[发明专利]基于QPSK调制和互补码的无多径无多址干扰的扩频通信方法

摘要

基于QPSK调制和互补码的无多径无多址干扰的扩频通信方法，涉及一种扩频通信方法，为了解决目前CDMA系统受到多址干扰和多径干扰的问题。它包括如下步骤：步骤一：在发送端，利用M个子码以并行的方式对第k个用户的数据进行扩频；步骤二：在发送端，对M路扩频后的第k个用户的数据分别用M个载波f1，f2，…，fM进行QPSK调制；步骤三：在接收端，利用与发送端调制时相同的M个载波f1，f2，…，fM对接收到的信号进行QPSK解调，解调后的M路信号分别送入各自的相关器与分配给第k个用户的M个子码进行相关运算，对解扩后的信号求和形成判决向量，利用抽样判决器恢复出第k个用户的数据。本发明主要用于无线通信传输。它能有效的抑制CDMA无线通信中存在的多址干扰和多径干扰。

主权项

1.基于QPSK调制和互补码的无多径无多址干扰的扩频通信方法，它包括如下步骤：步骤一：在发送端，利用互补码对第k个用户的数据进行扩频；对第k个用户的数据进行扩频的过程为：步骤1：构造M个M维正交列向量其中，上标“(M)”表示列向量的维度为M维，M＝2ⁱ，i＝1，2，…；下标“m”表示第m个列向量，m＝1，2，…，M；构造方法如下：当i＝1时，可找到2个2维正交列向量为V1(2)=(+1,+1)T]]>(1)V2(2)=(+1,-1)T]]>当i＝p+1，p＝1，2，…时，2^p+1个2^p+1维正交列向量可由i＝p时2^p个2^p维正交列向量构造，为V1(2P)=V1(2P)V1(2P),]]>V2(2P+1)=V1(2P)-V1(2P)]]>V3(2P+1)=V2(2P)V2(2P),]]>V4(2P+1)=V2(2p)-V2(2P)---(2)]]>······]]>V2P+1-1(2P+1)=V2P(2P)-V2P(2P),]]>V2P+1(2P+1)=V2P(2P)-V2P(2P)]]>步骤2：由M个M维正交列向量构造M个M×2维列相同矩阵a₁，a₂，a₃，…，a_M，方法如下：am=[Vm(M)Vm(M)]=v1,mv1,m······vM,mvM,m---(3)]]>式中：m＝1，2，…，M；步骤3：由M个M维正交列向量构造M个M×2维列相异矩阵b₁，b₂，b₃，…，b_M，方法如下：bm=[Vm(M)-Vm(M)]=v1,m-v1,m······vM,m-vM,m---(4)]]>式中：m＝1，2，…，M；步骤4：构造个维正交行向量，记为其中，N＝2^t′，t′＝2，3，…；当i′＝2时，可找到2个2维正交行向量为S1(2)=(+1,+1)]]>(5)S1(2)=(+1,+1)]]>当i′＝q+1，q＝2，3，…时，2^q个2^q维正交行向量可由i′＝q时2^q-1个2^q-1维正交行向量构造，为S1(2q)=(S1(2q-1),S1(2q-1)),]]>S2(2q)=(S1(2q-1),-S1(2q-1))]]>S3(2q)=(S2(2q-1),S2(2q-1)),]]>S4(2q)=(S2(2q-1),-S2(2q-1))---(6)]]>······]]>S2q-1(2q)=(S2q-1(2q-1),S2q-1(2q-1)),]]>S2q(2q)=(S2q-1(2q-1),-S2q-1(2q-1))]]>步骤5：产生可供2M用户使用的扩频码c⁽¹⁾，c⁽²⁾，…，c^(2M)，选取第k个用户的码，方法如下：用户一：c(1)=a1a2...aN4b1b2...bN4M×N⊗S1(N2)]]>用户二：c(2)=a1a2...aN4b1b2...bN4M×N⊗S2(N2)]]>...]]>用户c(N2)=a1a2...aN4,,b1b2...bN4M×N⊗SN2(N2)]]>用户c(N2+1)=aN4+1...aN2bN4+1...bN2M×N⊗S1(N2)]]>...]]>用户N：c(N)=aN4+1...aN2bN4+1...bN2M×N⊗SN2(N2)]]>用户N+1：c(N+1)=aN2+1...a8N2bN2+1...b8N2M×N⊗S1(N2)]]>...]]>用户c(8N2)=aN2+1...a8N2bN2+1...b8N2M×N⊗SN2(N2)]]>...]]>用户c(2M-N2+1)=aM-N4+1...aMbM-N4+1...bMM×N⊗S1(N2)]]>...]]>用户2M：c(2M)=aM-N4+1...aMbM-N4+1...bMM×N⊗SN2(N2)]]>其中，第k个用户的码为c(k)=al+1al+2...al+N4bl+1bl+2...bl+N4M×N⊗Sj(N2)]]>=sj,1al+1sj,2al+2···sj,N4al+N4sj,N4+1bl+1sj,N4+2bl+2···sj,N2bl+N4M×N]]>=sj,1Vl+1(M)sj,1Vl+1(M)···sJ,N4Vl+N4(M)sj,N4Vl+N4(M)]]>sj,N4+1Vl+1(M)-sj,N4+1Vl+1(M)···sj,N2Vl+N4(M)-sj,N2Vl+N4(M)]]>式中：N＝2^t′，t′＝2，3…；k＝1，2，，2M；为向零取整运算；j＝k-2l；将第k个用户的码中的第m行称为第k个用户的第m个子码记为c_k，m，m＝1，2，…，M；利用这M个子码c_k，1，c_k，2，…，c_k，M，同时以并行方式对第k个用户的数据进行扩频；步骤二：在发送端，对利用M个码c_k，1，c_k，2，…，c_k，M扩频后的第k个用户的数据分别进行QPSK调制；利用分配给第k个用户的码c^(k)，c^(k)包含M个子码，c^(k)为c_k，1，c_k，2，…，c_k，M对c^(k)分别利用M个不同的载波f₁，f₂，…，f_M进行QPSK(正交相移键控)调制，经过QPSK调制后的M个信号相加后通过天线发送出去；步骤三：在接收端，利用与发送端调制时相同的M个载波f₁，f₂，…，f_M对接收到的信号进行QPSK解调，解调后的M路信号分别送入各自的相关器与分配给第k个用户的M个子码进行相关运算，对解扩后的信号求和形成判决向量，利用抽样判决器恢复出第k个用户的数据。