CN102833209A - 码分多址通信方法 - Google Patents

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CN102833209A CN2012103549045A CN201210354904A CN102833209A CN 102833209 A CN102833209 A CN 102833209A CN 2012103549045 A CN2012103549045 A CN 2012103549045A CN 201210354904 A CN201210354904 A CN 201210354904A CN 102833209 A CN102833209 A CN 102833209A
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Abstract

码分多址通信方法，涉及一种码分多址通信方法，为了解决目前的通信方法中的采用OFDM系统引入的CP从而浪费频带的问题。它是基于BS-CDMA系统传统实现的，下行链路和上行链路发送端的发送方法：将用户待发送数据依次进行扩频、串/并转换、与M路子载波相乘、并/串转换、数/模转换、载波调制和带通滤波，将带通滤波后的信号发送至信道；下行链路和上行链路接收端的接收方法：将接收天线接收信道发送的信号依次进行带通滤波、解调、低通滤波、模/数转换、串/并转换、与M路子载波相乘、低通滤波、并/串转换、解扩、在一个位元时间Tb下进行积分和判决，并输出。本发明适用于进行无线通信。

Description

码分多址通信方法
技术领域
本发明涉及一种码分多址通信方法。
背景技术
目前的通信方法中主要采用正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,OFDM)系统用循环前缀(Cyclic Prefix,CP)克服多径干扰。CP的引入，会使得一部分频带浪费，从而降低了频带利用率。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前的通信方法中的采用OFDM系统引入的CP从而浪费频带的问题，本发明提供一种码分多址通信方法。
本发明的码分多址通信方法，
它是基于BS-CDMA系统传统实现的，
该系统的下行链路中BS-CDMA的发送端对每个用户的待发送数据的发送方法：
步骤A1、将该用户待发送的数据与相应的哈达玛序列相乘进行扩频，获得一路数据；
步骤A2、将步骤步骤A1获得一路数据进行串/并转换，获得M路并行数据；
步骤A3、将步骤A2获得的M路并行数据分别与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据；
步骤A4、将步骤A3获得的M路处理后的数据进行并/串转换，获得一路串行数据；
步骤A5、将步骤A4获得的一路串行数据进行数/模转换，获得转换后的一路模拟信号；
步骤A6、将步骤A5获得的一路模拟信号进行载波调制，获得调制后的一路调制信号；
步骤A7、将步骤A6获得的一路调制信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号；
步骤A8、将步骤A7获得的一路带通滤波后的信号发送至信道；
该系统的下行链路中BS-CDMA的接收端的信号接收方法：
步骤B1、采用接收天线接收信道发送的信号，并将所述信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号；
步骤B2、将步骤B1获得的一路带通滤波后的信号进行解调，获得一路解调后的信号；
步骤B3、将步骤B2获得一路解调后的信号进行低通滤波，获得一路低通滤波后的信号；
步骤B4、将步骤B3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换，获得一路数字数据；
步骤B5、将步骤B4获得的一路数字数据进行串/并转换，获得M路并行的数据；
步骤B6、将步骤B5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据；
步骤B7、将步骤B6获得的M路处理后的数据进行低通滤波，获得M路低通滤波后的数据；
步骤B8、将步骤B7获得的M路低通滤波后的数据进行并/串转换，获得一路串行的数据；
步骤B9、将步骤B8获得的一路串行的数据，采用相应的哈达玛序列进行解扩，获得一路解扩信号；
步骤B10、将步骤B9获得的一路解扩信号在一个位元时间Tb下进行积分，获得一路积分结果的积分数据；
步骤B11、将步骤B10获得的一路积分结果的积分数据进行判决，并输出；
步骤A3中M路码序列与步骤B6中的M路码序列相同；
该系统的上行链路中BS-CDMA的发送端对每个用户的待发送数据的发送方法：
步骤C1、将该用户的待发送数据与相应的哈达玛序列相乘进行扩频，获得一路数据；
步骤C2、将步骤步骤C1中获得一路数据进行串/并转换，获得M路并行数据；
步骤C3、将步骤C2获得的M路并行数据分别与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据；
步骤C4、将步骤C3获得的M路处理后的数据进行并/串转换，获得一路串行数据；
步骤C5、将步骤C4获得的一路串行数据分别进行数/模转换，获得转换后的一路模拟信号；
步骤C6、将步骤C5获得的一路模拟信号进行载波调制，获得调制后的一路调制信号；
步骤C7、将步骤C6获得的一路调制信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号；
步骤C8、将步骤C7获得的一路带通滤波后的信号发送至信道；
该系统的上行链路中BS-CDMA接收端信道中信号的方法：
步骤D1、采用接收天线接收信道发送的信号，并将所述信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号；
步骤D2、将步骤D1获得的一路带通滤波后的信号进行解调，获得一路解调后的信号；
步骤D3、将步骤D2获得一路解调后的信号进行低通滤波，获得一路低通滤波后的信号；
步骤D4、将步骤D3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换，获得一路数字数据；
步骤D5、将步骤D4获得的一路数字数据进行串/并转换，获得M路并行的数据；
步骤D6、将步骤D5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据；
步骤D7、将步骤D6获得的M路处理后的数据进行低通滤波，获得M路低通滤波后的数据；
步骤D8、将步骤D7获得的M路低通滤波后的数据进行并/串转换，获得一路串行的数据；
步骤D9、将步骤D8获得的一路串行的数据，采用相应的哈达玛序列进行解扩，获得一路解扩信号；
步骤D10、将步骤D9获得的一路解扩信号在一个位元时间Tb下进行积分，获得一路积分结果的积分数据；
步骤D11、将步骤D10获得的一路积分结果的积分数据进行判决，并输出；
步骤C3中M路码序列与步骤D6中的M路码序列相同；
M均为正整数。
本发明是基于BS-CDMA系统实现的码分多址通信方法，BS-CDMA系统对高斯白噪声也有很好的抑制作用，FFT的长度越长，对噪声的抑制能力越强，BS-CDMA系统不仅能克服多径干扰，也能克服多址干扰。本发明的方法利用码序列克服多径干扰，用哈码序列来实现多址接入，提高使用用户量。本发明的方法不需要循环前缀CP克服多径干扰，减小了频带浪费，提高了频带利用率。实验结果表明，在相同的信噪比下，本发明的方法与现有OFDM系统使用引入CP的方法相比，本发明的误码率较低，可靠性更好。
附图说明
图1是下行链路的原理示意图。
图2是上行链路原理示意图。
图3是具体实施方式一中当用户k发送第i个符号时，下行或上行链路中BS-CDMA发送端的信号处理流程示意图。
图4是具体实施方式一中接收用户k发送第i个符号时，下行或上行链路中BS-CDMA接收端的信号处理流程示意图。
图5是下行或上行链路中采用FFT和共轭输出离散数据的BS-CDMA接收端的信号处理流程示意图。
图6是下行或上行链路中BS-CDMA接收端的FFT模块的简化示意图。
图7是本发明采用实部和虚部分别处理信号的发送端的信号处理流程示意图。
图8是具体实施方式一中的系统误码率仿真示意图；
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述的码分多址通信方法，
它是基于BS-CDMA系统传统实现的，
该系统的下行链路中BS-CDMA的发送端对每个用户的待发送数据的发送方法：
步骤A1、将该用户待发送的数据与相应的哈达玛序列相乘进行扩频，获得一路数据；
步骤A2、将步骤步骤A1获得一路数据进行串/并转换，获得M路并行数据；
步骤A3、将步骤A2获得的M路并行数据分别与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据；
步骤A4、将步骤A3获得的M路处理后的数据进行并/串转换，获得一路串行数据；
步骤A5、将步骤A4获得的一路串行数据进行数/模转换，获得转换后的一路模拟信号；
步骤A6、将步骤A5获得的一路模拟信号进行载波调制，获得调制后的一路调制信号；
步骤A7、将步骤A6获得的一路调制信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号；
步骤A8、将步骤A7获得的一路带通滤波后的信号发送至信道；
该系统的下行链路中BS-CDMA的接收端的信号接收方法：
步骤B1、采用接收天线接收信道发送的信号，并将所述信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号；
步骤B2、将步骤B1获得的一路带通滤波后的信号进行解调，获得一路解调后的信号；
步骤B3、将步骤B2获得一路解调后的信号进行低通滤波，获得一路低通滤波后的信号；
步骤B4、将步骤B3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换，获得一路数字数据；
步骤B5、将步骤B4获得的一路数字数据进行串/并转换，获得M路并行的数据；
步骤B6、将步骤B5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据；
步骤B7、将步骤B6获得的M路处理后的数据进行低通滤波，获得M路低通滤波后的数据；
步骤B8、将步骤B7获得的M路低通滤波后的数据进行并/串转换，获得一路串行的数据；
步骤B9、将步骤B8获得的一路串行的数据，采用相应的哈达玛序列进行解扩，获得一路解扩信号；
步骤B10、将步骤B9获得的一路解扩信号在一个位元时间Tb下进行积分，获得一路积分结果的积分数据；
步骤B11、将步骤B10获得的一路积分结果的积分数据进行判决，并输出；
步骤A3中M路码序列与步骤B6中的M路码序列相同；
该系统的上行链路中BS-CDMA的发送端对每个用户的待发送数据的发送方法：
步骤C1、将该用户的待发送数据与相应的哈达玛序列相乘进行扩频，获得一路数据；
步骤C2、将步骤步骤C1中获得一路数据进行串/并转换，获得M路并行数据；
步骤C3、将步骤C2获得的M路并行数据分别与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据；
步骤C4、将步骤C3获得的M路处理后的数据进行并/串转换，获得一路串行数据；
步骤C5、将步骤C4获得的一路串行数据分别进行数/模转换，获得转换后的一路模拟信号；
步骤C6、将步骤C5获得的一路模拟信号进行载波调制，获得调制后的一路调制信号；
步骤C7、将步骤C6获得的一路调制信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号；
步骤C8、将步骤C7获得的一路带通滤波后的信号发送至信道；
该系统的上行链路中BS-CDMA接收端信道中信号的方法：
步骤D1、采用接收天线接收信道发送的信号，并将所述信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号；
步骤D2、将步骤D1获得的一路带通滤波后的信号进行解调，获得一路解调后的信号；
步骤D3、将步骤D2获得一路解调后的信号进行低通滤波，获得一路低通滤波后的信号；
步骤D4、将步骤D3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换，获得一路数字数据；
步骤D5、将步骤D4获得的一路数字数据进行串/并转换，获得M路并行的数据；
步骤D6、将步骤D5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据；
步骤D7、将步骤D6获得的M路处理后的数据进行低通滤波，获得M路低通滤波后的数据；
步骤D8、将步骤D7获得的M路低通滤波后的数据进行并/串转换，获得一路串行的数据；
步骤D9、将步骤D8获得的一路串行的数据，采用相应的哈达玛序列进行解扩，获得一路解扩信号；
步骤D10、将步骤D9获得的一路解扩信号在一个位元时间Tb下进行积分，获得一路积分结果的积分数据；
步骤D11、将步骤D10获得的一路积分结果的积分数据进行判决，并输出；
步骤C3中M路码序列与步骤D6中的M路码序列相同；M均为正整数。
在图1中，BS代表基站，User1~UserK代表K个用户终端，如手机。在下行链路中，BS作为发送端，用Tx表示。User作为接收端，用Rx表示。
在下行链路中，对BS-CDMA的发送端进行说明，当发射端发送第i个符号时，
在图3中，
Figure BDA00002173660400061
是用户k的第i个比特的数据，然后将其与C(k)(t)相乘，便可得到
Figure BDA00002173660400071
k=1,2,...K。其中，C(k)(t)为哈达玛序列，该代码的作用是把用户区分开来。经串并转换后，信号变为
Figure BDA00002173660400073
是指用户k中的第i个比特的第m个码片。每个码片流都会乘以它的载波
Figure BDA00002173660400075
是码序列
Figure BDA00002173660400076
快速傅里叶变换的结果。经过并串转换和数模转换后，得到
Figure BDA00002173660400077
Figure BDA00002173660400078
是第i个比特的数据流，与Accos(2πfct)相乘，经低通滤波后，就可以得到所要传输的信号S(k)(t)。在这里，FFT输出的第一个数据
Figure BDA00002173660400079
没有用到。
在下行链路中，对BS-CDMA的接收端进行说明，在图4中，r(t)为用户q接受到的信号，经过带通滤波处理后，信号变为η(t)，然后再与
Figure BDA000021736604000710
相乘，经低通滤波后，就可以得到β(t)。然后对β(t)进行模数转换，得到β[n]。在串并转换之后，每一个码元流都会乘以子载波以实现解调和
Figure BDA000021736604000713
是一组共轭变换对，而
Figure BDA000021736604000714
是码序列
Figure BDA000021736604000715
进行FFT之后的结果，所以从本质上讲，子载波是由码序列
Figure BDA000021736604000716
产生的。将解调后的信号
Figure BDA000021736604000717
进行低通滤波，就可以得到
Figure BDA000021736604000718
经过并串转换后，得到的
Figure BDA000021736604000719
会和扩频码相乘，然后通过相关器，得到判决变量
Figure BDA000021736604000720
最后经过判决器后，就可以恢复出有用信号
Figure BDA000021736604000721
需要注意两点：①FFT输出的第一个数据
Figure BDA000021736604000722
没有用到。②整个过程没有考虑同步问题，即对该系统的说明是在完全同步的条件下进行的。
在图2中，BS代表基站，User1～UserK代表K个用户终端，如手机。在上行链路中，User作为发送端，用Tx表示；BS作为接收端，用Rx表示。
在上行链路中，对BS-CDMA的发送端进行说明，当发射端发送第i个符号时，
在图3中，
Figure BDA000021736604000723
是用户k的第i个比特的数据，然后将其与C(k)(t)相乘，便可得到
Figure BDA000021736604000724
k=1,2,K。其中，C(k)(t)为哈达玛序列，该代码的作用是把用户区分开来。经串并转换后，信号变为
Figure BDA000021736604000725
Figure BDA000021736604000726
是指用户k中的第i个比特的第m个码片。每个码片流都会乘以它的载波
Figure BDA000021736604000727
Figure BDA000021736604000728
是码序列
Figure BDA000021736604000729
快速傅里叶变换的结果。经过并串转换和数模转换后，得到
Figure BDA000021736604000730
是第i个比特的数据流，与Accos(2πfct)相乘，经低通滤波后，就可以得到所要传输的信号S(k)(t)。在这里，FFT输出的第一个数据
Figure BDA000021736604000732
没有用到。
在上行链路中，BS-CDMA的接收端进行说明，在图4中，r(t)为用户q接受到的信号，经过带通滤波处理后，信号变为η(t)，然后再与
Figure BDA00002173660400081
相乘，经低通滤波后，就可以得到β(t)。然后对β(t)进行模数转换，得到β[n]。在串并转换之后，每一个码元流都会乘以子载波
Figure BDA00002173660400082
以实现解调。
Figure BDA00002173660400083
和
Figure BDA00002173660400084
是一组共轭变换对，而
Figure BDA00002173660400085
是码序列
Figure BDA00002173660400086
进行FFT之后的结果，所以从本质上讲，子载波是由码序列
Figure BDA00002173660400087
产生的。将解调后的信号
Figure BDA00002173660400088
进行低通滤波，就可以得到
Figure BDA00002173660400089
经过并串转换后，得到的会和扩频码相乘，然后通过相关器，得到判决变量
Figure BDA000021736604000811
最后经过判决器后，就可以恢复出有用信号
Figure BDA000021736604000812
需要注意两点：①FFT输出的第一个数据
Figure BDA000021736604000813
没有用到。②整个过程没有考虑同步问题，即对该系统的说明是在完全同步的条件下进行的。
另外，在下行链路中BS-CDMA的接收端上行链路中BS-CDMA的接收端中，可以用FFT和共轭变换的这两个模块替换图4中的IFFT模块，如图6所示。
在图6中，可以发现在信号的解调中，不再需要共轭变换的环节，并且将FFT的模块换成IFFT的模块。图6中的
Figure BDA000021736604000814
如下式所示：
Y m ( q ) = Σ n = 0 M x n ( q ) e j 2 π M mn , m = 0,1 , . . . , M - - - ( 1 ) .
具体实施方式二：结合图7说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的码分多址通信方法的进一步说明，步骤A4和步骤C4中所述的用户获得的一路串行数据分为实部和虚部；
在步骤A5和C5中的数/模转换是分别对数据的实部和虚部进行数/模转换；
在步骤A6和C6中的载波调制是分别对数/模转换后的实部和虚部进行载波调制；
在步骤A7和C7中的带通滤波是分别对载波调制后的实部和虚部进行带通滤波，然后将带通滤波后的实部和虚部相加在一起作为最终带通滤波后的信号。
在下行链路中，对BS-CDMA的发送端进行说明，当发射端发送第i个符号时，
Figure BDA000021736604000816
是用户k的第i个比特的数据，然后将其与C(k)(t)相乘，便可得到
Figure BDA000021736604000817
k=1,2,K。其中，C(k)(t)为哈达玛序列，该代码的作用是把用户区分开来。经串并转换后，信号变为
Figure BDA00002173660400091
Figure BDA00002173660400092
是指用户k中的第i个比特的第m个码片。每个码片流都会乘以它的载波
Figure BDA00002173660400093
是码序列
Figure BDA00002173660400095
快速傅里叶变换的结果。经并串转换后，得到
Figure BDA00002173660400096
由于FFT输出的结果含有复指数函数，
Figure BDA00002173660400097
可以分为实部和虚部分别进行传输，实部称为同相分量，虚部称为正交分量。经过数模转换后，用Accos(2πfct)乘以同相分量
Figure BDA00002173660400098
用-Acsin(2πfct)乘以正交分量
Figure BDA00002173660400099
经过带通滤波后，再将这两个信号加在一起。最后，所有用户的数据加在一起进行传输。在这里，FFT输出的第一个数据
Figure BDA000021736604000910
没有用到。
在下行链路中，对BS-CDMA的接收端进行说明，
由于复指数函数的存在，信号被分为实部和虚部两部分。用余弦函数传输信号的实部；用正弦函数传输信号的虚部。那么在接收端，同样需要对接收到的信号分为两部分。将信号与
Figure BDA000021736604000911
相乘，然后经过低通滤波就可以得到βI(t)；将信号与
Figure BDA000021736604000912
相乘，然后经过低通滤波就可以得到βQ(t)；然后，βQ(t)与-j相乘，再与βI(t)相加，就可以得到β(t)，经模数转换后，就得到β[n]。在串并转换之后，每一个码元流都会乘以子载波
Figure BDA000021736604000913
以实现解调。
Figure BDA000021736604000914
和
Figure BDA000021736604000915
是一组共轭变换对，而
Figure BDA000021736604000916
是码序列进行FFT之后的结果，所以从本质上讲，子载波是由码序列
Figure BDA000021736604000918
产生的。将解调后的信号
Figure BDA000021736604000919
进行低通滤波，就可以得到经过并串转换后，得到的
Figure BDA000021736604000921
会和扩频码相乘，然后通过相关器，得到判决变量
Figure BDA000021736604000922
最后经过判决器后，就可以恢复出有用信号
Figure BDA000021736604000923
需要注意两点：①FFT输出的第一个数据
Figure BDA000021736604000924
没有用到。②整个过程没有考虑同步问题，即对该系统的说明是在完全同步的条件下进行的。在上行链路中，对BS-CDMA的发送端进行说明，当用户k发射端发送第i个符号时，
Figure BDA000021736604000925
是用户k的第i个比特的数据，然后将其与C(k)(t)相乘，便可得到
Figure BDA000021736604000926
k=1,2,K。其中，C(k)(t)为哈达玛序列，该代码的作用是把用户区分开来。经串并转换后，信号变为
Figure BDA000021736604000927
Figure BDA000021736604000928
是指用户k中的第i个比特的第m个码片。每个码片流都会乘以它的载波 是码序列
Figure BDA000021736604000931
快速傅里叶变换的结果。经并串转换后，得到
Figure BDA000021736604000932
由于FFT输出的结果含有复指数函数，
Figure BDA000021736604000933
可以分为实部和虚部分别进行传输，实部称为同相分量，虚部称为正交分量。经过数模转换后，用Accos(2πfct)乘以同相分量
Figure BDA00002173660400101
用-Acsin(2πfct)乘以正交分量
Figure BDA00002173660400102
经过带通滤波后，再将这两个信号加在一起。最后，所有用户的数据加在一起进行传输。在这里，FFT输出的第一个数据
Figure BDA00002173660400103
没有用到。
在上行链路中，对BS-CDMA的接收端进行说明，
由于复指数函数的存在，信号被分为实部和虚部两部分。用余弦函数传输信号的实部；用正弦函数传输信号的虚部。那么在接收端，同样需要对接收到的信号分为两部分。将信号与
Figure BDA00002173660400104
相乘，然后经过低通滤波就可以得到βI(t)；将信号与
Figure BDA00002173660400105
相乘，然后经过低通滤波就可以得到βQ(t)；然后，βQ(t)与-j相乘，再与βI(t)相加，就可以得到β(t)，经模数转换后，就得到β[n]。在串并转换之后，每一个码元流都会乘以子载波
Figure BDA00002173660400106
以实现解调。
Figure BDA00002173660400107
和
Figure BDA00002173660400108
是一组共轭变换对，而
Figure BDA00002173660400109
是码序列
Figure BDA000021736604001010
进行FFT之后的结果，所以从本质上讲，子载波是由码序列
Figure BDA000021736604001011
产生的。将解调后的信号
Figure BDA000021736604001012
进行低通滤波，就可以得到
Figure BDA000021736604001013
经过并串转换后，得到的
Figure BDA000021736604001014
会和扩频码相乘，然后通过相关器，得到判决变量
Figure BDA000021736604001015
最后经过判决器后，就可以恢复出有用信号
需要注意两点：①FFT输出的第一个数据
Figure BDA000021736604001017
没有用到。②整个过程没有考虑同步问题，即对该系统的说明是在完全同步的条件下进行的。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的码分多址通信方法的进一步说明，步骤A1和步骤C1中所述的哈达玛序列为扩频码，每一串哈达玛序列对应着唯一一串码序列。
本实施方式中的哈达玛序列C(q)(t)作为扩频码，C(q)(t)保证了用户q不受其他用户的干扰；每一串哈达玛序列C(q)(t)对应着唯一一串码序列
Figure BDA000021736604001018
Figure BDA000021736604001019
可以使得用户q免受多径效应的影响。所以，该系统总共可以支持K个用户。下面，对C(q)(t)作如下定义：
C ( k ) = { c m ( k ) } m = 1 M , k = 1,2 , K - - - ( 2 )
记码片时间为Tc，那么就可以定义为
c m ( q ) ( t ) = c m ( q ) p T c ( m - T c ) - - - ( 3 )
其中，
Figure BDA00002173660400111
根据式(31)-(33)，扩频码C(q)(t)就可以定义为:
C ( q ) ( t ) = Σ m = 1 M c m ( q ) p T c ( t - m T c ) - - - ( 5 ) .
为了克服多径干扰，需要引入码序列。用户不同，码序列也不相同，哈达玛序列C(q)(t)和码序列有一一对应的关系，即每一串码序列
Figure BDA00002173660400114
对应着唯一一串哈达玛序列C(q)(t)。记用户q的码序列为q=1,2,...,K。下面，以
Figure BDA00002173660400116
为研究对象进行说明。码序列定义为
Figure BDA00002173660400117
即: x → ( 1 ) = [ 0,1,0 , . . . , 0 ] ( M + 1 ) × 1 x → ( 2 ) = [ 0,0,1 , . . . , 0 ] ( M + 1 ) × 1 . . . x → ( K ) = [ 0,0,0 , . . . , 1 ] ( M + 1 ) × 1 - - - ( 7 )
对用户的码序列
Figure BDA00002173660400119
进行FFT处理，如下式：
X m ( q ) = Σ m = 0 M x n ( q ) e - j 2 π M mn , m=0,1，...M                (8)
FFT的输出为: X → ( q ) = { X m ( q ) } m = 0 M = { X 0 ( q ) , X 1 ( q ) , X 2 ( q ) , . . . , X M ( q ) } - - - ( 9 ) .
对于BS-CDMA系统的性能，主要对频带利用率和抗干扰的性能两个方面进行说明。
频带利用率：BS-CDMA不需要循环前缀（CP）克服多径干扰，减小了频带浪费，提高了频带利用率。
OFDM系统的频带利用率定义如下：
Figure BDA000021736604001112
其中，Ts为符号时间，TCP为循环前缀的时间。
BS-CDMA的频带利用率定义如下：
Figure BDA00002173660400121
其中，Tb是位持续时间。
当OFDM和BS-CDMA的传输速率相同时，有下式：
κ = η BS - CDMA η OFDM = ( 1 + T CP / T s ) M M + 1 - - - ( 12 )
如果TCP=Ts/4，FFT的长度是M＝2048。那么，κ≈1.25>1，所以BS-CDMA的频带利用率比OFDM的频带利用率高。抗噪声的性能：码序列
Figure BDA00002173660400123
用于克服多径干扰，哈达玛序列C(k)(t)用来实现多址接入。所以，BS-CDMA系统不仅能克服多径干扰，也能克服多址干扰，可以支持较多的用户数量。
BS-CDMA系统对高斯白噪声也有很好的抑制作用，FFT的长度越长，对噪声的抑制能力越强。信噪比表示如下：
γ = E b N 0 = MA c 2 T c 2 N 0 - - - ( 13 )
在图8中，横坐标代表信噪比；纵坐标代表误码率。频带宽度为8MHz，用户数为1，采用的是6抽头典型城市(6-tap typical urban，6-TU)信道模型，具体参数请参见表1。
表1 6-TU信道模型的时延参数
  多抽头延迟(ns)   相对功率(dB)
  0   -3.0
  200   0
  500   -2.0
  1600   -6.0
  2300   -8.0
  5000   -10

Claims (3)

1.码分多址通信方法，它是基于BS-CDMA系统传统实现的，其特征是：
该系统的下行链路中BS-CDMA的发送端对每个用户的待发送数据的发送方法：
步骤A1、将该用户待发送的数据与相应的哈达玛序列相乘进行扩频，获得一路数据；
步骤A2、将步骤步骤A1获得一路数据进行串/并转换，获得M路并行数据；
步骤A3、将步骤A2获得的M路并行数据分别与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据；
步骤A4、将步骤A3获得的M路处理后的数据进行并/串转换，获得一路串行数据；
步骤A5、将步骤A4获得的一路串行数据进行数/模转换，获得转换后的一路模拟信号；
步骤A6、将步骤A5获得的一路模拟信号进行载波调制，获得调制后的一路调制信号；
步骤A7、将步骤A6获得的一路调制信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号；
步骤A8、将步骤A7获得的一路带通滤波后的信号发送至信道；
该系统的下行链路中BS-CDMA的接收端的信号接收方法：
步骤B1、采用接收天线接收信道发送的信号，并将所述信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号；
步骤B2、将步骤B1获得的一路带通滤波后的信号进行解调，获得一路解调后的信号；
步骤B3、将步骤B2获得一路解调后的信号进行低通滤波，获得一路低通滤波后的信号；
步骤B4、将步骤B3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换，获得一路数字数据；
步骤B5、将步骤B4获得的一路数字数据进行串/并转换，获得M路并行的数据；
步骤B6、将步骤B5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据；
步骤B7、将步骤B6获得的M路处理后的数据进行低通滤波，获得M路低通滤波后的数据；
步骤B8、将步骤B7获得的M路低通滤波后的数据进行并/串转换，获得一路串行的数据；
步骤B9、将步骤B8获得的一路串行的数据，采用相应的哈达玛序列进行解扩，获得一路解扩信号；
步骤B10、将步骤B9获得的一路解扩信号在一个位元时间Tb下进行积分，获得一路积分结果的积分数据；
步骤B11、将步骤B10获得的一路积分结果的积分数据进行判决，并输出；
步骤A3中M路码序列与步骤B6中的M路码序列相同；
该系统的上行链路中BS-CDMA的发送端对每个用户的待发送数据的发送方法：
步骤C1、将该用户的待发送数据与相应的哈达玛序列相乘进行扩频，获得一路数据；
步骤C2、将步骤步骤C1中获得一路数据进行串/并转换，获得M路并行数据；
步骤C3、将步骤C2获得的M路并行数据分别与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经FFT输出的离散数据；
步骤C4、将步骤C3获得的M路处理后的数据进行并/串转换，获得一路串行数据；
步骤C5、将步骤C4获得的一路串行数据分别进行数/模转换，获得转换后的一路模拟信号；
步骤C6、将步骤C5获得的一路模拟信号进行载波调制，获得调制后的一路调制信号；
步骤C7、将步骤C6获得的一路调制信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号；
步骤C8、将步骤C7获得的一路带通滤波后的信号发送至信道；
该系统的上行链路中BS-CDMA接收端信道中信号的方法：
步骤D1、采用接收天线接收信道发送的信号，并将所述信号进行带通滤波，获得一路带通滤波后的信号；
步骤D2、将步骤D1获得的一路带通滤波后的信号进行解调，获得一路解调后的信号；
步骤D3、将步骤D2获得一路解调后的信号进行低通滤波，获得一路低通滤波后的信号；
步骤D4、将步骤D3获得的一路低通滤波后的信号进行模/数转换，获得一路数字数据；
步骤D5、将步骤D4获得的一路数字数据进行串/并转换，获得M路并行的数据；
步骤D6、将步骤D5获得的M路并行的数据与M路子载波相乘，获得M路处理后的数据；所述M路子载波是M路码序列经IFFT输出的离散数据；
步骤D7、将步骤D6获得的M路处理后的数据进行低通滤波，获得M路低通滤波后的数据；
步骤D8、将步骤D7获得的M路低通滤波后的数据进行并/串转换，获得一路串行的数据；
步骤D9、将步骤D8获得的一路串行的数据，采用相应的哈达玛序列进行解扩，获得一路解扩信号；
步骤D10、将步骤D9获得的一路解扩信号在一个位元时间Tb下进行积分，获得一路积分结果的积分数据；
步骤D11、将步骤D10获得的一路积分结果的积分数据进行判决，并输出；
步骤C3中M路码序列与步骤D6中的M路码序列相同；
M均为正整数。
2.根据权利要求1所述的码分多址通信方法，其特征在于，步骤A4和步骤C4中所述的用户获得的一路串行数据分为实部和虚部；
在步骤A5和C5中的数/模转换是分别对数据的实部和虚部进行数/模转换；
在步骤A6和C6中的载波调制是分别对数/模转换后的实部和虚部进行载波调制；
在步骤A7和C7中的带通滤波是分别对载波调制后的实部和虚部进行带通滤波，然后将带通滤波后的实部和虚部相加在一起作为最终带通滤波后的信号。
3.根据权利要求1所述的码分多址通信方法，其特征在于，步骤A1和步骤C1中所述的哈达玛序列为扩频码，每一串哈达玛序列对应着唯一一串码序列。
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