CN103209052A

CN103209052A - Cdma循环多路复用联合译码方法及装置

Info

Publication number: CN103209052A
Application number: CN2013100747871A
Authority: CN
Inventors: 刘元安; 孔雪刚; 谢刚; 张贵; 刘凯明; 刘芳; 袁东明
Original assignee: Beijing University of Posts and Telecommunications
Current assignee: Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2013-03-08
Publication date: 2013-07-17

Abstract

本发明公开了一种CDMA循环多路复用联合译码方法及装置，其中该方法特征为：首先发送端将所用的扩频码进行循环移位，生成多种原始扩频码的循环移位序列，然后将所要发送的二进制信息序列通过串并变换分为多路，多路信息分别与原始扩频码和其循环移位序列相乘后进行叠加。最后将叠加后的序列与调制载波相乘后进行发射。接收端在进行解调后，利用原始扩频码和其循环移位序列分别解扩，然后综合利用多路解扩的信息通过联合译码的方式运用最小欧氏距离原则同时恢复出多路信息。与多进制振幅调制相比使用上述方法，可以在相同信噪比的情况下大大降低误码率。

Description

CDMA循环多路复用联合译码方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种CDMA循环多路复用联合译码方法及装置。

背景技术

在CDMA通信系统中，多个用户同时在相同的频段上进行通信，不同的用户用不同的码作为扩频码，该码就是用户的地址码。在现有的CDMA系统中大都采用伪随机序列作为扩频码来使用。由于伪随机序列具有很好的自相关特性，因此多径干扰得到了极大的抑制。

在现有的CDMA通信系统中，如果需要高速传输数据，可以采取的方法有两种，第一种是增加调制阶数，第二种是采用多天线技术实现空分复用。然而在每比特能量相同的情况下，与低阶调制相比，高阶调制的误比特率会大大升高，因此高阶调制在提高系统有效性的同时大大降低了系统的可靠性。采用多天线技术可以实现空分复用，即在相同频段上同时传输多路数据而彼此间不相互干扰，理论上采用多天线技术可以实现的复用路数与天线数相等。但是多天线技术实现空分复用的前提是各个天线信道之间的相关性不能太强，因此终端的天线间距不能太小，限于目前移动终端体积有限，因此移动终端的天线数不可能太多，这就大大限制了系统容量的提升。除此之外多天线系统的接收机硬件实现较为复杂，因此我们提出了一种CDMA循环多路复用联合译码方法及装置，能够用一根天线在同一频段采用低阶调制的方式同时传输多路数据。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种CDMA循环多路复用联合译码方法及装置，运用原始扩频码和其循环移位序列同时并行传输数据，在单位比特能量相同的情况下，获得比高阶调制更低的误码率，使得系统在高速传输数据的时候，性能也能很好的趋近香农界限。

本发明提供的一种CDMA循环多路复用联合译码方法及装置，其特征在于：

首先在发送端将扩频码通过不同次数的循环移位生成多路原始扩频码的循环移位序列，然后经过串并变换将所要发送的信息序列分为多路，将这多路数据分别用原始扩频码和其循环移位生成的新的序列进行扩频后叠加。接收端在进行解调后，分别用原始扩频码和其循环移位生成的新序列进行解扩，最后综合利用多路解扩的结果对多路数据进行联合判决。

所述的扩频码为m序列。

所述的循环移位，对于n位的m序列，共拥有n种循环移位的形式，可以指其中的任何一种。

所述的联合判决，需要首先用在无噪声情况下的解扩结果来绘制星座点，然后采用距离星座点的最小欧氏距离准则进行判决。对于k路复用，各路数据对应的扩频码分别为m₀，m₁，m₂…m_k-1，其中序列m₁，m₂…m_k-1都是原始扩频码m₀的循环移位形式，符号周期为T，那么对于数据(s₁,s₂,…,s_k-1)所对应的星座点坐标可以表示为：

{(\begin{matrix} {&Integral;}_{0}^{T} m_{0} (t) \times Σ_{i = 0}^{k - 1} [s_{i + 1} \cdot m_{i} (t)] dt \\ {&Integral;}_{0}^{T} m_{1} (t) \times Σ_{i = 0}^{k - 1} [s_{i + 1} \cdot m_{i} (t)] dt \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ {&Integral;}_{0}^{T} m_{k - 1} (t) \times Σ_{i = 0}^{k - 1} [s_{i + 1} \cdot m_{i} (t)] dt \end{matrix})}^{T}

所述的多路，对于n位的m序列可以为2～n路。

与现有的CDMA系统中的高阶调制相比，本发明运用原始扩频码和其循环移位序列同时并行传输，在接收端对多路解扩的结果进行联合译码，从而使得在相同比特能量的情况下误码率大大降低。

在本发明的具体实施方式例中，给出了一个CDMA循环多路复用联合译码算法的实施案例。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为本发明一个实施例的通信系统示意图。

图2为本发明一个实施例的m序列及其循环移位序列的示意表。

图3为本发明一个实施例的判决星座图。

图4为本发明一个实施例的误码率性能与同速率、同比特能量的高阶调制的性能对比示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

图1为本发明一个实施例的具体通信系统的示意图，如图所示，在该系统中，采用的是两路复用，首先将要发送的信息序列经串并变换分成了两组，将这两组信息分别用原始扩频码和其循环移位进行扩频后叠加，再经过载波调制后发射出去。接收端在解调后将信号分别用原始扩频序列及其循环移位序列解扩，在对两路解扩结果进行联合译码。

图2为本发明一个实施例的m序列及其循环移位序列的示意表，如图所示：

循环移位序列是原始扩频序列经四次循环移位得到的结果。

图3为本发明一个实施例的判决星座图。在该图中给出了各种信息组合情况对应的星座点：00→（6/7,6/7）；10→（-8/7,8/7）；11→（-6/7,-6/7）；01→（8/7,-8/7）。各个星座点的两个坐标值，就是在无噪声的情况下，两路解扩的结果。其中的虚线段为各个星座点的连线，实线为各条虚线段的垂直平分线，因此实线也就构成了各个判决域的边界。

图4为本发明一个实施例的仿真结果示意图，该图反映的是在单径、平坦衰落的环境中，在相同传输速率、相同信噪比的条件下本发明所提出的算法与CDMA高阶调制进行对比的结果。对于CDMA高阶调制方式，运用二维格雷编码好于非格雷编码，但本发明所提出的方法显然远远好于上述两种，并且随着信噪比的增加优势明显加强。

以上所述仅为本发明的一个实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.CDMA循环多路复用联合译码方法及装置，其特征为

2.根据权利要求1所述的CDMA循环多路复用联合译码方法及装置，其特征在于，所述的扩频码为m序列。

3.根据权利要求1所述的CDMA循环多路复用联合译码方法及装置，其特征在于，对于n位的m序列，共拥有n-1种循环移位的形式，所述的循环移位，可以指其中的任何一种。

4.根据权利要求1所述的CDMA循环多路复用联合译码方法及装置，其特征在于，所述的联合判决，需要首先用在无噪声情况下的解扩结果来绘制星座点，然后采用距离星座点的最小欧氏距离准则进行判决。对于k路复用，各路数据对应的扩频码分别为m₀，m₁，m₂…m_k-1，其中序列m₁，m₂…m_k-1都是原始扩频码m₀的循环移位形式，符号周期为T，那么对于数据(s₁,s₂,…,s_k-1)所对应的星座点坐标可以表示为：

{(\begin{matrix} {&Integral;}_{0}^{T} m_{0} (t) \times Σ_{i = 0}^{k - 1} [s_{i + 1} \cdot m_{i} (t)] dt \\ {&Integral;}_{0}^{T} m_{1} (t) \times Σ_{i = 0}^{k - 1} [s_{i + 1} \cdot m_{i} (t)] dt \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ {&Integral;}_{0}^{T} m_{k - 1} (t) \times Σ_{i = 0}^{k - 1} [s_{i + 1} \cdot m_{i} (t)] dt \end{matrix})}^{T}

5.根据权利要求1所述的CDMA循环多路复用联合译码方法及装置，其特征在于，所述的多路，对于n位的m序列可以为2～n路。