一種擴頻通信中的位置調制和軟解調方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種擴頻通信中的位置調制和軟解調方法，屬于無線通信技術領域。
【背景技術】
[0002] 在擴頻通信系統(tǒng)中，發(fā)射端用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進行調 審IJ，使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴展，再經(jīng)載波調制并發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機 碼與接收的帶寬信號作相關處理，把寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號即解擴，W實現(xiàn) 信息通信。
[0003]擴頻碼中常見的序列有m序列、Gold序列等。m序列是由n級線性移位寄存器廣生的 周期為2D-1的碼序列，是最長線性移位寄存器序列的簡稱。運種序列有周期長、容易產(chǎn)生、 隨機性好等優(yōu)異特征。Gold序列是用一對周期和速率相同，但碼字不同的m序列優(yōu)選對進行 模2相加后得到的。優(yōu)選對是指在m序列集中，其互相關函數(shù)最大值的絕對值小于某兩個值 的兩個m序列。Gold序列由m序列優(yōu)選對組成。m序列優(yōu)選對是指兩相同長度的m序列的互相 關函數(shù)具有=值性，即相關值只會出現(xiàn)=個值：
[0004] 傳統(tǒng)的擴頻系統(tǒng)頻譜效率低，如果要想提高數(shù)據(jù)率就要采用更高階的調制方式。 如果在不改變調制編碼方式的前提下提高數(shù)據(jù)率，可W在序列位置上攜帶一些信息，即對 擴頻后的序列進行循環(huán)移位，通過位置比特決定移位的位數(shù)，運樣可W在帶寬不變的條件 下提高數(shù)據(jù)率。不同的移位方式會使移位后的擴頻碼與本地擴頻碼的相關值不同，因而造 成了接收機解調性能的不同。
[0005] 而在位置解調中，傳統(tǒng)的解調方法是將接收序列與經(jīng)過不同移位的本地序列依次 做相關，通過比較幾次相關值的大小找到峰值及其對應的本地序列的移位位數(shù)，運樣就能 夠一次解出全部的位置比特。但是運種硬解調的方法無法與編碼的軟判決配合使用，如果 相關峰值位置受到噪聲影響而改變，硬解調得到的位置數(shù)據(jù)必然出錯，控制移位位數(shù)的位 置比特就可能會全部錯誤。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提出一種擴頻通信中的位置調制方式W及其軟解調的方法，包括 發(fā)射端算法和接收端算法兩部分。
[0007] 在發(fā)射端，本發(fā)明將某一原始擴頻序列經(jīng)過移位后得到的多個不同循環(huán)移位的副 本作為擴頻序列，通過移位信息來傳遞數(shù)據(jù)。由于Gold序列的互相關特性具有=值性，即除 去循環(huán)移位為0處的相關值外其他相關值只會出現(xiàn)與相同長度的m序列優(yōu)選對相同的3個 值：
因此，將擴頻序列循環(huán)移位到相關值為-1的位置處時，即移位 的步數(shù)對應于擴頻序列的自相關函數(shù)中-1所在位置?？墒瓜到y(tǒng)能夠獲得最低的誤碼率，從 而可實現(xiàn)更高的傳輸數(shù)據(jù)率。
[0008] 發(fā)射端位置調制的具體步驟為:設接收到的信號序列為r(n)，本地擴頻碼序列為S (n)，長度為N，位置調制進制數(shù)為C，則可W有2^個不同的移位值，移位時參考的序列為位置 序列P(n)，位置序列p(n)的元素為不同的移位值，可知，擴頻序列按照p(n)的元素移位后與 原擴頻序列的相關值應為-1，且位置序列P(n)的長度應為C。每個碼元所需移位步數(shù)構成移 位序列Pm(n)。則調制的步驟如下：
[0009] (1)將待調制數(shù)據(jù)分組，每組包含M個用于數(shù)據(jù)調制的比特和IogsC個用于位置調 制的比特；
[0010] (2)將M個用于數(shù)據(jù)調制的比特映射到星座圖上的數(shù)據(jù)，并使用擴頻碼進行擴頻；
[0011] (3)將每個分組內的IogsC個用于位置調制的比特換算為十進制移位編號，構成移 位序列Pm(n)的第n個元素。若IogsC個用于位置調制的比特為全0,則不進行移位；
[0012] (4)將移位序列Pm(n)代入位置序列p(n)，形成移位步數(shù)序列Pstep(n)，其中，Pstep(n) = p(pm(n));
[OOU] (5)將每個分組構成的擴頻碼元進行循環(huán)右移(或左移），移位步數(shù)為Pstep(n)中對 應的碼元，即第n個碼元循環(huán)右移(或左移)Pstep(n)步。
[0014] 在接收端，本發(fā)明采用軟解調方法，先用接收序列循環(huán)移位與本地序列做相關，再 通過不同位置處的相關值，利用解調算法，計算出幅度調制數(shù)據(jù)比特軟解調值和位置比特 軟解調值，最后配合譯碼器的軟判決得到譯碼數(shù)據(jù)。
[0015] 解調的具體步驟如下：
[0016] (1)對接收的擴頻序列按照位置序列P(n)的元素依次進行循環(huán)左移(或右移），并 在每次移位后與本地擴頻碼序列s(n)進行相關。接收到的擴頻序列的循環(huán)移位與本地擴頻 碼序列的循環(huán)移位是等價的，即，
[0018] 其中，％N表示對N求余，sin]表示本地擴頻碼序列的共輛，進行C次移位相關后用 一個序列(Kk)來存儲C個相關值；
[0019] (2)在C個相關值中選取模最大的，直接讀取相關值并對其解調可得到M個用于數(shù) 據(jù)調制的比特；
[0020] (3)利用
求出位置數(shù)據(jù)的第k個比特的軟解調值， □ I代表求模運算，k=l，2,. . .log2C。得到全部IogsC個用于位置調制的比特的軟解調值；
[0021] (4)將每M個用于調制數(shù)據(jù)的比特的軟解調值和IogsC個用于位置調制的比特的軟 解調值組成1個分組。將所有分組按序送入譯碼器，即完成解調和譯碼過程。
[0022] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0023] (1)將傳統(tǒng)的調制方式與C進制序列位置調制結合，使每一個調制符號能夠多攜帶 IogsC個比特的數(shù)據(jù)，提高頻譜利用率。
[0024] (2)在C進制序列位置調制的基礎上尋找到性能最優(yōu)的調制位置。
[0025] (3)在位置解調中采用軟解調的方法得到位置比特，可W與編碼的軟解調方法結 合并降低系統(tǒng)誤碼率。
【附圖說明】
[0026] 圖1是63點Gold序列自相關函數(shù)示意圖。
[0027] 圖2是序列位置調制到相關值為-1處的示意圖。
[0028] 圖3是序列調制到不同相關值位置處的性能比較。