CN116405055B - 一种扩频通信方法、系统及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种扩频通信方法，包括：在发射端，二进制数据序列经过调制后得到调制符号；对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据；所述扩频数据包括由符号相连组成的块数据，且每个所述块数据前设有保护间隔；所述保护间隔的长度小于信道冲激响应的长度；将所述扩频数据与导频符号组帧，并添加循环前缀，得到通信滤波；发射所述通信滤波。本申请提供的扩频通信方法，发送端在时域进行扩频，接收端在频域进行解扩，接收端可以采用频域最大比合并进行均衡接收，从而获得信道的满多径分集增益提高系统性能。本申请还提供一种扩频通信系统、计算机可读存储介质和电子设备，具有上述有益效果。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种扩频通信方法、系统、计算机可读存储介质和电子设备。
背景技术
直接序列扩频（DSSS， Direct Sequence Spread Spectrum）通信由于具有很强的抗窄带干扰能力，并且具有信息隐蔽、多址保密等优点。
但是，DSSS技术目前局限于低速通信系统或者信道环境简单、干净的卫星通信系统。事实上，带宽的增加或者地面移动通信环境往往会导致大量多径使信道呈现频率选择性衰落。
均衡是克服信道多径影响的核心技术之一。一种可行的方式是在DSSS接收端采用RAKE接收或者时域均衡技术来克服或者利用多径的影响，提升系统的接收性能。但是RAKE接收或者时域均衡面临以下两个问题：一是RAKE接收仅适用于多径较少的情形，且RAKE接收过程中的多径分量延时、相位估计存在误差，其性能难以保证；二是无论是RAKE接收或者时域均衡技术均面临实现复杂度大的难题，工程实现存在挑战。随着快速傅里叶变换（FFT，Fast fourier transform）的成熟，频域均衡技术得到了快速发展，以正交频分复用（Orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)和单载波频域均衡（Singlecarrier frequency domain equalization，SCFDE）技术最为典型，且在许多标准规范中进行了推广应用，例如，IEEE802．16a、IEEE 802.11n等。SCFDE与OFDM在原理上极为相似，两者都是通过插入循环前缀（Cyclic prefix，CP）来消除码间干扰，并在频域完成信道估计与均衡。其主要区别是单载波频域均衡系统中，FFT/IFFT模块均位于接收端，而在OFDM系统中，IFFT模块位于发射端，而FFT模块位于接收端。同OFDM相比，SCFDE具有以下优点：（1）显著降低了信号峰均比，利于实现小型化、低功耗；（2）SCFDE对频偏的敏感性较小，适用于高动态等复杂环境；（3）SCFDE易于与DSSS技术结合，能获得大的扩频处理增益。现有基于SCFDE的DSSS系统中，通常采用先在频域进行均衡，而后通过IFFT变换到时域，再完成解扩。在均衡过程中，不论采用迫零均衡（Zero force，ZF）还是最小均方误差（Minimum mean squareerror，MMSE）均衡，都会在一定程度上放大噪声，且难以获得满多径分集增益，系统性能受限。
发明内容
本申请的目的是提供一种扩频通信方法、扩频通信系统、计算机可读存储介质和电子设备，能够获得信道的满多径分集增益提高系统性能。
为解决上述技术问题，本申请提供一种扩频通信方法，包括：
在发射端，二进制数据序列经过调制后得到调制符号；
对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据；所述扩频数据包括由符号相连组成的块数据，且每个所述块数据前设有保护间隔；所述保护间隔的长度小于信道冲激响应的长度；
将所述扩频数据与导频符号组帧，并添加循环前缀，得到通信滤波；
发射所述通信滤波；
其中，对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据包括：
利用CAZAC恒包络零自相关序列作为扩频序列对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据；
在接收端，经过匹配滤波和码片间隔采样得到接收符号块；
采用频域最大比合并实现所述接收符号块的均衡和解扩；
所述接收符号块为：
；
其中，，表示离散等效信道，P为多径分量的数目，第个调制符号用/>表示，/>表示循环卷积，/>表示加性高斯白噪声矢量，噪声分量均值为0，方差为/>，/>为调制符号经过扩频序列后的符号向量，/>为发送块数量，c为时域的扩频序列；
第个接收块经过FFT变换到频域：
；
其中，；
符号表示2个矢量的标量积；
对符号进行频域最大比合并均衡的均衡系数为/>；
其中，表示共轭转置运算；
均衡后，判决变量表示为：
；
其中，‖.‖表示范数。
可选的，还包括：
根据发射成形滤波器、物理信道和接收匹配滤波器的综合频率响应等效计算得到所述信道冲激响应。
可选的，对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据包括：
利用最长线性反馈移位寄存器序列作为扩频序列对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据。
可选的，发射所述通信滤波包括：
利用CCSK循环移位码发射所述通信滤波。
可选的，利用CCSK循环移位码发射所述通信滤波包括：若所述扩频序列为N点序列，则所述N点序列的循环移位为/>；其中，表示以N为周期的延拓序列，/>表示长度为/>的矩形序列；
所述N点序列循环移位后的离散傅里叶变换为：
；
其中，表示序列/>的傅里叶变换，/>，表示傅里叶变换基；
若所述扩频序列c的傅里叶变换为C，在CCSK扩频模式下，所述通信滤波为：
；
其中，表示寻找最大值运算，/>表示共轭转置运算，/>表示点乘运算，/>表示对应值的索引查找，/>表示取模运算。
本申请还提供一种扩频通信系统，包括：
信号调制模块，用于在发射端，二进制数据序列经过调制后得到调制符号；
信号扩频模块，用于对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据；所述扩频数据包括由符号相连组成的块数据，且每个所述块数据前设有保护间隔；所述保护间隔的长度小于信道冲激响应的长度；
信号组帧模块，用于将所述扩频数据与导频符号组帧，并添加循环前缀，得到通信滤波；
信号发射模块，用于发射所述通信滤波；
其中，信号扩频模块为用于利用CAZAC恒包络零自相关序列作为扩频序列对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据的模块；
信号接收模块，用于经过匹配滤波和码片间隔采样得到接收符号块；
采用频域最大比合并实现所述接收符号块的均衡和解扩；
所述接收符号块为：
；
其中，，表示离散等效信道，P为多径分量的数目，，第个调制符号用/>表示，/>表示循环卷积，/>表示加性高斯白噪声矢量，噪声分量均值为0，方差为/>，/>为调制符号经过扩频序列后的符号向量，/>为发送块数量，c为时域的扩频序列；
第个接收块经过FFT变换到频域：
；
其中，；
符号表示2个矢量的标量积；
对符号进行频域最大比合并均衡的均衡系数为/>；
其中，表示共轭转置运算；
均衡后，判决变量表示为：
；
其中，‖.‖表示范数。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。
本申请还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现如上所述的方法的步骤。
本申请提供一种扩频通信方法，包括：在发射端，二进制数据序列经过调制后得到调制符号；对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据；所述扩频数据包括由符号相连组成的块数据，且每个所述块数据前设有保护间隔；所述保护间隔的长度小于信道冲激响应的长度；将所述扩频数据与导频符号组帧，并添加循环前缀，得到通信滤波；发射所述通信滤波。
本申请提供的扩频通信方法，发送端在时域进行扩频，接收端在频域进行解扩，接收端可以采用频域最大比合并（MRC）进行均衡接收，从而获得信道的满多径分集增益提高系统性能。
本申请还提供一种扩频通信系统、计算机可读存储介质和电子设备，具有上述有益效果，此处不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种扩频通信方法的流程图；
图2为本申请实施例所提供的扩频通信的发射端的结构示意图；
图3为本申请实施例所提供的扩频通信的接收端的结构示意图；
图4为本申请实施例所提供的CCSK解扩原理示意图；
图5为本申请实施例所提供的CCSK解码信号示意图；
图6为本申请实施例所提供的一种扩频通信系统结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种扩频通信方法的流程图，该方法包括：
S101：在发射端，二进制数据序列经过调制后得到调制符号；
S102：对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据；所述扩频数据包括由符号相连组成的块数据，且每个所述块数据前设有保护间隔；所述保护间隔的长度小于信道冲激响应的长度；
S103：将所述扩频数据与导频符号组帧，并添加循环前缀，得到通信滤波；
S104：发射所述通信滤波。
参见图2和图3，图2为本申请实施例所提供的扩频通信的发射端的结构示意图，图3为本申请实施例所提供的扩频通信的接收端的结构示意图。
本申请采用添加循环前缀（CP）的块传输结构。图2的系统结构中给出了发射机结构框图。统一采用码片间隔的离散时间表示。为了简化，省去了载波调制模块。本实施例主要描述了发射端的信号处理过程，具体过程如下：
在发射端，二进制数据序列经过调制后进行直接序列扩频，第个调制符号用/>表示，经过扩频序列/>扩频后，符号向量可以表示为这里K表示扩频倍数。扩频后的符号向量/>组成块，保护间隔CP被插到每个块的前面，这样第i个发送块表示为/>，其中/>。
发射成形滤波器、物理信道和接收匹配滤波器的综合频率响应可以看作是等效信道冲激响应。由于采用块传输结构，假设信道为块衰落的准静态信道，在1个符号块的时间间隔内，信道频率响应不变。经过码片间隔的采样后，离散等效信道可以表示为，P是多径分量的数目。
循环前缀的插入可以消除信道弥散带来的块间干扰（IBI），当CP的长度小于信道冲激响应的长度时，IBI可以完全消除。由于CP的添加，消除IBI的同时使得接收符号块和信道的线性卷积变为循环卷积。在接收端，去除CP后，经过匹配滤波和码片间隔采样的接收符号块可以表示为：
（1）
公式（1）中，⊗表示循环卷积，n表示加性高斯白噪声矢量，噪声分量均值为0，方差为。
第个接收块经过FFT变换到频域
(2)
公式（2）中，。符号/>表示2个矢量的标量积。
由公式（2）可以看出，对符号进行MRC均衡的均衡系数为/>，其中表示共轭转置运算。均衡后，判决变量表示为：
（3）
公式（3）中，‖.‖表示范数。
由此可以看出，采用包括解扩在内的MRC均衡后，解扩和判决同时在频域内完成，不需要进行IFFT，和传统的频域均衡接收机相比，进一步降低了计算复杂度。
在上述实施例的基础上，作为优选的实施例，可以利用CAZAC恒包络零自相关序列作为扩频序列对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据。
扩频序列对直扩通信系统的性能有着至关重要的影响，理想情况下，希望扩频序列具有以下性质：
（4）
其中，a和b分别为长度N的扩频序列，进一步可以得到：
（5）
其中，序列表示序列a的循环移位，k表示移位数目。由于兼顾实现复杂度和相关特性，现有扩频通信系统大都采用m序列以及其进阶型序列，包括沃什码等，但这些序列的元素都是由0或者1组成的，不可能达到公式（4）和（5）所示的性质，因此，难以充分发挥扩频系统的全部性能优势。
另一方面，CAZAC序列作为一种具有优良相关特性的序列引起了广泛关注，已作为导频序列应用于OFDM、SCFDE等宽带无线系统的时频同步和信道估计等模块。CAZAC序列可以表示为：
（6）
其中，表示/>，/>表示圆周率，为常数，/>表示指数运算，/>，/>是与/>互质的正整数，/>一般取值为FFT/IFFT点数。可以证明，CAZAC序列通过傅里叶变换后仍然为CAZAC序列，且CAZAC序列具有恒模特性。
此外，CAZAC序列可以证明具有如式（4）和（5）所示的相关性质，因此， 替换m序列作为扩频序列可以充分发挥扩频的优势，显著提升系统的性能。同时，利用CAZAC序列与m序列相比，本身不会带来计算复杂度的提高。
在上述实施例的基础上，发射通信滤波时，可以利用CCSK循环移位码发射所述通信滤波。CCSK（Cyclic Code Shift Keying）循环扩频调制是一种多进制非正交的编码扩频信号，具有频谱效率高、LPI-LPD（低截获、低检测）特征和优良的误码性能。
以16倍扩频为例，传统直接序列扩频系统通常采用单比特扩频，即16bit的扩频编码只能表示1bit的数据信息，信息速率为码速率的1/16，而CCSK则可以用16bit的扩频编码表示4bit的数据信息，从而实现直接序列扩频调制的4倍信息速率，实现较高的信息量传递。具体地，使用CCSK循环移位码进行发送，发送序列表如表1所示：
表1 CCSK循环移位码的发送序列表
从上表可以看出，CCSK扩频系统包含一个长度为16比特的码片，所以扩频后的信号存在16种状态。传输信号在信道编码后将每4比特的信息映射成一个十进制整数N，N的值域从0到15，刚好与扩频后信号状态数目相匹配。整数N对基码进行循环移位控制。比如，当N=10时，基码/>循环向左移位10比特即可得到/>，每个N分别对应一个长度为16的伪随机序列码，且每个伪随机序列码各不相同，则N与扩频后信号状态关系如表1所示。
由于伪随机序列具有自相关性强，互相关性差的特性，可以有效利用该特性进行解扩。
在CCSK解扩模块中，每次输入一串16bit长度的数据流作为固定序列，本地序列/>每循环移位1位就与固定序列/>相乘累加：
（7）
其中，由/>循环移位k位得到。每次相乘累加后得到的/>都会与下一次相乘累加后得到的/>进行比较，如果/>，保持A_k的值不变；若/>，则更新/>的值，将/>的值赋给/>，同时记录当前移位的次数k。当/>循环移位了16次，比较了所有的累加和即可得到一个最大值maxA，则maxA所对应的/>循环移位次数k就是解扩输出结果，其中k为0到15的正整数，包含了4个比特的信息。
参见图4，图4为本申请实施例所提供的CCSK解扩原理示意图，由图4可以看出，扩频序列的相关特性对其性能有着至关重要的影响，特别是其不同循环移位构成的扩频序列集之间的相关特性，而CAZAC序列由于具有式（5）所示特征，因此，利用CAZAC序列来实现CCSK扩频具有显著优势。
根据式（7），CCSK扩频在解码过程中需要与扩频序列及其不同循环移位序列相乘，寻找最大值进而实现CCSK解码。可以看出，整个CCSK解码过程的所需的乘法次数为，实现复杂度高，给工程实现带来了挑战。
进一步，结合时域循环移位性质，可以对接收端的MRC频域均衡和CCSK解码进行低复杂度实现。
假设一个N点序列，其循环移位可以表示为：
（8）
其中，表示以N为周期的延拓序列，/>表示长度为N的矩形序列，该循环移位后序列的DFT变换可以表示为：
（9）
其中，表示序列/>的傅里叶变换，/>。
根据时域循环移位的性质，假设扩频序列c的傅里叶变换为C，在CCSK扩频模式下，则上文公式（3）可以转化为
(10)
其中，表示寻找最大值运算，/>表示共轭转置运算，/>表示点乘运算，/>表示对应值的索引查找，/>表示取模运算。
利用仿真实验证明所提方法的有效性。假设发送的符号为[15, 7, 12, 6, 10,4, 4, 1, 10, 14]，图5为本申请实施例所提供的CCSK解码信号示意图，给出了利用式（10）恢复的发送符号。相关峰值所在位置的索引对16取模，得到恢复的符号位[15, 7, 12, 6,10, 4, 4, 1, 10, 14]。可以看出，与发送符号一致，证明了方法的有效性。
可见，利用IFFT来实现多路相关计算，其计算复杂度显著下降，便于工程化实现。
本实施例提出了一种时频混合直接序列扩频接收机，采用频域最大比合并（Maximum ratio combination，MRC）同时实现均衡和解扩过程，在获得最佳接收性能的同时，省略了IFFT过程，显著降低计算复杂度。在此基础上，结合时频混合直接序列扩频接收机实现复杂度低的优势，进一步提出利用具有理想相关特性的CAZAC序列取代m序列作为扩频序列，在不增加计算复杂度的同时，获得了3dB以上的额外扩频增益，显著改善接收性能。最后，针对传统直接序列扩频频谱利用效率低，传输速率受限的问题，本实施例利用基于循环扩频调制（Cyclic code shift keying，CCSK）的高速扩频通信方法，并利用傅立叶变换时域循环移位的性质，设计了一种低实现复杂度的CCSK解扩方法，将CCSK解扩所需的乘法次数由降为/>，极大减少了资源消耗。
下面对本申请实施例提供的一种扩频通信系统进行介绍，下文描述的扩频通信系统与上文描述的扩频通信方法可相互对应参照。
参见图6，图6为本申请实施例所提供的一种扩频通信系统结构示意图本申请还提供一种扩频通信系统，包括：
信号调制模块，用于在发射端，二进制数据序列经过调制后得到调制符号；
信号扩频模块，用于对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据；所述扩频数据包括由符号相连组成的块数据，且每个所述块数据前设有保护间隔；所述保护间隔的长度小于信道冲激响应的长度；
信号组帧模块，用于将所述扩频数据与导频符号组帧，并添加循环前缀，得到通信滤波；
信号发射模块，用于发射所述通信滤波。
基于上述实施例，作为优选的实施例，还包括：
信号冲激计算模块，用于根据发射成形滤波器、物理信道和接收匹配滤波器的综合频率响应等效计算得到所述信道冲激响应。
可选的，信号扩频模块为用于利用最长线性反馈移位寄存器序列作为扩频序列对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据的模块。
可选的，信号扩频模块为用于利用CAZAC恒包络零自相关序列作为扩频序列对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据的模块。
可选的，信号发射模块为用于利用CCSK循环移位码发射所述通信滤波。
可选的，信号发射模块为用于在利用扩频序列获得扩频增益时，利用所述扩频序列及其循环移位序列表征数据信息；根据发送序列表发射所述通信滤波的模块。
基于上述实施例，作为优选的实施例，该系统还可以包括：
其中，信号扩频模块为用于利用CAZAC恒包络零自相关序列作为扩频序列对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据的模块；
信号接收模块，用于经过匹配滤波和码片间隔采样得到接收符号块；
采用频域最大比合并实现所述接收符号块的均衡和解扩；
所述接收符号块为：
；
其中，，表示信道冲激响应，P为多径分量的数目，第个调制符号用/>表示，/>表示循环卷积，/>表示加性高斯白噪声矢量，噪声分量均值为0，方差为/>，/>为调制符号经过扩频序列后的符号向量，/>为发送块数量，c为时域的扩频序列；
第个接收符号块经过FFT变换到频域：
；
其中，；
符号表示2个矢量的标量积；
对符号进行频域最大比合并均衡的均衡系数为/>；
其中，表示共轭转置运算；
均衡后，判决变量表示为：
其中，‖.‖表示范数。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory ，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory ，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请还提供了一种电子设备，可以包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时，可以实现上述实施例所提供的步骤。当然所述电子设备还可以包括各种网络接口，电源等组件。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的系统而言，由于其与实施例提供的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (6)
1.一种扩频通信方法，其特征在于，包括：
在发射端，二进制数据序列经过调制后得到调制符号；
对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据；所述扩频数据包括由符号相连组成的块数据，且每个所述块数据前设有保护间隔；所述保护间隔的长度小于信道冲激响应的长度；
将所述扩频数据与导频符号组帧，并添加循环前缀，得到通信滤波；
发射所述通信滤波；
其中，对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据包括：
利用CAZAC恒包络零自相关序列作为扩频序列对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据；
在接收端，经过匹配滤波和码片间隔采样得到接收符号块；
采用频域最大比合并实现所述接收符号块的均衡和解扩；
所述接收符号块为：
；
其中，，表示离散等效信道，P为多径分量的数目，第/>个调制符号用/>表示，/>表示循环卷积，/>表示加性高斯白噪声矢量，噪声分量均值为0，方差为，/>为调制符号经过扩频序列后的符号向量，/>为发送块数量，c为时域的扩频序列；
第个接收块经过FFT变换到频域：
；
其中，；
符号“∙”表示2个矢量的标量积；
对符号进行频域最大比合并均衡的均衡系数为/>；
其中，表示共轭转置运算；
均衡后，判决变量表示为：
；
其中，‖.‖表示范数；
其中，发射所述通信滤波包括：
利用CCSK循环移位码发射所述通信滤波；
其中，利用CCSK循环移位码发射所述通信滤波包括：若所述扩频序列为N点序列，则所述N点序列的循环移位为/>；其中，表示以N为周期的延拓序列，/>表示长度为/>的矩形序列；
所述N点序列循环移位后的离散傅里叶变换为：
；
其中，表示序列/>的傅里叶变换，/>，表示傅里叶变换基；
若所述扩频序列c的傅里叶变换为C，在CCSK扩频模式下，所述通信滤波为：
；
其中，表示寻找最大值运算，/>表示共轭转置运算，/>表示点乘运算，/>表示对应值的索引查找，/>表示取模运算。
2.根据权利要求1所述的扩频通信方法，其特征在于，还包括：
根据发射成形滤波器、物理信道和接收匹配滤波器的综合频率响应等效计算得到所述信道冲激响应。
3.根据权利要求1所述的扩频通信方法，其特征在于，对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据包括：
利用最长线性反馈移位寄存器序列作为扩频序列对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据。
4.一种扩频通信系统，其特征在于，包括：
信号调制模块，用于在发射端，二进制数据序列经过调制后得到调制符号；
信号扩频模块，用于对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据；所述扩频数据包括由符号相连组成的块数据，且每个所述块数据前设有保护间隔；所述保护间隔的长度小于信道冲激响应的长度；
信号组帧模块，用于将所述扩频数据与导频符号组帧，并添加循环前缀，得到通信滤波；
信号发射模块，用于发射所述通信滤波；
其中，信号扩频模块为用于利用CAZAC恒包络零自相关序列作为扩频序列对所述调制符号进行直接序列扩频，得到扩频数据的模块；
信号接收模块，用于经过匹配滤波和码片间隔采样得到接收符号块；
采用频域最大比合并实现所述接收符号块的均衡和解扩；
所述接收符号块为：
；
其中，，表示离散等效信道，P为多径分量的数目，第/>个调制符号用/>表示，/>表示循环卷积，/>表示加性高斯白噪声矢量，噪声分量均值为0，方差为，/>为调制符号经过扩频序列后的符号向量，/>为发送块数量，c为时域的扩频序列；
第个接收块经过FFT变换到频域：
；
其中，；
符号“∙”表示2个矢量的标量积；
对符号进行频域最大比合并均衡的均衡系数为/>；
其中，表示共轭转置运算；
均衡后，判决变量表示为：
；
其中，‖.‖表示范数；
其中，信号发射模块为用于利用CCSK循环移位码发射所述通信滤波；
其中，若所述扩频序列为N点序列，则所述N点序列的循环移位为；其中，/>表示以N为周期的延拓序列，/>表示长度为/>的矩形序列；
所述N点序列循环移位后的离散傅里叶变换为：
；
其中，表示序列/>的傅里叶变换，/>，表示傅里叶变换基；
若所述扩频序列c的傅里叶变换为C，在CCSK扩频模式下，所述通信滤波为：
；
其中，表示寻找最大值运算，/>表示共轭转置运算，/>表示点乘运算，/>表示对应值的索引查找，/>表示取模运算。
5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-3任一项所述的扩频通信方法的步骤。
6.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现如权利要求1-3任一项所述的扩频通信方法的步骤。
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Applications Claiming Priority (1)
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