正交頻分復(fù)用碼分多址通信系統(tǒng)信號接收裝置制造方法
【專利摘要】正交頻分復(fù)用碼分多址通信系統(tǒng)信號接收裝置，裝置中的第一級相關(guān)檢測解擴單元由一個信號乘法器和一個相關(guān)器連接而成；第二級積分檢測解調(diào)單元包括N路子信道，每路子信道由一個信號乘法器和一個積分器連接而成；射頻接收前端模塊連接ADC與下變頻模塊，ADC與下變頻模塊與第一級相關(guān)檢測解擴單元的信號乘法器連接，相關(guān)器連接副載波信號復(fù)制模塊；副載波信號復(fù)制模塊具有并行N路輸出端，每個輸出端連接第二級積分檢測解調(diào)單元的一個信號乘法器，積分器連接數(shù)據(jù)流并串交換模塊，數(shù)據(jù)流并串變換模塊依次連接數(shù)據(jù)符號解復(fù)用模塊和數(shù)據(jù)符號參數(shù)估計模塊。
【專利說明】正交頻分復(fù)用碼分多址通信系統(tǒng)信號接收裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于移動通信【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種實現(xiàn)正交頻分復(fù)用碼分多址通信系 統(tǒng)的接收裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 碼分復(fù)用/碼分多址通信體制普遍具有很高的信道帶寬，但是抗多徑干擾性能較 差，實際系統(tǒng)中通常采用降低碼速率的方法或利用窄帶傳輸，例如全球星系統(tǒng)中使用的話 音數(shù)據(jù)傳輸是一種僅能支持到10kbps量級的窄帶擴頻通信。
[0003] 正交頻分復(fù)用/正交頻分多址通信體制已在地面移動通信系統(tǒng)中廣泛使用，被譽 為是未來下一代無線通信（4G)的潮流技術(shù)，該技術(shù)本身就是為了解決多徑干擾而設(shè)計的， 通過多載波傳輸可以支持更高的數(shù)據(jù)率，100Mbps甚至更高，此外，由于采用了正交多載波 傳輸技術(shù)，其頻譜可以重疊，大大提升了頻率資源的有效利用率，這在衛(wèi)星通信等頻譜資源 受限的通信條件下顯得尤為寶貴。
[0004] 目前，國內(nèi)外相關(guān)研究領(lǐng)域普遍通過二選一的方式將正交頻分與碼分兩種體制相 結(jié)合，即在系統(tǒng)發(fā)射裝置里設(shè)置選擇開關(guān)及處理器模塊，通過開關(guān)切換來選擇傳輸正交頻 分或碼分信號，通過處理器模塊對傳輸信號進行相應(yīng)的編碼、調(diào)制、復(fù)用等操作，且在系統(tǒng) 接收裝置里也要設(shè)置相同的模塊；這種系統(tǒng)設(shè)計十分復(fù)雜，成本較高，而且開關(guān)切換一次只 能選擇單一種傳輸模式，不能真正實現(xiàn)將正交頻分與碼分兩種體制相結(jié)合即混合傳輸互相 兼容的設(shè)計思想，這種二選一的方式難以適應(yīng)當(dāng)前及未來通信系統(tǒng)兼容性及擴展性的發(fā)展 需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種用于實現(xiàn)正交頻分復(fù) 用碼分多址通信系統(tǒng)的接收裝置。采用本實用新型能夠提高信號的抗干擾性能，拓展了通 信體制相互兼容性能。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：正交頻分復(fù)用碼分多址通信系統(tǒng)信號接收裝置，包括 射頻接收前端模塊、ADC與下變頻模塊、第一級相關(guān)檢測解擴單元、副載波信號復(fù)制模塊、第 二級積分檢測解調(diào)單元、數(shù)據(jù)流并串變換模塊，數(shù)據(jù)符號解復(fù)用模塊，數(shù)據(jù)符號參數(shù)估計模 塊；
[0007] 所述的第一級相關(guān)檢測解擴單元由一個信號乘法器和一個相關(guān)器連接而成；第二 級積分檢測解調(diào)單元包括N路子信道，每路子信道由一個信號乘法器和一個積分器連接而 成；射頻接收前端模塊連接ADC與下變頻模塊，ADC與下變頻模塊與第一級相關(guān)檢測解擴 單元的信號乘法器連接，相關(guān)器連接副載波信號復(fù)制模塊；副載波信號復(fù)制模塊具有并行 N路輸出端，每個輸出端連接第二級積分檢測解調(diào)單元的一個信號乘法器，積分器連接數(shù)據(jù) 流并串交換模塊，數(shù)據(jù)流并串變換模塊依次連接數(shù)據(jù)符號解復(fù)用模塊和數(shù)據(jù)符號參數(shù)估計 模塊；
[0008] ADC與下變頻模塊將射頻接收前端模塊接收的射頻信號轉(zhuǎn)換成碼分多址副載波信 號，第一級相關(guān)檢測解擴單元將碼分多址副載波信號進行正交解調(diào)后積分處理得到正交頻 分復(fù)用副載波信號；副載波信號復(fù)制模塊將正交頻分復(fù)用副載波信號復(fù)制成N路，第二級 積分檢測解調(diào)單元將每一路的正交頻分復(fù)用副載波信號進行相關(guān)解擴，得到N路原始數(shù)據(jù) 符號；數(shù)據(jù)流并串變換模塊將N路原始數(shù)據(jù)符號從并行傳輸變換為串行傳輸，由數(shù)據(jù)符號 解復(fù)用模塊形成多用戶的原始數(shù)據(jù)符號；數(shù)據(jù)符號參數(shù)估計模塊對多用戶的原始數(shù)據(jù)符號 進行精確參數(shù)估計與補償均衡，最終獲取原始數(shù)據(jù)符號的精估計值。
[0009] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為：
[0010] (1)本實用新型采用能夠同時接收正交頻分與碼分兩種通信體制的混合信號，有 效拓展了兩種通信體制的相互兼容性，并且兼容了兩種體制自身的優(yōu)勢。
[0011] (2)本實用新型在接收裝置的功能模塊中采用兩級相關(guān)積分檢測解擴解調(diào)組件單 元(先解擴后解調(diào))，實現(xiàn)了碼分多址信號的相關(guān)解擴，并對解擴出的正交頻分復(fù)用信號實 現(xiàn)了正交解調(diào)，從而有效獲取并恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)符號的粗估計值。
[0012] (3)本實用新型在接收裝置的功能模塊中采用基于頻域的數(shù)據(jù)符號參數(shù)估計模 塊，通過FFT變換域，僅用一次除法運算即可完成所有原始數(shù)據(jù)符號的參數(shù)估計，最終獲取 原始數(shù)據(jù)符號的精估計值，算法簡便易操作，實時性好，便于實現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1為本實用新型功能模塊示意圖；
[0014] 圖2為本實用新型解擴解調(diào)組件單元原理圖；
[0015] 圖3為本實用新型數(shù)據(jù)符號參數(shù)估計模塊結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)進行說明。碼分復(fù)用正交頻分多址通信系統(tǒng)信 號接收裝置，如圖1所示，包括射頻接收前端模塊、ADC與下變頻模塊、第一級相關(guān)檢測解擴 單元、副載波信號復(fù)制模塊、第二級積分檢測解調(diào)單元、數(shù)據(jù)流并串變換模塊，數(shù)據(jù)符號解 復(fù)用模塊，數(shù)據(jù)符號參數(shù)估計模塊；
[0017] 如圖2所示，第一級相關(guān)檢測解擴單元由一個信號乘法器和一個相關(guān)器連接而 成；第二級積分檢測解調(diào)單元包括N路子信道，每路子信道由一個信號乘法器和一個積分 器連接而成；射頻接收前端模塊連接ADC與下變頻模塊，ADC與下變頻模塊與第一級相關(guān)檢 測解擴單元的信號乘法器連接，相關(guān)器連接副載波信號復(fù)制模塊；副載波信號復(fù)制模塊具 有并行N路輸出端，每個輸出端連接第二級積分檢測解調(diào)單元的一個信號乘法器，積分器 連接數(shù)據(jù)流并串交換模塊，數(shù)據(jù)流并串變換模塊依次連接數(shù)據(jù)符號解復(fù)用模塊和數(shù)據(jù)符號 參數(shù)估計模塊；
[0018] 射頻接收前端模塊、ADC與下變頻模塊負責(zé)將完成射頻接收信號(該信號可來自地 面無線移動通信網(wǎng)絡(luò)和/或衛(wèi)星移動通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)）的鎖頻/鎖相接收，預(yù)選濾波，模數(shù)轉(zhuǎn) 換，下變頻等操作。經(jīng)過射頻接收前端模塊、ADC與下變頻模塊處理后，獲得副載波信號。
[0019] 第一級相關(guān)檢測解擴單元負責(zé)將碼分多址副載波信號進行相關(guān)解擴，通過一組與 發(fā)射裝置中相同的偽隨機擴頻碼組（Gold序列)實現(xiàn)，相關(guān)后的碼分多址副載波信號變?yōu)檎?交頻分復(fù)用副載波信號。
[0020] 正交頻分復(fù)用信號復(fù)制模塊負責(zé)將獲得的正交頻分復(fù)用副載波信號(單路）復(fù)制 成多路（N路)，每一路作為一個子信道，第一路定義成第0子信道，第二路定義成第1子信 道，第三路定義成第2子信道，以此類推，至第N路定義成第N-1子信道，每一路上均傳輸相 同的正交頻分復(fù)用副載波信號，將每一路的副載波信號送給第二級積分檢測解調(diào)單元進行 處理，一般N在64、128、256、512、1024等幾個數(shù)值中取值。
[0021] 第二級積分檢測解調(diào)單元負責(zé)將每一路的正交頻分復(fù)用副載波信號進行正交解 調(diào)，通過與發(fā)射裝置中相同（點數(shù)相同，量級相同）的正交FFT操作實現(xiàn)，積分后每一路的正 交頻分復(fù)用信號變?yōu)樵紨?shù)據(jù)符號，此時的原始數(shù)據(jù)符號具有粗估計值。
[0022] 數(shù)據(jù)流并串變換模塊負責(zé)將具有粗估計值的并行原始數(shù)據(jù)符號從并行傳輸變換 為串行傳輸。
[0023] 數(shù)據(jù)符號解復(fù)用模塊負責(zé)具有粗估計值的串行原始數(shù)據(jù)符號的拆包、分解、重組 等操作，形成多用戶的原始數(shù)據(jù)符號。
[0024] 數(shù)據(jù)符號參數(shù)估計模塊負責(zé)對多用戶的具有粗估計值的原始數(shù)據(jù)符號進行精確 參數(shù)估計與補償均衡，最終獲取原始數(shù)據(jù)符號的精估計值，完成多用戶的數(shù)據(jù)符號的重建 與恢復(fù)。
[0025] 如圖2所示，第一級相關(guān)檢測解擴單元，輸入端是由一路經(jīng)過中頻基帶變換后的 碼分多址副載波信號構(gòu)成的單一通道，采用一個由信號乘法器和相關(guān)檢測器構(gòu)成的正交解 擴器，其中，信號乘法器負責(zé)將接收到的副載波信號與本地生成的偽隨機碼進行乘法運算， 相關(guān)檢測器負責(zé)對相乘后的輸出信號進行相關(guān)運算，并將碼分復(fù)用副載波信號中的與當(dāng)前 用戶相對應(yīng)的擴頻碼不相關(guān)的其它用戶擴頻碼分復(fù)用信號作非相關(guān)清零。
[0026] 本地生成的偽隨機具有和發(fā)射裝置相同的偽隨機碼排列規(guī)則，滿足偽隨機碼正交 解擴的要求。
[0027] 對每一路的碼分多址副載波信號D(t)，可用式[1]計算經(jīng)正交解擴輸出的正交頻 分復(fù)用副載波信號：
[0028]

【權(quán)利要求】
1.正交頻分復(fù)用碼分多址通信系統(tǒng)信號接收裝置，其特征在于：包括射頻接收前端模 塊、ADC與下變頻模塊、第一級相關(guān)檢測解擴單元、副載波信號復(fù)制模塊、第二級積分檢測解 調(diào)單元、數(shù)據(jù)流并串變換模塊，數(shù)據(jù)符號解復(fù)用模塊，數(shù)據(jù)符號參數(shù)估計模塊； 所述的第一級相關(guān)檢測解擴單元由一個信號乘法器和一個相關(guān)器連接而成；第二級積 分檢測解調(diào)單元包括N路子信道，每路子信道由一個信號乘法器和一個積分器連接而成； 射頻接收前端模塊連接ADC與下變頻模塊，ADC與下變頻模塊與第一級相關(guān)檢測解擴單元 的信號乘法器連接，相關(guān)器連接副載波信號復(fù)制模塊；副載波信號復(fù)制模塊具有并行N路 輸出端，每個輸出端連接第二級積分檢測解調(diào)單元的一個信號乘法器，積分器連接數(shù)據(jù)流 并串交換模塊，數(shù)據(jù)流并串變換模塊依次連接數(shù)據(jù)符號解復(fù)用模塊和數(shù)據(jù)符號參數(shù)估計模 塊； ADC與下變頻模塊將射頻接收前端模塊接收的射頻信號轉(zhuǎn)換成碼分多址副載波信號， 第一級相關(guān)檢測解擴單元將碼分多址副載波信號進行正交解調(diào)后積分處理得到正交頻分 復(fù)用副載波信號；副載波信號復(fù)制模塊將正交頻分復(fù)用副載波信號復(fù)制成N路，第二級積 分檢測解調(diào)單元將每一路的正交頻分復(fù)用副載波信號進行相關(guān)解擴，得到N路原始數(shù)據(jù)符 號；數(shù)據(jù)流并串變換模塊將N路原始數(shù)據(jù)符號從并行傳輸變換為串行傳輸，由數(shù)據(jù)符號解 復(fù)用模塊形成多用戶的原始數(shù)據(jù)符號；數(shù)據(jù)符號參數(shù)估計模塊對多用戶的原始數(shù)據(jù)符號進 行精確參數(shù)估計與補償均衡，最終獲取原始數(shù)據(jù)符號的精估計值。
【文檔編號】H04L27/26GK203872200SQ201420092085
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】楊童 申請人:中國空間技術(shù)研究院