CN105874761A - 用于发送前导序列的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发送前导码序列的方法及装置。根据一实施例的发送器可以从由‑1、0和1的元素构成的三进制前导码序列提取针对非相干接收器的第一序列以及针对相干接收器的第二序列，并将第一序列以及第二序列映射到由多个位构成的前导码，从而生成非相干接收器以及相干接收器所支持的第三序列。

Description

用于发送前导序列的方法及装置
技术领域
以下的实施例涉及一种发送前导序列的方法及装置。
背景技术
数字无线通信系统的调制方法大致可分为非相干调制(noncoherentmodulation)方式和相干调制(coherent modulation)方式。非相干调制方式可适合于具有低功耗以及低复杂度的非相干接收器，而相干调制方式可适合于针对功耗以及复杂度的限制不大且具有优良的性能的相干接收器。
发明内容
技术方案
根据一实施例的发送器，可包括：提取器，从由-1、0和1的元素构成的三进制前导码序列提取针对非相干接收器的第一序列以及针对相干接收器的第二序列；序列生成器，将第一序列以及第二序列映射到由多个位构成的前导码，来生成被非相干接收器以及相干接收器支持的第三序列。
所述第一序列可以由0和1的元素所构成，所述第二序列可以由-1和1的元素所构成。
所述序列提取器可以通过以所述第一序列的周期为基准将所述三进制前导码序列的元素转换为绝对值，来提取所述第一序列。
所述序列提取器可以通过以所述第二序列的周期为基准而将所述三进制前导码序列的元素中的0的元素转换为1的元素，来提取第二序列。
所述序列生成器可以包括：第一映射器，将所述第一序列分别映射到所述前导码的所述至少一个位；第二映射器，通过将所述第二序列映射到已分别映射到所述前导码的所述至少一个位的所述第一序列，来生成所述第三序列。
所述第一映射器可以基于根据所述第一序列的周期的模式计数器来增加所述第一序列的索引，并将与所述索引对应的所述第一序列的元素映射到所述前导码的所述至少一个位。
所述第二映射器可以基于根据所述第二序列的周期的模式计数器来增加所述第二序列的索引，并向映射到所述前导码的所述至少一个位的所述第一序列映射所述索引所对应的所述第二序列的元素。
所述第二映射器可以将映射到所述前导码的所述至少一个位的所述第一序列与所述第二序列相乘。
所述第二映射器可以以所述第一序列的周期和所述第二序列的周期的比值相当的次数反复所述第一序列而扩展，并将扩展后的第一序列与所述第二序列相乘。
所述序列生成器可以包括：第一二进制映射器，将所述第一序列分别映射到所述前导码的至少一个位；第二二进制映射器，通过将所述第二序列的元素转换为二进制值并将所述转换后的第二序列与映射到所述前导码的至少一个位的所述第一序列聚集(aggregation)，来生成所述第三序列。
所述第二二进制映射器可以将所述第二序列的-1元素转换为1并将所述第二序列的1的元素转换为0。
所述第一序列的周期可比所述第二序列的周期短。
所述序列生成器可以通过生成与所述前导码的至少一个位对应的基本前导码序列并以预先确定的次数反复所述基本前导码序列，来生成所述第三序列。
所述序列生成器可以通过以所述第一序列的周期和所述第二序列的周期的比值相当的次数反复第一序列而扩展所述第一序列，并将扩展后的第一序列与第二序列相乘，来生成所述基本前导码序列。
所述前导码的前导码格式可以是下述的[表1]中的P1格式以及P2格式中的一个，所述基本前导码序列可根据所述前导码格式而具有记载于下述的[表1]中的基本前导码模式以及反复次数。
[表1]
所述第一序列、所述第一序列的周期、所述第二序列、所述第二序列的周期可以根据所述前导码格式而具有记载于下述的表2中的值。
[表2]
根据一实施例的发送器还可以包括：帧发送器，将包含所述第三序列的前导码字段、SFD字段、PHR字段以及PSDU字段的发送帧发送到所述非相干接收器和所述相干接收器中的至少一个。
根据一实施例的序列提取装置可以包括：三进制前导码序列获取器，获取由-1、0和1的元素构成的三进制前导码序列；第一序列提取器，从所述三进制前导码序列提取由0和1的元素构成且针对非相干接收器的第一序列；第二序列提取器，提取由-1和1的元素构成且针对相干接收器的第二序列。
所述第一序列提取器可以通过以所述第一序列的周期为基准将所述三进制前导码序列的元素转换为绝对值，来提取所述第一序列。
所述第二序列提取器可以通过以所述第二序列的周期为基准将所述三进制前导码序列的元素中的0的元素转换为1的元素，来提取所述第二序列。
根据一实施例的序列提取装置还可以包括：存储器，存储所述第一序列以及所述第二序列。
根据一实施例的序列生成装置可以包括：第一映射器，将由0和1的元素构成且针对非相干接收器的第一序列分别映射到前导码的至少一个位；第二映射器，将由-1和1的元素构成且针对相干接收器的第二序列映射到所述前导码的所述第一序列，来生成所述非相干接收器以及所述相干接收器所支持的第三序列。
所述第一序列以及所述第二序列可以预先被存储。
所述第一映射器可以对所述前导码的至少一个位,基于根据所述第一序列的周期的模数计数器来增加所述第一序列的索引，并将与所述索引对应的所述第一序列的元素映射到所述前导码的所述至少一个位。
所述第二映射器可以基于根据所述第二序列的周期的模数计数器来增加所述第二序列的索引，并将与所述索引对应的所述第二序列的元素映射到以映射到所述前导码的所述至少一个位的所述第一序列。
所述第二映射器可以将映射到所述前导码的所述至少一个位的所述第一序列与所述第二序列相乘。
根据一实施例的发送器可以包括：基本前导码提取部，根据前导码的前导码格式提取基本前导码模式；前导码序列生成部，通过以预先确定的反复次数反复所述基本前导码模式，来生成非相干接收器以及相干接收器所支持的前导码序列。
所述基本前导码提取部可以根据下述的[表3]的P1前导码格式和P2前导码格式中的某一个前导码格式而从下述的[表3]提取所述基本前导码模式以及所述预先确定的反复次数。
[表3]
根据一实施例的发送器还可以包括：帧发送器，将包含所述前导码序列的前导码字段、SFD字段、PHR字段以及PSDU字段的发送帧发送到所述非相干接收器和所述相干接收器中的至少一个。
根据一实施例的发送器可以包括：基本前导码提取部，根据下述的[表4]的P1前导码格式和P2前导码格式中的一个前导码格式从下述的[表4]获取基本前导码模式以及预先确定的反复次数；前导码序列生成部，通过以所述预先确定的反复次数反复所述基本前导码模式，来生成被非相干接收器以及相干接收器支持的前导码序列；帧发送器，将包含所述前导码序列的前导码字段、SFD字段、PHR字段以及PSDU字段的发送帧发送到所述非相干接收器和所述相干接收器中的至少一个。
[表4]
附图说明
图1是示出根据一实施例的无线通信系统的图。
图2是示出根据一实施例的生成长度为32或16的三进制前导码的方法的操作流程图。
图3是示出根据一实施例的生成64长度的三进制前导码的方法的操作流程图。
图4是示出根据一实施例的发送帧的图。
图5是用于示出根据一实施例的发送器的框图。
图6是示出根据一实施例的序列提取器的框图。
图7以及图8是用于说明根据一实施例的序列生成器的一例的图。
图9是用于说明根据另一实施例的序列生成器的一例的图。
图10是用于说明根据一实施例的三进制序列的生成的图。
图11是示出根据另一实施例的发送器的框图。
图12是示出根据一实施例的序列发送方法的操作流程图。
图13是示出根据一实施例的序列提取方法的操作流程图。
图14是示出根据一实施例的序列生成方法的操作流程图。
图15是示出根据一实施例的前导码序列生成方法的操作流程图。
具体实施方式
在下文中，参照附图对实施例进行详细的说明。在各个附图中，相同的参考标号用于指示相同的部件。
可针对在下文中说明的实施例实现多样的变更。将理解的是，在下文中说明的实施例并非用于限制实施形式，而是包含对这些实施例的所有的变更、等同物以及替代物。
在实施例中使用的术语仅用于说明特定的实施例，而使用该术语的目的并不在于限制实施例。除非在语言环境中另有明确声明，否则单数形式也意在包括复数形式。当在本说明书中，“包含”、“具有”等术语指定本说明书中记载的特征、整体、步骤、操作、构成要素、部件或它们的组合的存在，而并不事先排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件以及/或者它们的组合的可能性。
除非另有定义，否则这里使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解，除非在本文中明确地定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与它们在相关领域的环境中的含义一致的含义，而不应被解释为理想化或过于正式的意义。
此外，在参照附图进行说明时，与附图标号无关地，对相同的构成要素赋予相同的参考标号，并省略对相同构成要素的重复说明。在对实施例进行说明时，如果判断为针对相关公知技术的具体说明对实施例的主旨带来不必要的混乱，则省略该详细说明。
图1是示出根据一实施例的无线通信系统的图。
参照图1，无线通信系统可以包括：相干发送器(coherent transmitter)110、非相干接收器(noncoherent transmitter)120以及相干接收器(coherent receiver)130。相干发送器110可以以包为单位发送数据。包可以包括用于实现相干发送器110和接收器120、130之间的时间同步的前导码(preamble)。前导码位于包的前部，其可以表示预先确定的预定模式的符号序列。
相干发送器110可以利用相干调制(coherent modulation)方法对前导码进行调制。在基于相干调制方法的情况下，相干发送器110可以利用{-1,0,+1}的元素来将前导码调制为序列的形态，并将包含经调制的前导码的包发送到接收器120、130。在一实施例中，由{-1,0,+1}的元素构成的前导码序列可呈现为三进制前导码序列(ternary preamblesequence)；由{0,+1}的元素构成的序列可呈现为单极性前导码序列(unipolar preamblesequence)；由{-1,1}的元素构成的序列可呈现为双极性前导码序列(bipolar preamblesequence)。在此，+1元素表示将载波信号(carrier signal)的相位(phase)值设定为0；0元素表示关闭载波信号；-1元素表示将载波信号的相位值设定为180度。在非相干接收器120从相干接收器110接收包的情况下，非相干接收器120利用非相干解调(noncoherentdemodulation)方法对前导码进行解调，因此非相干接收器120不区分载波信号的互不相同的相位。据此，非相干接收器120不区分+1元素和-1元素，因此可能将前导码的三进制前导码序列识别为单极性前导码序列。在相干接收器130从相干发送器110接收包的情况下，相干接收器130可以利用相干解调(coherent demodulation)方法对前导码进行解调，因此，与非相干接收器120不同地，可以将前导码的三进制前导码序列识别为三进制前导码序列。
相干发送器110的前导码可以是由三进制前导码序列多次反复而形成的结构。据此，非相干接收器120所解调的前导码可以是由单极性前导码序列多次反复而形成的结构；相干接收器130所解调的前导码可以是由三进制前导码序列多次反复而形成的结构。非相干接收器120的复杂度以及运行功率小于相干接收器130，因此针对非相干接收器120的前导码设计的单极性前导码序列的反复周期可相对较短，而针对相干接收器130的前导码设计的三进制前导码序列的反复周期可相对较长。由于单极性前导码序列的反复周期较短，因此在非相干接收器120中处理信号时，其计算量将会减少，并且所接收的样本的存储空间会减小，从而可以有利于非相干接收器120的低复杂度以及低功耗的操作。
相干发送器110可以将可应用于非相干接收器120以及相干接收器130的三进制前导码序列划分为单极性前导码序列以及双极性前导码序列，并对单极性前导码序列以及双极性前导码序列进行重构而生成公同的前导码序列，然后将其发送到非相干接收器120以及相干接收器130。
随着相干接收器110将三进制前导码序列划分为单极性前导码序列以及双极性前导码序列，从而，需要预先存储到相干发送器110的存储量可能会减少。此外，在需要进行非相干接收器120或相干接收器130中的一个接收器的前导码序列的修改时，可以更为灵活地应对该情况。
以下，参照图2以及图3而在下文中对可应用于非相干接收器120以及相干接收器130的三进制前导码序列的设计方法进行详细的说明。
此外，参照图4至图13而在下文中对基于所设计的三进制前导码序列来向非相干接收器120以及相干接收器130发送前导码的方法进行详细的说明。
<三进制前导码序列的设计>
在一实施例中，示出用于获取具有针对可变扩频因子(variable spreadingfactor)的元素(或者字符(alphabet))的非相干扩频序列(non-coherent spreadingsequence)的方法。
用于可变扩频因子的扩频序列可以被定义为C＝{cm|m∈NSF}，扩频因子可被表示为m∈NSF＝{2,4,8,16,…}。在此，m表示扩频因子，cm表示用于扩频因子m的扩频序列。
在前导码符号长度(preamble symbol length)为M时，前导码序列可以为在此，所有元素均由1来构成的向量1m(all one vector)的长度为m，可以表示克罗内克积运算(kronecker product operation)。
可以表示用于可变扩频因子的码本。在此，N表示相干性大小(correlation size)。Wm＝[w1 w2…wN]是针对扩频因子m的码字。在此，wl∈{0,1}以及vm＝[v1 v2…vN]是相关性序列(correlation sequence)。以及yn＝[yn yn+1…yn+N-1]是输入序列。针对扩频因子的相关性输出(correlation output)可以用如下的公式来表示：
基于相关性的输出，扩频因子的盲检测(Blind Detection)以及包检测分别可以由以及来被确定。在此，可表示包未被发送，可表示包已被发送，γpd可表示用于检测包的临界值。
为提高前导码性能，可以要求执行基于针对可变扩频因子的循环移位等价集(circular shift equivalent set)的正交序列设计(orthogonal sequencedesign)。循环移位等价集可以由如下的公式来被定义： 其中0<l<m}其中，cm＝[c1 c2…cm]。
针对非相干可变扩频因子序列(non-coherent variable spreading factorsequence)的解可被描述为如下。考虑到具有扩频序列的前导码的反复结构，可利用下述的属性。
属性1.0/1平衡属性(0/1balanced property)
属性2.非-反复属性(non-repetition property)：可以防止连续的1或0所导致的模糊性。其可以被表示为：{cm＝[cm/2,1]|cm/2,1≠cm/2,2}。
属性3.非-循环属性(non-circular property)：可以防止嵌套码字(nestedcodewords)所导致的模糊性。其可以被表示为：
属性4.共轭属性(conjugate property)：其可以被表示为：
基于上述的属性1至属性4，根据扩频因子m的循环移位等价集可以由如下的表1来表示。
[表1]
m＝4： 1集(set)
m＝8： 2集(set)
m＝16： 16集(set)
在一实施例中，可以以用于可变扩频因子的循环移位等价集为基础而从各个扩频因子中结合互不相同的码字，从而提取分级的码本结构。
为获取上述的属性1至属性4，在一实施例中，可以表示两种前导码序列的正交展开(orthogonal expansion)。
第一正交展开可以表示为如下的数学式以及如下的表2： 其中,并且t≥2，以及c2＝[1 0],c4＝[1 0 0 1],c8＝[1 01 0 0 1 0 1],c16＝[1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1]。
[表2]
m＝2 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
m＝4 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1
m＝8 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1
m＝16 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1
第二正交展开可以表示为如下的数学式以及如下的表3： 其中并且t≥2以及c2＝[1 0],c4＝[1 0 0 1],c8＝[1 0 1 0 0 1 1 0],c16＝[1 0 0 10 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1]。
[表3]
m＝2 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
m＝4 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1
m＝8 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0
在此，共轭序列可被定义为 可表示二进制互斥(binaryexclusive)运算或者XOR运算。
以下的表4表示当扩频因子m为4时的循环移位等价集。
[表4]
Set 1
以下的表5以及表6表示当扩频因子m为8时的循环移位等价集。
[表5]
集1
[表6]
集2
以下的表7至表22表示当扩频因子m为16的情况下的循环移位等价集。
[表7]
集1
[表8]
集2
[表9]
集3
[表10]
集4
[表11]
集5
[表12]
集6
[表13]
集7
[表14]
集8
[表15]
集9
[表16]
集10
[表17]
集11
[表18]
集12
[表19]
集13
[表20]
集14
[表21]
集15
[表22]
集16
以下的表23是简略地示出根据一实施例的非相干系数的内容的表格。基本序列的反复次数可对应于序列的长度以及序列内的1的数量。
[表23]
非相干序列在非相干模式下可以相同。用于表示在接收器将包络线检测器应用于三进制序列的结果的结果序列可以对应于表23中的非相干序列。在相干模式下，非相干序列的1可以表示{1或-1}。在非相干序列中的0不改变。
在从非相干序列获取三进制序列的情况下，可发生如下的事项。
a.三进制序列的元素(或者字符)可能为{-1,0,1}。
b.根据表23中的非相干序列，0的位置可能被固定。
c.非相干序列中的1可以具有{-1,1}的值。
d.根据如上所述的事项，针对所有模式的三进制序列，即，OOK-2、OOK-4、OOK-8和OOK-16可被要求良好的相关属性(good correlation properties)。
已执行相关的三进制序列的长度充分长，足以获取良好的处理增益(goodprocessing gain)。只不过，在进行低功耗通信时，三进制序列的长度可不应长到导致使存储器的过度利用。在一实施例中，三进制序列的长度可以为16、32以及64。在三进制序列的长度为16的情况和32的情况下的三进制序列的设计方法可相同。其可以利用基于途径(approach)的查询而确认。当三进制序列的长度为64的情况下，如果利用与三进制序列的长度为16、32的情况相同的三进制序列的设计方法，则查询空间将会变大，据此，序列的时间消耗可能较大。据此，当三进制序列的长度为64的情况下，三进制序列的设计方法可能不同。
三进制序列的长度可决定三进制序列的周期。多个周期可以用于改善三进制序列的同步性能。
在三进制序列的长度为16以及32的情况下的三进制序列的设计方法
图2是示出根据一实施例的生成长度为32或16的三进制前导码的方法的操作流程图。参照图2，假设三进制序列的长度为N，则N＝16以及N＝32的情况下的三进制序列的设计方法可被表示为如下。
作为第一步骤，可以定义相关长度(correlation length)N，并可以生成元素为{+1,-1}且长度为N/2的二进制序列的所有的2N/2个组合(210)。
作为第二步骤，可以生成元素为{+1,0,1}且长度为N的三进制序列的所有的2N/2个组合(220)。这种序列可以表示为0≤i≤2N/2-1。在此情况下，0的位置可以被固定，0的位置可以由上述的表23中的非相干序列来被确定。在长度为N的序列中的N/2个1的位置可以被{1或-1}所替换，并可以生成2N/2个组合。
在下文中，从在第二步骤获取到的三进制序列中获取三进制同步前导码(ternarysynchronization preamble)的方法被表示为如下。
作为第三步骤，可以计算2N/2个三进制序列的循环相关性(cyclic correlation)，即，
作为第4步骤，可以计算2N/2个三进制序列的边带相关性(side correlation)之和，即，
作为第5步骤，可以选择作为具有相干性的平方的最小和的序列集Z＝min{Si}(250)。这种序列的数量通常远小于2N/2个。例如，在N＝32时，这种序列的数量通常小于216/50。
在下文中，从在第5步骤中获取的序列的集获取三进制同步前导码(Ternarysynchronization preamble)的方法被表示为如下。
作为第6步骤，为了减小序列的集合，可以运算SNR值的区域中的准确性的检测概率(probability of correct detection over a range of SNR values)(260)。SNR范围可以从在准确性检测概率为0.1的情况所对应的SNR值至准确性检测概率为1的情况下的SNR值中的最小的SNR值的范围内选择。
为获取SNR值的区域，可以利用三进制序列中的某一个三进制序列。准确性检测的概率可以为了多样的SNR而进行运算。可以示出准确性检测概率为0.1到1的情况下的SNR区域。
SNR区域可以是运算了准确性检测概率的SNR区域的集。可以在这种SNR区域中运算针对所有的序列的准确性检测概率。
用于检测准确性的概率可以通过如下的方法得到运算。
三进制序列前导码可以被附加到20字节的数据有效载荷以生形成包(packet)。因此，随机整数偏移(random integer offsets)可以被添加到包。其可以使额外的白高斯噪声信道(additive white Gaussian noise channel)通过。接收信号可与相同的三进制序列相关。
[数学式1]
R a y ( &tau; ) &Sigma; n = 0 N - 1 a n y ( n + &tau; ) N&sigma; x &sigma; y
在此，σa以及σy分别可以表示三进制序列和接收信号的标准偏差。上述的相关性可与预先确定的临界值进行比较。如果相关性Ray(τ)超过预先确定的临界值，则可以检测出包。如果该检测过程在正确的索引(correct index)下发生，则包可以被准确地检测到。针对多样的包、多样的随机偏移执行反复的这种试验(trial)，从而可以得到用于检测准确性的平均概率。该过程可以为SNR区域而执行。
作为第7步骤，针对在Z中的各个序列，可以运算SNR区域内的准确性的检测概率之和(270)。可以将在第6步骤中的准确性的检测概率之和最大的序列选择为三进制同步前导码(280)。
上述的三进制序列的设计方法可用于任意的长度N。针对序列的查询空间可以指数增长。
针对相关性的长度，例如，在N＝32的情况下的代表性的代码(exemplary codes)可以用如下的表24来表示，在N＝16的情况下的代表性的代码可以用如下的表25来表示。为了能够改善性能，同步前导码序列可以利用多个三进制序列。
[表24]
[表25]
在三进制序列的长度为64的情况下的三进制序列的设计方法
图3是示出根据一实施例的生成长度为64的三进制前导码的方法的流程图。参照图3，如果上述的三进制序列的设计方法被用于到N＝64(执行自相关(auto-correlation)的长度)的情况，则查询空间将会大幅度增加。
在一实施例中，可以通过使三进制序列不均衡，来获得良好的相关属性。例如，可以使序列的1(np)的数量大于-1(nm)的数量，或者可以相反。具有最佳周期相关性(perfectperiodic correlation)的三进制序列中，1以及-1(np,nm)所被允许的值可以为(3,1)、(6,3)、(10,6)、(15,10)、(21,15)。
三进制序列的设计方法可以将由32个0和32个+1、-1构成的长度为64的三进制序列作为对象，并且可以以上述的值中的(21,15)为基础而设计长度为64的三进制序列。在此，(21,15)可以表示+1的数量比-1的数量多6个。以(21,15)为基础而设计长度为64的三进制序列的方法可以呈现为如下。
作为第一步骤，可以生成长度为32的PN序列。在所生成的序列中，+1的数量可以为np＝16，-1的数量可以为nm＝15。首先，长度为32的平衡序列(balanced sequence)可以通过将-1置于最后而生成。将{+1,-1}作为元素而具有的长度为32的序列可以被插入到OOK-2、OOK-4、OOK-8以及OOK-16的序列中的1的位置以生成对应的三进制序列。据此，用于序列的最大边带相关(maximum side correlation)可以是8，相关性峰值(peak correlation)可以是+32。在下文中，为了获取小于8的边带相关，可以利用PN序列来对掩盖函数运算符(masking function operator)进行定义。
作为第二步骤，掩盖函数可以在OOK-2、OOK-4、OOK-8以及OOK-16下分别被定义为M2、M4、M8以及M16(310)。可为了对通过将-1添加到长度为31的PN序列而获取到的长度为32的序列中的+1的数量不平衡，来对掩盖函数进行定义。可以生成以{1,-1}为元素的长度为31的PN序列(320)，并可以在长度为31的PN序列的末端添加-1而生成长度为32的序列Bn(330)。长度为32的序列可以呈现为Bn＝{b0,b1,…,bN/2-1}。
a.针对OOK-2的掩盖函数M2可以被定义为如下。
当i＝{17,30时否则
在此，在索引i为17、30的情况下，掩盖函数的构成要素可以为-1，而在索引i为其他索引的情况下，掩盖函数的构成要素可以为1。
b.针对OOK-4的掩盖函数M4可以被定义为如下。
当i＝{7,9,17,30时否则
在此，在索引i为7、9、17的情况下，掩盖函数的构成要素可以为-1，在索引i为其他索引的情况下，掩盖函数的构成要素可以为1。
c.针对OOK-8的掩盖函数M8可以被定义为如下。
当i＝{2,13,31}时否则
在此，在索引i为2、13、31的情况下，掩盖函数的构成要素可以为-1，在索引i为其他索引的情况下，掩盖函数的构成要素可以为1。
d.针对OOK-16的掩盖函数M16可以被定义为如下。
当i＝{7,9,17,31}时否则
在此，在索引i为7、9、17、31的情况下，掩盖函数的构成要素可以为-1，在索引i为其他索引的情况下，掩盖函数的构成要素可以为1。
作为第三步骤，如下述的数学式3，可以使在第二步骤中说明的长度为32的序列Bn分别与M2、M4、M8、M16相乘(element wise multiplication，*)，从而生成C2、C4、C8以及C16(340)。
[数学式3]
Ci＝Bn*Mi,i＝{2,4,8,16}
在第一步骤中，平衡三进制序列(balanced ternary sequence)的最大边带相关可以为8。在第三步骤中获取的序列的最大边带序列小于8，因此可能相比在第一步骤中的平衡三进制序列而更有用。
在一实施例中，可以生成各种掩盖函数，而且结果序列的相关属性可以分别为各个掩盖函数而被检查。在所有的结果序列中，最大边带序列的具有最小值的序列可能被选择为候选三进制序列。
作为第4步骤，可以将长度为32的序列C2、C4、C8以及C16分别插入到与OOK-2、OOK-4、OOK-8以及OOK-16分别相关的长度为64的非相干序列中的1的位置，从而获取对应的长度为64的三进制序列(350)。
例如，长度为64的非相干OOK-2前导码可以由{0 1}序列反复32次而形成。为获取针对OOK-2的长度为64的三进制序列D2，在序列{1 0}中，在1的位置可以插入长度为32的序列C2。
此外，例如，长度为64的非相干OOK-4前导码可以由{1 0 0 1}序列反复16次而形成。为获取针对OOK-4的长度为64的三进制序列D4，在序列{1 0 0 1}中，在1的位置可以插入长度为32的序列C4。
此外，例如，长度为64的非相干OOK-8前导码可以由{1 0 1 0 0 1 0 1}序列反复8次而形成。为获取针对OOK-8的长度为64的三进制序列D8，在序列{1 0 1 0 0 1 0 1}中，在1的位置可以插入长度为32的序列C8。
此外，例如，长度为64的非相干OOK-16前导码可以由{1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 10 1 01}序列反复4次而形成。为获取针对OOK-16的长度为64的三进制序列D16，在序列{1 01 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1}中，在1的位置可以插入长度为32的序列C16。
作为第5步骤，同步序列可以根据必要条件(requirement)而包含D2、D4、D8或D16的多次反复。其可以由如下的表26来表示。
[表26]
以下的表27表示代表性的扩频序列。表27中的扩频序列可以用于扩散数据符号。扩频因子分别可以为1、2、4、8。
[表27]
以下的表28可以表示作为前导码序列而被利用的代表性的扩频序列。表28中的扩频序列可呈现在上述的表23中。
[表28]
以下的表29可以表示起始帧定界符格式(start frame delimiters formats)。在此情况下，+1的数量和-1的数量可以相同。
[表29]
以下的表30(包括表30-1、表30-2、表30-3)可以表示各种调制格式，即，用于正交可变扩频因子OOK的扩频序列、单脉冲(single pulse)以及伪随机多重脉冲位置调制(Pseudo-random multi-pulse position modulations)。
[表30-1]
[表30-2]
[表30-3]
以下的表31可以表示利用在前导码、数据Potion以及起始帧定界符中的可变扩频序列以及调制的代表性的发送模式。针对前导码、SFD以及有效载荷的格式标签可以从表28以及表29中获取。
[表31]
<三进制前导码序列的发送方法>
以下，对发送器将所设计的三进制前导码序列发送到接收器的方法进行说明。在下文中，生成前导码序列(或者，三进制前导码序列)的方法可被表示为三进制幅移键控(Ternary Amplitude Shift Keying：TASK)或者ULP-TASK(Ultra Low Power-TernaryAmplitude Shift Keying)。
图4是示出根据一实施例的发送帧的图。
参照图4，发送帧400可以包含前导码(preamble)410、起始帧分界符(start framedelimiter：SFD)420、物理层头(physical layer header：PHR)430、物理服务数据单元(physical service data unit：PSDU)440。在一实施例中，包可以作为与发送帧400相同的含义而被利用。
前导码410可以是被记录在发送帧400的前头的位串(bit string)。前导码410可以包含用于时间同步(time synchronization)的特定的位模式(bit-pattern)。
SFD 420识别帧的开始(beginning of the frame)，并识别同步的再确认。此外，SFD 420可表示用于获取帧的同步(frame synchronization)的字段(field)。
PHR 430可以是用于表示与物理层(physical layer)相关的有用的信息的字段。例如，所述信息可以是关于长度标识符、所用到的调制方式以及所用到的符号化方式的信息。此外，PHR 430可以包含关于PSDU 440的形式的字段以及头检测序列(Header CheckSequence：HCS)。在此，HCS可以用于判断PHR 430中是否发生了错误。
PSDU 440可以是从物理层的上层传递的、位(bit)形式的尚未符号化的数据的单元。PSDU 440可以包含在物理层的上层实际地收发的数据。PSDU可被表示为有效载荷(payload)。
前导码410可以由Nrep个反复的基本前导码411、412、413来构成。基本前导码411、412、413分别可以由基本前导码序列来构成。例如，对应于1个基本前导码序列的位可以为基本前导码。在一实施例中，多个编码方式所分别对应的多个扩频因子的基本序列可以以相关值相互正交的方式被设定。
图5是用于示出根据一实施例的发送器的框图。
参照图5，发送器可以包含序列提取器510以及序列生成器520。在此，发送器可以表示在图1中说明的相干发送器110。
序列提取器510可以从由-1、0或者1的元素构成的三进制前导码序列提取第一序列以及第二序列。在此，三进制前导码序列可以表示发送器500向接收器发送的前导码序列的整体，也可以表示构成前导码的基本前导码序列。此外，第一序列可以是针对非相干接收器的序列，由0和1的元素来构成；第二序列可以是针对相干接收器的序列，由-1和1的元素来构成。在一实施例中，第一序列可以呈现为单极性前导码序列或单极性序列，第二序列可以呈现为双极性前导码序列或双极性序列。此外，三进制前导码序列、第一序列以及第二序列的元素可以呈现为码片(chip)。
序列提取器510可以将三进制前导码序列分解为第一序列以及第二序列。在一实施例中，序列提取器510可以以第一序列的周期为基准而将三进制前导码序列的元素转换为绝对值，从而提取第一序列。在此，第一序列的周期可以是预先确定的周期。例如，在第一序列的周期N1为4，而且三进制前导码序列为[1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0-1 -1 0 01 -1 0 0 1 -1 0 0 1 -1 0 0 -1]的情况下，序列提取器510可以将三进制前导码序列的元素转换为绝对值，从而提取具有{1 0 0 1}反复的结构的[1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 10 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1]序列。发送器500可以从所被提取的序列中提取具有N1个元素的第一序列[1 0 01]。
在另一实施例中，序列提取器510可以以第二序列的周期为基准而将三进制前导码序列的元素中的0的元素转换为1的元素，从而提取第二序列。在此，第二序列的周期可以是预先确定的周期。因此，三进制前导码序列中的-1元素可以是第二序列中的-1的元素，三进制前导码序列中的0以及1的元素可以是第二序列中的1的元素。此外，第二序列的周期可以比第一序列的周期长。其原因在于，采用第二序列的相干接收器的复杂度以及运行功率大于采用第一序列的非相干接收器。
例如，在第二序列的周期N2为32，而且三进制前导码序列为与在上文中说明的三进制序列相同的序列，即，[1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 -1 -1 0 0 1 -1 0 0 1 -10 0 1 -1 0 0 -1]的情况下，序列提取器510可以将三进制序列的元素中的0的元素转换为1的元素，从而提取[1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1 1 1 -1 1 1 1-1 1 1 -1]的序列。由于周期N2是与提取的序列的数量相同的，因此发送器500可以将提取到的序列表示为第二序列。
在一实施例中，发送器500可以包含存储器(未图示)，发送器500可以存储从序列提取510提取的第一序列以及第二序列。
序列生成器520可以利用从序列提取器510提取的第一序列以及第二序列而重建三进制前导码序列。在一实施例中，序列生成器520可通过将第一序列以及第二序列映射到由多个位来构成的前导码序列，来生成第三序列。在此，第三序列可以表示重建的三进制前导码序列，非相干接收器以及相干接收器皆可支持该序列。
前导码可以是由基本前导码反复Nrep次而得到的结构。在此，基本前导码可以对应于前导码的至少一个位(bit)。用于构成前导码的前导码序列可以是由基本前导码序列反复一次以上而得到的结构。例如，在前导码为32位的情况下，一个基本前导码序列可以对应于一个位，也可以对应于32位。作为一例，在一个基本前导码序列对应于前导码的1位的情况下，前导码序列可以是由32个基本前导码序列反复而形成的结构，而在一个基本前导码序列对应于前导码的32位的情况下，前导码序列可以由一个基本前导码序列来构成。基本前导码序列所对应的前导码的位数可以是预先确定的值。考虑到这些前导码的结构，序列生成器520可以通过重建第一序列以及第二序列而生成第三序列。
在一实施例中，序列生成器520可以包含第一映射器以及第二映射器。作为一例，第一映射器以及第二映射器分别可以呈现为第一码片值映射器(chip value mapper)以及第二码片值映射器。
针对多个位，第一映射器可以分别将第一序列映射到前导码的至少一个位。在此，至少一个位可以表示基本前导码序列对应于前导码的位，也可以与基本前导码无关地表示预先确定的数量的位。第一映射器可以将一个周期的第一序列分别映射到至少一个位。例如，当至少一个位是1位的情况下，第一映射器可以对每一个1位分别分配N1(即，第一序列的周期)个元素，还可以顺序地增加索引的同时将各个索引所分别对应的元素映射到1位。在此情况下，生成器520可以利用根据第一序列的周期N1的模数计数器(modulo-N1counter)增加第一序列的索引。
第二映射器可以将第二序列分别映射到已分别映射到至少一个位的第一序列，从而生成第三序列。例如，在分配有第一序列的至少一个位为1位的情况下，第二映射器可以对每一个1位分别分配N2(即，第二序列的周期)个元素，并顺序地增加索引的同时将各个索引所分别对应的元素映射到1位。在此情况下，序列生成器520可以利用根据第二序列的周期N2的模数计数器(modulo-N2 counter)增加第二序列的索引。
在一实施例中，第二映射器可以将映射到至少一个位的第一序列与第二序列相乘。例如，在映射到前导码的至少一个位的第一序列为[1 0 0 1]，第二序列为[1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1 1 1 -1 1 1 1 -1 1 1 -1]的情况下，第二映射器可以通过将第一序列和第二序列相乘，从而生成第三序列，即，[1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 01 1 0 0 -1 -1 0 0 1 -1 0 0 1 -1 0 0 1 -1 0 0 -1]。在此情况下，第一序列的周期N1是4，第二序列的周期N2是32，因此第二映射器可以将第一序列反复8(第一序列的周期N1和第二序列的周期N2之比)次而扩展第一序列，并将扩展后的第一序列[1 0 0 1 1 0 0 1 10 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1]和第二序列相乘，从而生成第三序列[1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 -1 -1 0 0 1 -1 0 0 1 -1 0 0 1 -1 0 0 -1]。
在另一实施例中，序列生成器520可以包含第一二进制映射器以及第二二进制映射器。第一二进制映射器可以将第一序列分别映射到前导码的至少一个位。第一序列由0和1的元素构成，因此第一二进制映射器可以利用所有的第一序列。
第二二进制映射器可以将第二序列的元素转换为二进制值。第二序列由-1和1的元素来构成，而且-1并不是二进制值，因此无法被第二二进制映射器所利用。据此，第二二进制映射器可以将第二序列的-1的元素转换为1，并将1的元素转换为0，从而将第二序列转换为二进制值。第二二进制映射器可以将映射到前导码的至少一个位的第一序列与被转换为二进制值的第二序列聚集(aggregation)，从而生成第三序列。将第一序列以及第二序列聚集而生成的第三序列可以表示通过如下方式构成的序列：将以第一序列的第n个元素为第一个元素、第二序列的第n个元素为第二个元素的方式构成的长度为2的序列作为第n个子序列。例如，在第一序列为[1 0 0 1]、转换为二进制值的第二序列为[1 0 0 0]的情况下，将第一序列以及第二序列聚集而构成的第三序列可以为[[1 1][0 0][0 0][1 0]]。
在另一实施例中，序列生成器520可以生成与序列的至少一个位对应的基本前导码序列，并以预先确定的次数反复基本前导码序列，从而生成第三序列。此时，序列生成器520可以以相当于第一序列的周期和第二序列的周期的比值的次数反复扩展第一序列，并将扩展的第一序列与第二序列相乘，从而生成基本前导码序列。例如，在第一序列为[1 0 10 0 1 0 1]，第二序列为[1 1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 1 1 -1 1 1 1 1 1 1 1 -1 1 1 -11 1 1 1 1 1 1]的情况下，第一序列的周期N1为8，第二序列的周期N2为32，因此序列生成器520可以将第一序列反复4(第一序列的周期N1和第二序列的周期N2之比)次而扩展第一序列，并将扩展的第一序列[1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 10 0 1 0 1]和第二序列相乘，从而生成基本前导码序列[1 0 -1 0 0 -1 0 -1 1 0 1 0 0-1 0 1 1 0 1 0 0 -1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1]。在此，如果预先确定的反复次数Nrep为8，则序列生成器520可以将基本前导码序列反复8次而生成前导码序列，并将前导码序列映射到前导码的多个位。
发送器500从三进制前导码序列提取第一序列以及第二序列，并将第一序列以及第二序列重建而生成第三序列，从而发送器500可以无需存储三进制前导码序列的整体而仅预先存储第一序列以及第二序列。因此，需要预先存储到发送器500的存储量可减少。此外，在需要对非相干接收器和相干接收器中的某一个接收器的前导码序列进行修改时，可以更为灵活地应对该情况。
在一实施例中，如图4的附图标号411至413所示，前导码可以包括预先确定的反复次数为Nrep且具有32个元素(码片)的基本前导码模式。此时，两个前导码格式P1以及P2可被定义。基本前导码序列可以根据前导码的格式而具有记载于表32中的基本前导码模式以及反复次数Nrep。
[表32]
前导码格式P1以及P2可以由两个长度为32的三进制序列来构成。由于相干接收器以及非相干接收器中的互不相同的复杂度的限制，根据前导码格式P1以及P2的基本前导码序列可具有互不相同的周期，以能够将共同的序列发送到相干接收器以及非相干接收器。即，针对相干接收器的前导码可以基于针对非相干接收器的前导码的反复扩展来被设计。据此，针对相干接收器的P1以及P2的扩频因子分别可以为32。此外，针对非相干接收器的P1以及P2的扩频因子分别可以为4以及8，其可以对应于两个正交的长度为4的二进制序列以及长度为8的二进制序列(例如，[1 0 0 1]以及[1 0 1 0 0 1 0 1])。前导码格式可以隐含地将用于PSDU格式的吞吐率(throughput efficiency)所相关的PSDU的编码格式以及用于SFD/PHR的扩频格式(或者，扩频因子)分类。在此情况下，第一序列、第一序列的周期、第二序列、第二序列的周期可以具有如下表33中所记载的值。
[表33]
在一实施例中，发送器500可以包含帧发送器(未示出)。帧发送器(未示出)可生成包含前导码字段(field)、SFD字段、PHR字段以及PSDU字段的发送帧。在此，前导码字段可包含从序列生成器520生成的第三序列。帧发送器(未示出)可对非相干接收器以及相干接收器中的至少一个进行发送。
图6是示出根据一实施例的序列提取器的框图。
参照图6，序列提取器610可包括三进制前导码序列获取器610、第一序列提取器620和第二序列提取器630。
三进制前导码序列获取器610可以获取三进制前导码序列。在此，三进制前导码序列是由-1、0和1的元素构成的序列，可以表示前导码序列的整体，也可以表示用于构成前导码的基本前导码的序列。在一实施例中，三进制前导码序列获取器610可以从外部接收三进制前导码序列，或者可以从预先存储的存储器获取三进制前导码序列。
第一序列提取器620可以包含第一转换映射器621以及单极性序列提取器622。第一转换映射器621可以将三进制前导码序列的元素转换为绝对值。据此，第一转换映射器621可以将前导码序列的-1的元素转换为1的元素。单极性序列提取器622可以以单极性序列的周期为基准而提取单极性序列。在此，单极性序列的周期可以是预先确定的周期。例如，在第一转换映射器621中转换的序列为[1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 11 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1]，而且单极性序列的周期为4的情况下，单极性序列提取器622可以从转换的序列提取单极性序列[1 0 0 1]。
第二序列提取器630可以包含第二转换映射器631以及双极性序列提取器632。第二转换映射器631可以将三进制前导码序列中的0的元素转换为1的元素。双极性序列提取器632可以以双极性序列的周期为基准而提取双极性序列。在此，双极性序列的周期可以是预先确定的周期。例如，在第二转换映射器631中转换的序列为[1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1 1 1 -1 1 1 1 -1 1 1 -1]，而且双极性序列的周期为32的情况下，双极性序列提取器632可提取转换的序列作为双极性序列。
图7以及图8是用于说明根据一实施例的序列生成器的一例的图。
图7是示出根据一实施例的序列生成器的框图。
参照图7，序列生成器700可以包含第一映射器710、模数N1计数器711、第二映射器720、模数N2计数器721以及乘法运算器730。在此，N1可表示单极性序列的周期，N2可表示双极性序列的周期。
针对前导码的多个位，第一映射器710可以将第一序列分别映射到前导码的至少一个位。在此，单极性序列可以表示非相干接收器可识别的序列，其可以由0和1的元素(或者码片)所构成。第一映射器710可将一个周期的单极性序列映射到至少一个位。第一映射器710可将作为单极性序列的周期的N1个元素分配给至少一个位，并依次增加索引的同时将各个索引所对应的元素映射到至少一个位。此时，第一映射器710可以将模数N1计数器711作为索引计数器而利用，从而将单极性序列映射到至少一个位。例如，在单极性序列为[1 0 0 1]时，模数N1计数器可顺序地将单极性序列的元素的索引设定为1、2、3、4。第一映射器710可以根据索引将元素1、0、0、1依次映射到至少一个位。
第二映射器720可以向乘法运算器730提供双极性序列。在此，双极性序列表示相干接收器可识别的序列，其可以由-1和1的元素(或者码片)所构成。在图7中，示出了第二映射器720与乘法运算器730相互分离，然而在一实施例中，第二映射器720可以包含乘法运算器730。
第二映射器720可以将模数N2计数器721作为索引计数器而利用，从而向乘法运算器730提供双极性序列。例如，在双极性序列为[1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 11 1 -1 1 1 1 -1 1 1 1 -1 1 1 -1]时，模数N2计数器721可以将双极性序列的元素的索引设定为1至32。第二映射器720可以根据索引而将双极性序列的元素依次提供到乘法运算器730。
乘法运算器730可以将分别映射到至少一个位的单极性序列与从第二映射器720接收的双极性序列相乘，从而生成三进制前导码序列(或者，三进制前导码码片序列)。
图8是用于对根据一实施例的序列生成器的操作进行说明的操作流程图。
参照图8，序列生成器可以将位计数器b设定为1，并将码片计数器n1以及n2分别设定为1(810)。在此，码片可以表示序列的元素。码片计数器n1可以对应于单极性序列的索引，码片计数器n2可以对应于双极性序列的索引。
此外，序列生成器可以将单极性序列C1(n1)和双极性序列C2(n2)相乘(820)。在810步骤中，n1以及n2被设定为1，因此序列生成器可以将单极性序列C1(1)和双极性序列C2(1)相乘。此外，序列生成器可以将n1更新为n1+1，并将n2更新为n2+1(830)。其可以表示将单极性序列C1和双极性序列C2的索引分别增加一个。
此外，序列生成器可以判断n1是否为N1以下(840)。在此，N1可以表示单极性序列的周期。在n1大于N1的情况下，序列生成器可以将n1设定为1，将b更新为b+1，并执行下述的步骤850。
此外，在n1为N1以下的情况下，序列生成器可以判断n2是否为N2以下(850)。在此，N2可以表示双极性序列的周期。在n2大于N2的情况下，序列生成器可以将n2设定为1，并执行下述的步骤860。
此外，在n2为N2以下的情况下，序列生成器可以判断位计数器b是否为bmax以下(860)。bmax可以表示单极性序列在前导码的全部位中反复而被映射的次数。在b为bmax以下的情况下，序列生成器可以反复执行820至860步骤。在b超过bmax的情况下，序列生成器可以将在820步骤中通过乘法运算得到的值设定为三进制序列的元素，从而生成三进制序列。
例如，在单极性序列C1为[1 0 0 1]，并且双极性序列C2为[1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1 1 1 -1 1 1 1 -1 1 1 -1]的情况下，在810步骤中，序列生成器可以将b、n1以及n2全部设定为1。在820步骤中，序列生成器可以将单极性序列的第一个元素1和双极性序列C2的第一个元素1相乘。在830步骤中，序列生成器可以将n1更新为2，并将n2更新为2。在840步骤中，通过对n1是否为N1以下的判断结果可知，作为n1的2小于作为N1的4，因此序列生成器可以执行850步骤。在850步骤中，通过对n2是否为N2以下的判断结果可知，作为n2的2小于作为N2的32，因此序列生成器可以执行860步骤。在bmax的值预先被确定为32的情况下，在860步骤中，通过对b是否为bmax以下的判断结果可知，作为b的1小于作为bmax的32，因此可以反复执行820至860步骤。
反复执行如上所述的过程，在单极性序列的4个元素与双极性序列的4个元素相乘的情况下，n1可以为5，据此，在840步骤中，可以判断为n1大于N1，从而序列生成器可以执行841步骤而将n1设定为1，并将b更新为2。
此外，在反复执行如上的过程，以至于单极性序列被反复8次而与双极性序列相乘的情况下，n2可以为33，据此，在850步骤中，可以判断为n2大于N2，从而序列生成器可以执行851步骤而将n2设定为1。
此外，在通过反复执行如上所述的过程，单极性序列被反复32次，并且双极性序列被反复4次的情况下，b可以为5，据此，在860步骤中，可以判断为b大于bmax，从而序列生成器可以将在820步骤中通过乘法运算得到的值设定为三进制序列的元素而生成三进制序列。据此，三进制序列可以包含128个元素，即，将单极性序列的反复次数32和双极性序列的反复次数4相乘而得到的总数量。
图9是用于说明根据另一实施例的序列生成器的一例的图。
参照图9，序列生成器900可以包含第一二进制映射器910、模数N1计数器911，第二二进制映射器920、模数N2计数器921以及聚集运算器930。在此，N1可表示单极性序列的周期，N2可表示双极性序列的周期。
针对前导码的多个位，第一二进制映射器910可以将单极性序列分别映射到前导码的至少一个位。第一二进制映射器910可以将一个周期的单极性序列分别映射到至少一个位。第一二进制映射器910可作为单极性序列的周期的N1个元素分配给至少一个位，并且可依次增加索引的同时将各个索引所分别对应的元素映射到至少一个位。此时，第一二进制映射器910可以将模数N2计数器911作为索引计数器而利用，从而将单极性序列映射到至少一个位。
第二二进制映射器920可以将双极性序列直接提供到聚集运算器930。在图9中，示出了第二二进制映射器920和聚集运算器930相互分离，然而在一实施例中，第二二进制映射器920可以包含聚集运算器930。第二二进制映射器920可以将双极性序列的元素转换为二进制值。双极性序列由-1和1的元素所构成，而且-1不是二进制值，因此可能无法被第二二进制映射器920所利用。据此，第二二进制映射器920将第二序列的-1的元素转换为1，并将1的元素转换为0，从而将第二序列转换为二进制值。第二二进制映射器920可以将模数N2计数器921作为索引计数器而利用，从而将被转换的二进制序列按序地提供到聚集运算器930。
聚集运算器930可以将从第二二进制映射器920接收器的双极性序列与分别映射到前导码的至少一个位的单极性序列进行聚集，从而生成三进制前导码序列(或者，三进制前导码码片序列)。
图10是用于说明根据一实施例的三进制序列的生成的图。
参照图10，前导码格式可以被定义为P1以及P2，而且可以根据前导码格式而预先确定反复次数Nrep、基本前导码模式、接收器中的基本前导码。例如，如表1100所示，对P1的情况而言，Nrep可被设定为4，基本前导码模式可被设定为[1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 00 -1 -1 0 0 1 -1 0 0 1 -1 0 0 1 -1 0 0 -1]；而在P2中，Nrep可被设定为8，基本前导码模式可被设定为[1 0 -1 0 0 -1 0 -1 1 0 1 0 0 -1 0 1 1 0 1 0 0 -1 0 1 1 0 1 0 01 0 1]。发送器可以从基本前导码模式提取单极性序列以及双极性序列。发送器可以将基本前导码模式的元素转换为绝对值，提取非相干接收器中的等价基本前导码模式，之后将基本前导码模式的元素中的0的元素转换为1的元素，从而提取相干接收器中的等价基本前导码模式。发送器可以从非相干接收器中的等价基本前导码模式中提取单极性序列，并从相干接收器中的等价基本前导码模式中提取双极性序列。
此外，发送器可以重构单极性序列以及双极性序列而生成三进制前导码序列。例如，对P1的情况而言，发送器可以将单极性序列1011反复32次，将双极性序列1012反复4次，并对反复后的单极性序列以及双极性序列进行重构而生成三进制前导码序列。此外，对P2的情况而言，发送器将单极性序列1021反复32次，将双极性序列1022反复8次，并对反复后的单极性序列以及双极性序列进行重构而生成三进制前导码序列。发送器可以将所生成的三进制前导码序列发送到非相干接收器以及相干接收器。
图11是示出根据另一实施例的发送器的框图。
参照图11，发送器1100可以包含基本前导码提取部1110以及前导码序列生成部1120。
基本前导码提取部1110可以根据前导码格式提取基本前导码模式。此时，基本前导码提取部1110可以根据表34中的P1前导码格式和P2前导码格式中的某一个前导码格式而从表34提取基本前导码模式以及所述预先确定的反复次数。
前导码序列生成部1120可以以预先确定的反复次数反复基本前导码模式，从而生成非相干接收器以及相干接收器所支持的前导码序列。
此外，发送器1100可以包含帧发送器。
帧发送器可以将包含前导码序列的前导码字段、起始帧定界符(Start FrameDelimiters：SFD)字段、物理层头(Physical Layer Header：PHR)字段以及物理服务数据单元(Physical Service Data Unit：PSDU)字段的发送帧发送到非相干接收器和相干接收器中的至少一个。
根据如图11所示的另一实施例的发送器可以直接采用通过图1至图10说明的内容，因此省略进一步详细的说明。
图12是示出根据一实施例的序列发送方法的操作流程图。
参照图12，发送器可以从由-1、0和1的元素构成的三进制前导码序列提取针对非相干接收器的第一序列以及针对相干接收器的第二序列(1210)。
此外，发送器可以将第一序列和第二序列映射到由多个位构成的前导码，从而生成非相干接收器以及相干接收器所支持的第三序列(1220)。
根据如图12所示的另一实施例的序列发送方法可以直接采用通过图1至图10说明的内容，因此省略进一步详细的说明。
图13是示出根据一实施例的序列提取方法的操作流程图。
参照图13，序列提取装置可以获取由-1、0和1的元素构成的三进制前导码序列(1310)。
此外，序列提取装置可以从三进制前导码序列提取由0和1的元素构成的针对非相干接收器的第一序列(1320)。
此外，序列提取装置可以提取由-1和1的元素构成的针对相干接收器的第二序列(1330)。
根据如图13所示的另一实施例的序列提取方法可以直接采用通过图1至图10说明的内容，因此省略进一步详细的说明。
图14是示出根据一实施例的序列生成方法的操作流程图。
参照图14，序列生成装置可将由0和1的元素构成的针对非相干接收器的第一序列分别映射到前导码的至少一个位(1410)。
此外，序列生成装置可以将由-1和1的元素构成的针对相干接收器的第二序列映射到已映射到前导码的第一序列映射，从而生成非相干接收器以及相干接收器所支持的第三序列(1420)
根据如图14所示的另一实施例的序列发送方法可以直接采用通过图1至图10说明的内容，因此省略进一步详细的说明。
图15是示出根据一实施例的前导码序列生成方法的操作流程图。
参照图15，发送器可根据前导码的前导码格式提取基本前导码模式(1510)。
此外，发送器可以以预先确定的反复次数反复基本前导码模式，从而生成非相干接收器以及相干接收器所支持的前导码序列(1520)。
根据如图15所示的另一实施例的前导码序列生成方法可以直接采用通过图1至图10说明的内容，因此省略进一步详细的说明。
本文所描述的装置可以用硬件构成要素、软件构成要素以及/或者硬件构成要素、软件构成要素的组合形式来实现。例如，在实施例中说明的装置及构成要素可以通过处理器、控制器、算术逻辑单元(arithmetic logic unit：ALU)、数字信号处理器(digitalsignal processor)、微计算机、现场可编程阵列(field programmable array：FPA)、可编程逻辑单元(programmable logic unit：PLU)、微处理器或者能够执行指令并响应的其他某种装置等一个以上的通用计算机或者特殊目的计算机来实现。处理装置可以运行操作系统(OS)以及在所述操作系统上运行的一个或多个软件应用。此外，处理装置还可响应于软件的运行来对数据进行访问、存储、操纵、处理以及创建。为了方便于理解，也有针对所使用的处理装置的数量为单数的情况的说明，然而，本领域技术人员将理解，处理装置可包括多个处理要素(processing element)以及/或者多种类型的处理要素。例如，处理装置可以包括多个处理器或者一个处理器以及一个控制器。另外，不同的处理配置(processingconfiguration)也可行，诸如并行处理器(parallel processor)。
软件可包括计算机程序(computer program)、代码(code)、指令(instruction)或者它们的一个以上的组合，以独立地或共同地(collectively)指示或配置处理装置，以使处理装置能够根据需求而操作。软件以及/或者数据可被永久地或者临时地具体化(embody)于某种类型的机器、构成要素(component)、物理装置、虚拟装置、计算机存储介质或装置或者所传播的信号波(signal wave)中，以能够被处理装置解释或向处理装置提供指令或者数据。软件还可分布于通过网络而连接的计算机系统上，以使得软件以分布式方式被存储或运行。软件以及数据可存储于一个或多个计算机可读记录介质。
根据上述示例实施例的方法可以实现为可通过多样的计算机手段执行的程序指令形式，并被记录到计算机可读介质中。所述计算机可读介质还可以以单独或组合的形式包括程序指令、数据文件、数据结构等。记录在所述介质中的程序指令可以是为了示例实施例而专门设计和构造的程序指令，或者可以是计算机软件领域的技术人员公知且可用的类型。计算机可读记录介质的示例包括：磁介质(magnetic media)，诸如硬盘、软盘和磁带；光学介质(optical media)，诸如CD-ROM、DVD；磁光介质(magneto-optical media)，诸如光磁软盘(floptical disk)；以及ROM、RAM、闪速存储器等为了存储并执行程序命令而特别构成的硬件装置。作为程序指令的一例，除了诸如利用编译器制作的机器码以外，还可以包括可利用解释器等而通过计算机执行的高级语言代码。上述装置可被配置为充当一个以上的软件模块而进行操作，以便执行上述示例实施例的操作，或者反之亦然。
尽管在上文中通过限定的实施例和附图对实施例进行了描述，然而，本发明所属的技术领域上具有基本知识的人应该理解，可以从所述记载实现多样的修订以及变形。例如，即使按照不同的顺序执行所描述的技术，以及/或者即使所描述的系统、结构、装置、电路中的构成要素以与所说明的方式不同的形式组合或被其他构成要素或者其等同物代替或补充，也可实现合适的结果。
因此，其他实现方式、其他实施例以及与权力要求书等同的示例均包含在权利要求书的范围内。

Claims (30)

1.一种发送器，包括：
提取器，从由-1、0和1的元素构成的三进制前导码序列提取针对非相干接收器的第一序列以及针对相干接收器的第二序列；以及
序列生成器，通过将第一序列以及第二序列映射到由多个位构成的前导码，来生成所述非相干接收器以及所述相干接收器所支持的第三序列。
2.如权利要求1所述的发送器，其中，
所述第一序列由0和1的元素所构成；
所述第二序列由-1和1的元素所构成。
3.如权利要求2所述的发送器，其中，所述序列提取器以所述第一序列的周期为基准将所述三进制前导码序列的元素转换为绝对值，来提取所述第一序列。
4.如权利要求2所述的发送器，其中，所述序列提取器以所述第二序列的周期为基准将所述三进制前导码序列的元素中的0的元素转换为1的元素，来提取第二序列。
5.如权利要求1所述的发送器，其中，所述序列生成器包括：
第一映射器，将所述第一序列分别映射到所述前导码的至少一个位；
第二映射器，将所述第二序列映射到已映射到所述前导码的所述至少一个位的所述第一序列，来生成所述第三序列。
6.如权利要求5所述的发送器，其中，所述第一映射器基于根据所述第一序列的周期的模式计数器来增加所述第一序列的索引，并将与所述索引对应的所述第一序列的元素映射到所述前导码的所述至少一个位。
7.如权利要求5所述的发送器，其中，所述第二映射器基于根据所述第二序列的周期的模式计数器来增加所述第二序列的索引，并将第二序列的元素映射到已映射到所述前导码的所述至少一个位的所述第一序列。
8.如权利要求5所述的发送器，其中，所述第二映射器将映射到所述前导码的所述至少一个位的所述第一序列与所述第二序列相乘。
9.如权利要求8所述的发送器，其中，所述第二映射器以所述第一序列的周期和所述第二序列的周期的比值相当的次数反复所述第一序列而扩展所述第一序列，并将扩展的第一序列与所述第二序列相乘。
10.如权利要求2所述的发送器，其中，所述序列生成器包括：
第一二进制映射器，将所述第一序列分别映射到所述前导码的至少一个位；以及
第二二进制映射器，通过将所述第二序列的元素转换为二进制值并将所述转换的第二序列与映射到所述前导码的至少一个位的所述第一序列聚集，来生成所述第三序列。
11.如权利要求10所述的发送器，其中，所述第二二进制映射器将所述第二序列的-1元素转换为1，并将所述第二序列的1的元素转换为0。
12.如权利要求5所述的发送器，其中，所述第一序列的周期比所述第二序列的周期短。
13.如权利要求2所述的发送器，其中，所述序列生成器通过生成与所述前导码的至少一个位对应的基本前导码序列并以预先确定的次数反复所述基本前导码序列，来生成所述第三序列。
14.如权利要求13所述的发送器，其中，所述序列生成器通过以所述第一序列的周期和所述第二序列的周期的比值相当的次数反复所述第一序列而扩展所述第一序列并将扩展的第一序列与第二序列相乘，来生成所述基本前导码序列。
15.如权利要求13所述的发送器，其中，所述前导码的前导码格式是下述的表1中的P1格式以及P2格式中的一个，
所述基本前导码序列根据所述前导码格式而具有记载于下述的表1中的基本前导码模式以及反复次数，
表1
16.如权利要求15所述的发送器，其中，
所述第一序列、所述第一序列的周期、所述第二序列、所述第二序列的周期根据所述前导码格式而具有记载于下述的表2中的值，
[表2]
17.如权利要求2所述的发送器，还包括：
帧发送器，将包含所述第三序列的前导码字段、SFD字段、PHR字段以及PSDU字段的发送帧发送到所述非相干接收器和所述相干接收器中的至少一个。
18.一种序列提取装置，包括：
三进制前导码序列获取器，获取由-1、0和1的元素构成的三进制前导码序列；
第一序列提取器，从所述三进制前导码序列提取由0和1的元素构成且针对非相干接收器的第一序列；以及
第二序列提取器，提取由-1和1的元素构成且针对相干接收器的第二序列。
19.如权利要求18所述的序列提取装置，其中，所述第一序列提取器通过以所述第一序列的周期为基准将所述三进制前导码序列的元素转换为绝对值，来提取所述第一序列。
20.如权利要求18所述的序列提取装置，其中，所述第二序列提取器通过以所述第二序列的周期为基准将所述三进制前导码序列的元素中的0的元素转换为1的元素，来提取所述第二序列。
21.如权利要求18所述的序列提取装置，还包括：
存储器，存储所述第一序列以及所述第二序列。
22.一种序列生成装置，包括：
第一映射器，将由0和1的元素构成且针对非相干接收器的第一序列映射到前导码的至少一个位；以及
第二映射器，通过将由-1或1的元素构成且针对相干接收器的第二序列映射到已映射到所述前导码的所述第一序列，来生成所述非相干接收器以及所述相干接收器所支持的第三序列。
23.如权利要求22所述的序列生成装置，其中，所述第一序列以及所述第二序列预先被存储。
24.如权利要求22所述的序列生成装置，其中，所述第一映射器针对所述前导码的至少一个位，基于根据所述第一序列的周期的模数计数器来增加所述第一序列的索引并将与所述索引对应的所述第一序列的元素映射到所述前导码的所述至少一个位。
25.如权利要求22所述的序列生成装置，其中，所述第二映射器基于根据所述第二序列的周期的模数计数器来增加所述第二序列的索引，并将所述索引对应的第二序列的元素映射到已映射到所述前导码的所述至少一个位的所述第一序列。
26.如权利要求22所述的序列生成装置，其中，所述第二映射器将映射到所述前导码的所述至少一个位的所述第一序列与所述第二序列相乘。
27.一种发送器，包括：
基本前导码提取部，根据前导码的前导码格式来提取基本前导码模式；以及
前导码序列生成部，通过以预先确定的反复次数反复所述基本前导码模式，来生成非相干接收器以及相干接收器所支持的前导码序列。
28.如权利要求27所述的发送器，其中，所述基本前导码提取部根据下述的表3的P1前导码格式和P2前导码格式中的一个前导码格式，从下述的表3提取所述基本前导码模式以及所述预先确定的反复次数，
表3
29.如权利要求27所述的发送器，其中，将包含所述前导码序列的前导码字段、SFD字段、PHR字段以及PSDU字段的发送帧发送到所述非相干接收器和所述相干接收器中的至少一个。
30.一种发送器，包括：
基本前导码提取部，根据下述的表4的P1前导码格式和P2前导码格式中的一个前导码格式，从下述的表4获取基本前导码模式以及预先确定的反复次数；
前导码序列生成部，通过以所述预先确定的反复次数反复所述基本前导码模式，来生成非相干接收器以及相干接收器所支持的前导码序列；以及
帧发送器，将包含所述前导码序列的前导码字段、SFD字段、PHR字段以及PSDU字段的发送帧发送到所述非相干接收器和所述相干接收器中的至少一个，
[表4]
CN201480071842.4A 2013-10-30 2014-10-30 用于发送前导序列的方法及装置 Active CN105874761B (zh)

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