿足正交條件就可以了。那么，放寬對相關性能的要求，人們研究了相互正交的互補配對序列集合。該類擴頻序列集合既可以有效抑制PAPR，也可以在一定程度上增加可用的互補配對序列數(shù)目。然而，為了保持互補配對序列的理想的非周期自相關性能，相互正交的互補配對序列集合的序列數(shù)目依然受到限制，這直接限制了 MC-CDMA系統(tǒng)的系統(tǒng)容量，使得該系統(tǒng)不能容納更多的用戶同時工作。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種相互正交的準互補配對序列集合生成方法及裝置，能夠實現(xiàn)正交性能、序列數(shù)目和PAPR抑制這三個擴頻序列指標之間的最優(yōu)平衡，即不僅可以獲得最大的序列數(shù)目，還可以保證這些序列之間全部正交，同時也能有效抑制PAPR。
[0006]本發(fā)明提供的一種相互正交的準互補配對序列集合生成方法及裝置，當滿足特定條件時，可以保證全部序列都具有理想的非周期自相關性能，能夠生成相互正交的互補配對序列集合，因此本發(fā)明提供的相互正交的準互補配對序列集合能夠包含傳統(tǒng)的相互正交的互補配對序列集合作為它的一個特例。
[0007]本發(fā)明提供的一種相互正交的準互補配對序列集合生成方法及裝置，當不滿足所述“特定條件”時，集合中的序列并不能全部具有理想的非周期自相關性能，因此為了區(qū)別傳統(tǒng)的相互正交的互補配對序列集合，將其稱之為相互正交的“準”互補配對序列集合。
[0008]一種相互正交的準互補配對序列集合生成方法，包括:
[0009]根據(jù)實際通信系統(tǒng)的處理增益要求，確定初始配對序列集合

【權利要求】
1.一種相互正交的準互補配對序列集合生成方法，包括: 根據(jù)實際通信系統(tǒng)的處理增益要求，確定初始配對序列集合
，并確定迭代次數(shù)N ； 對初始配對序列集合循環(huán)左移，生成移位等價的L個配對序列集合卜<0 為》=^ma) jS<0,0> J50<W0<1-l}； 對所生成的L個移位等價的配對序列集合，按照“二叉樹迭代法”迭代N次，則總共生成2N.L個相互正交的準互補配對序列集合’表示為丨#’~^^~^"』-:!}，其中，第mQ個移位等價的配對序列集合對應生成< 2n-(^0+1)-1}。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的初始配對序列集合是互補配對序列集合，具體為: 兩個互補配對序列s<y>]ip[s50>;各自都具有理想的非周期自相關性會泛； 兩個互補配對序列sy>]和[s^〉； sj；’*?]之間具有理想的非周期互相關性會泛; 互補配對序列8?！?gt;]包含兩個子序列8:>和％^)〉，同時互補配對序列[sr0-0>； Sj01-0']包含兩個子序列和Sf〉； 四個子序列sy、s￡0>、Sg0>和SgA的長度都是L，可以統(tǒng)一表示為s<0,0) = ^5<0,0>(0>55<0,0>(1)j...55<ο,ο>(Ι_ 1}J，其中，C,。奶表示子序列 s)y? 的第 I 個元素，O ≤ I ≤ L-1, i, j e {0，1}。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的循環(huán)左移操作Wb0fsA”是將初始配對序列集合中所有子序列循環(huán)左移Hitl位，8卩= {S<0-°>}=
其中，S<r彳盾環(huán)左移m。位之后所獲得的子序列為x(ffl") {s^0> 丨=(O0> (m0 )，5<；.0> K +1)，…，#?！?L -1), (O),…，S&0> (m。-1))。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的“二叉樹迭代法”，包括: 選擇移位等價的初始配對序列集合； 按照如下約束條件迭代N次，
其中，符號“Θ”表示兩個子序列之間的級聯(lián)操作，I ^ n ^ N,，并且
5.一種相互正交的準互補配對序列集合生成裝置，包括: 初始配對序列集合選擇單元，用于根據(jù)實際通信系統(tǒng)的處理增益要求，確定初始配對
序列集合
，并確定迭代次數(shù)N;
循環(huán)左移單元，用于對初始配對序列集合循環(huán)左移，生成移位等價的L個配對序列集合
“二叉樹迭代法”迭代單元，用于對所生成的L個移位等價的配對序列集合，按照“二叉樹迭代法”迭代N次，則總共生成2ν.L個相互正交的準互補配對序列集合，表示為|S〈W~〉，(K，其中，第Hkl個移位等價的配對序列集合S<K對應生成
6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的初始配對序列集合選擇單元，用于選擇的初始配對序列集合是互補配對序列集合，具體為:兩個互補配對序列
.各自都具有理想的非周期自相關性能；兩個互補配對序列
之間具有理想的非周期互相關性會泛:互補配對序列； SS0> ]包含兩個子序列S:和S(0°i0>，同時互補配對序列
； 四個子序列sy、Sg0>、Sj°o0>和S^’°》的長度都是L，可以統(tǒng)一表示為
其中，#?>(/)表示子序列的第I個元素，O ≤ I ≤ L-1, i, j e {0，1}。
7.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的循環(huán)左移單元，用于進行的循環(huán)左移操作1^°)'[1§〈()’(>)1是將初始配對序列集合5<°’°>中所有子序列循環(huán)左移111(|位，8口
，其中，sr循環(huán)左糾。位之后臟得的子序列為
8.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的“二叉樹迭代法”迭代單元，用于完成N次迭代操作，包括: 選擇移位等價的初始配對序列集合S〈K ； 按照如下約束條件迭代N次，
其中，符號“Θ”表示兩個子序列之間的級聯(lián)操作，I≤n≤N,并且
【文檔編號】H04J13/12GK104202110SQ201410487870
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權日:2014年9月23日
【發(fā)明者】張振宇, 田逢春, 曾凡鑫, 葛利嘉, 宣貴新, 羅健源, 徐舜 申請人:中國人民解放軍重慶通信學院