CN1705241A - 一种直接序列扩频信号的解扩方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直接序列扩频信号的解扩方法，它通过多径索引模块27输出的多径索引图案信息对直接序列扩频信号进行接收方式的选择，当多径索引图案信息中径间的相对时间间隔较小且功率衰减明显或者信道的根均方时延扩展较小时采用时频二维接收机24解扩接收；当多径索引图案信息中径间的相对时间间隔较大且功率衰减不明显或者信道的根均方时延扩展较大时采用RAKE接收机11解扩接收，最后通过判决得到信息比特b(t)的估计值(t)。本发明的接收方法可以降低接收机的总体复杂度，降低接收机的总耗电，提高整个通信系统的性能。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，如无线通信、移动通信、雷达、电子对抗等，它特别涉及采用直接序列扩频(如：DS-CDMA)技术进行通信的无线移动通信技术(如：WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA等)。
背景技术
图1不失一般性的概括了直接序列扩频信号的发射机的组成：PN序列发生器模块1、乘法器2、本地载波3、射频处理1模块4和发射天线5。
发射机工作过程：信息比特b(t)通过乘法器模块2与PN序列发生器模块1产生的扩频序列元素αn相乘(αn的一个码片持续时间为Tc，一个信息比特的持续时间为T，且T/Tc＝N，N就是直接序列扩频的处理增益，1≤n≤N)，相乘后得到的信号d(t)再与本地载波3相乘，调制到发射频段，调制后的信号经过射频处理1模块4馈入发射天线5，随后输入到传输介质中。其中，射频处理1模块4的功能是使信号达到发射的要求，不同的发射机有着不同的射频处理方式，这并不影响本发明的解扩方法。
现有的直接序列扩频信号解扩方法(技术)可以概括为以下四种：
(1)时域直接序列扩频信号时域直接解扩：这是最简单的接收方法，如图2所示，这种时域直接接收方法只相当于RAKE接收机的某一条支路，即：从接收天线6接收到的信号经过射频处理2模块7处理后得到y(t)，捕获跟踪模块8从y(t)中得到同步信息τl，并传递给PN序列发生器1，PN序列发生器1根据同步信息τl输出解扩码片ατl，y(t)与ατl相乘得到xl，xl通过积分器9后与权重系数wl相乘得到zl，最后zl输入判决器模块12做出判决，得到信息比特b(t)的估计值(t)。详细内容见：朱近康编著的《扩展频谱通信及其应用》，中国科学技术大学出版社，1993年。
(2)时域直接序列扩频信号时域RAKE解扩接收：这是目前普遍采用的接收方法，如图2所示，它可以充分利用无线通信信道中的L条径实现多径分集接收，每一条支路都相当于上述的时域直接接收方法，RAKE接收机将经过每一条径处理后的信号zl(l＝1，2，...，L)输入到合并器，根据合并器的输出再做出判决，得到信息比特b(t)的估计值(t)。详细内容见：Rappaport.T.S编著的“WirelessCommunications Principles and Practice”，电子工业出版社，1998年。
(3)时域直接序列扩频信号频域等效解扩：这种接收方式可以用图3来描述，接收天线接6收到的信号经过射频处理3模块13处理后，得到信号c(t)，接着c(t)输入到离散傅立叶变换(DFT：Discrete Fourier Transform)模块14，做N点的DFT运算(N就是发射机中直接序列扩频的处理增益)，DFT运算后共输出N路信号，其中第m(m＝1，2，...，N)路信号Xm与βm({β1，β2，...，βN}是由发射机中扩频序列{α1，α2，...，αN}做N点的DFT运算得到的)相乘后得到Ym，然后根据基于导引的信道估计模块15的输出Hm对信号Ym进行信道校正，校正后输出Wm，最后通过求和模块17对Wm(m＝1，2，...，N)进行求和，求和后的结果U直接送入判决模块12进行判决，判决后输出信息比特b(t)的估计值(t)。详细内容见：①Shin-YuanWang，Chia-Chi Huang，“On the architecture and performance of an FFT-basedspread-spectrum downlink RAKE receiver，”IEEE Transactions on VehicularTechnology，Jan.2001，Vol.50，No.1，pp.234-243.②“FFT-based CDMA RAKEreceiver system and method，”United States Patent，No.6154443。
(4)时域直接序列扩频信号时频二维等效解扩：这种接收方式可以用图4来描述，接收天线接6收到的信号经过射频处理4模块18处理后，得到信号s(t)，接着s(t)输入到离散傅立叶变换(DFT：Discrete Fourier Transform)模块19，做Nf点的DFT运算(Nf是频域解扩的处理增益)，DFT运算后共输出Nf路信号，其中第m(m＝1，2，...，Nf)路信号Xkm与βkm和δkm的乘积相乘({βk1，βk2，...，βkNf}是由发射机中扩频序列{αkNf+1，αkNf2，...，αkNf+Nf}做Nf点的DFT运算得到的，δkm是第m路的权重因子，m＝1，2，...，Nf，k＝0，1，...，Nt，Nt代表时域解扩的处理增益)，相乘后得到Ykm，然后根据信道估计模块20的输出Hkm对信号Ykm进行信道校正，校正后输出Wkm，通过求和模块17对Wkm(m＝1，2，...，Nf)进行求和，求和后的结果为Zk(k＝0，1，...，Nt)，接着对Zk进行时域解扩，时域解扩后的输出为U，最后将U送入判决模块12进行判决，判决后输出信息比特b(t)的估计值(t)。详细内容见：唐友喜、邵士海所申请的专利“一种直接序列扩频信号的接收方法”，专利申请号：200410022547.8。
现有的直接序列扩频信号接收方法(技术)，它们的特点是：
(1)上述的第一种解扩方法，即时域直接序列扩频信号时域直接解扩，无法分辨多径信号，径间干扰大，抗信道的多径衰落及多普勒频移效果较差；
(2)采用RAKE解扩接收技术虽然可以利用多径信号的能量，但是可分辨的径数受限，径间干扰很大，并且每一条支路都需要捕获跟踪模块，系统过于复杂；
(3)时域直接序列扩频信号频域等效解扩的方式，信道估计复杂，信道估计不精确，接收机性能受限。且当DFT运算的点数N较大时，对DFT芯片要求较高，增大了系统开销，使得接收机成本提高。
(4)时域直接序列扩频信号时频二维等效解扩，它可以降低径间干扰的影响，DFT运算一次性处理的信号所对应的时间长度可以控制在较短的时间内，提高了信道估计的精度，但是当信道的相邻径之间的延时较大且各径功率衰减不明显或者信道的根均方时延扩展较大时，时频二维等效解扩需要的DFT(FFT)的点数Nf较大，实现相对复杂，不能充分利用各径的能量，对提高系统的误码率性能不利。
据发明人所知，现有的解扩接收技术中还没有综合上述任何二种解扩技术的优点对直接序列扩频信号进行解扩的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种直接序列扩频信号的解扩方法，按照本发明方法组成的直接序列扩频信号解扩接收系统可以根据信道的多径情况及通信协议选择RAKE接收机或者时频二维接收机对直接序列扩频信号进行解扩接收，可以充分利用RAKE接收机和时频二维接收机的优点，降低接收机的复杂度，延长待机时间，提高整个通信系统的性能。
为了方便描述本发明的内容，首先对以下模块做一个解释说明，如图5所示：
(1)多径时间同步模块26的功能是对接收信号r(t)进行捕获跟踪，多径时间同步模块输出多径中可分辨径的到达时间、可分辨径的功率等信息；
(2)多径索引模块27的功能是通过多径时间同步模块26输出的多径中可分辨径的到达时间、可分辨径的功率输出多径索引图案信息(多径索引图案信息是指将信道多径中可分辨径的到达时间与相应径的功率对应起来，如图6、图7所示，{τ1，τ2，...，τL}代表可分辨径的到达时间，{P1，P2，...，PL}是与{τ1，τ2，...，τL}对应的相应径的功率)；
(3)通信协议分析模块29的功能是对接收信号r(t)进行通信协议分析，输出通信协议分析的结果q；
(4)接收方式选择模块28的功能是根据多径索引图案信息p通过开关A对接收机进行选择，其进行选择的依据是多径索引图案中径间的相对时间间隔大小、功率衰减程度或者信道的根均方时延扩展的大小、通信协议分析结果，如果多径索引图案中径间的相对时间间隔较小、功率衰减明显或者信道的根均方时延扩展较小(如图6所示)且通信协议分析信号q允许，那么选择时频二维接收机24对接收信号r(t)进行解扩接收，若通信协议分析信号q不允许，则选择RAKE接收机解扩接收；如果多径索引图案中径间的相对时间间隔较大且功率衰减不明显或者信道的根均方时延扩展较大(如图7所示)，那么选择RAKE接收机11对接收信号r(t)进行解扩接收。具体的相对时间间隔大小、功率衰减程度或者根均方时延扩展大小的定量判断标准视不同的通信系统性能指标参数而定。
需要说明的是，上述模块的实现对于本领域的普通技术人员来说是熟知的。
本发明提供的一种直接序列扩频信号的解扩方法，它包括：接收天线6、射频处理5模块25、多径时间同步模块26、多径索引模块27、接收方式选择模块28、通信协议分析模块29、RAKE接收机11、时频二维接收机24、判决模块12，接收方式选择模块28的开关接点A，RAKE接收机11的开关选择接点B、E，时频二维接收机24的开关选择接点C、F，判决模块12的开关接点D，如图5所示。
本发明提供的一种直接序列扩频信号的解扩方法，包括下面的步骤：
射频处理步骤 接收天线6收到的信号经过射频处理5模块25处理后，得到信号r(t)，射频处理的目的就是使信号r(t)能够满足后级电路的处理要求；
其特征是它还包括下面的步骤：
多径时间同步步骤 将射频处理步骤输出的信号r(t)输入到多径时间同步模块26，多径时间同步模块26从信号r(t)中提取所需要的多径时间同步信息，所述的多径时间同步信息可以是多径中可分辨径的到达时间、可分辨径的功率信息等，然后多径时间同步模块26输出多径时间同步信息e；
多径索引步骤 经过多径时间同步步骤后得到的信号e输入到多径索引模块27中，多径索引模块27通过信号e得到信道的多径索引图案信息p(多径索引图案信息是指将信道多径中可分辨径的到达时间与相应径的功率对应起来，如图6、图7所示，{τ1，τ2，...，τL}代表可分辨径的到达时间，{P1，P2，...，PL}是与{τ1，τ2，...，τL}对应的相应径的功率)，输出多径索引图案信息p；
通信协议分析步骤 将射频处理步骤输出的信号r(t)输入到通信协议分析模块29，通信协议分析模块29对信号r(t)进行通信协议分析，将协议分析的结果q输出；
接收方式选择步骤 多径索引步骤输出的信号p和通信协议分析步骤输出的信号q均输入到接收方式选择模块28，接收方式选择模块28根据多径索引图案信息p和协议分析的结果q通过接收方式选择模块28的开关接点A对接收机进行选择。当多径索引图案中径间的相对时间间隔较小、功率衰减明显或者信道的根均方时延扩展较小(如图6所示)且通信协议分析信号q允许时，接收方式选择模块将接收方式选择模块28的开关接点A与时频二维接收机24的开关选择接点C点接通，选择时频二维接收机24对接收信号r(t)进行解扩接收；当多径索引图案中径间的相对时间间隔较大且功率衰减不明显或者信道的根均方时延扩展较大时(如图7所示)，接收方式选择模块将接收方式选择模块28的开关接点A与RAKE接收机11的开关选择接点B点接通，选择RAKE接收机11对接收信号r(t)进行解扩接收；
解扩接收步骤 按照接收方式选择步骤所选择的接收机类型对接收信号r(t)进行解扩接收，解扩接收后输出判决变量信号U；
判决步骤 根据接收方式选择步骤中接收方式选择模块28的开关A的选择接通结果，判决模块12的开关接点D选择所对应的接通点(如果接收方式选择模块28的开关接点A与RAKE接收机11的开关选择接点B点接通，则判决模块12的开关接点D选择与RAKE接收机11的开关选择接点E点接通；如果接收方式选择模块28的开关接点A与时频二维接收机24的开关选择接点C点接通，则判决模块12的开关接点D选择与时频二维接收机24的开关选择接点F点接通)。判决模块12的开关接点D选择接通后，将解扩接收步骤得到的判决变量信号U输入到判决模块12进行判决(或称解调)，判决后输出信息比特b(t)的估计值(t)。
经过以上步骤后，就可以完成对直接序列扩频信号的解扩接收，在接收端得到发射端信息b(t)的估计值(t)。
需要说明的是：
所述的射频处理5模块25可以根据不同的接收机接收需要做灵活的设置，其作用是使经过射频处理5模块25处理后的信号能够满足后级电路的处理需要。
所述的多径时间同步模块26输出的多径中可分辨径的到达时间、可分辨径的功率等信息e不仅可以为多径索引模块27提供输入信息，也可以通过接收方式选择模块将多径时间同步模块26输出的信息e传递给RAKE接收机11，这样就可以省去RAKE接收机中的捕获跟踪模块8或者捕获跟踪模块8直接利用多径时间同步模块26输出的信息e。
所述的通信协议分析是指识别通信系统的通信协议体制，利用该协议体制可以选择适合此通信协议的接收机。对于某些通信系统来说(如cdma2000系统)，可以省去通信协议分析模块。
所述的两种候选接收机类型(RAKE接收机和时频二维接收机)并不是唯一的，也可以选用其它类型的接收机，其实质是根据多径索引图案选择恰当的接收机，使整个通信系统的性能有所提高。
所述的接收方式选择模块28的开关接点A和判决模块12的开关接点D可以是具有某种硬件性质的物理开关，也可以是具有某种软件性质的开关(如通过软件程序进行电路选择)，接收方式选择模块28的开关接点A和判决模块12的开关接点D的作用是根掘接收方式选择模块28的选择结果对电路进行选通。
本发明并没有特定说明发射机中信息比特b(t)的处理方式，如果在发射机中对原始的信息比特做了某些处理(如，加密、信源编码、纠错编码、信道编码、交织等)，那么在本发明的接收机中也可在后级电路中对这些处理进行反处理(解密、解码、去交织等)，这些并不影响本发明的一种根据信道多径情况对直接序列扩频信号进行解扩的方法的核心思想。
本发明是一种根据信道多径情况及通信协议对多径信道中的直接序列扩频信号进行解扩的方法，它对直接序列扩频信号的发射机并没有特殊的要求。
本发明的工作过程：如图5所示，接收天线6收到的信号经过射频处理5模块25处理后，得到信号r(t)。信号r(t)输入到多径时间同步模块26和通信协议分析模块29，多径时间同步模块26从信号r(t)中提取所需要的多径时间同步信息，然后多径时间同步模块26输出多径时间同步信息e，通信协议分析模块29通过r(t)进行通信协议分析，输出信号q。多径索引模块27通过信号e得到信道的多径索引图案信息p，然后将多径索引图案信息p和信号q均输入到接收方式选择模块28，接收方式选择模块28根据多径索引图案信息p和信号q通过接收方式选择模块28的开关接点A对接收机进行选择，如果多径索引图案中径间的相对时间间隔较小、功率衰减明显或者信道的根均方时延扩展较小(如图6所示)且通信协议分析信号q允许，那么接收方式选择模块将接收方式选择模块28的开关接点A与时频二维接收机24的开关选择接点C点接通，选择时频二维接收机24对接收信号r(t)进行解扩接收；如果多径索引图案中径间的相对时间间隔较大且功率衰减不明显或者信道的根均方时延扩展较大(如图7所示)，那么接收方式选择模块将接收方式选择模块28的开关接点A与RAKE接收机11的开关选择接点B点接通，选择RAKE接收机11对接收信号r(t)进行解扩接收。用所选择的接收机类型对接收信号r(t)进行解扩接收，解扩接收后输出判决变量信号U。根据接收方式选择步骤中接收方式选择模块28的开关A的选择接通结果，判决模块12的开关接点D选择所对应的接通点(如果接收方式选择模块28的开关接点A与RAKE接收机11的开关选择接点B点接通，则判决模块12的开关接点D选择与RAKE接收机11的开关选择接点E点接通；如果接收方式选择模块28的开关接点A与时频二维接收机24的开关选择接点C点接通，则判决模块12的开关接点D选择与时频二维接收机24的开关选择接点F点接通)。判决模块12的开关接点D选择接通后，将判决变量信号U输入到判决模块12进行判决，判决后输出信息比特b(t)的估计值(t)。
本发明的创新之处：根据通信信道的实时变化情况及通信协议分析的结果，选择合适的接收机对直接序列扩频信号进行解扩接收，当径间的相对时间间隔较大且功率衰减不明显或者信道的根均方时延扩展较大时，选择RAKE接收机对直接序列扩频信号进行解扩接收，这样就利用了RAKE接收机可以分辨多径信号的优点，使多径信号得以充分利用，有助于接收信号的信噪比提高和改善系统的误码率性能；当径间的相对时间间隔较小且功率衰减明显或者信道的根均方时延扩展较小时，选择时频二维接收机，这样就发挥时频二维接收机低复杂度、充分利用接收信号的所用能量、抗径间干扰、延长待机时间等优势，有利于整个通信系统的性能改善。
本发明的实质：本发明通过多径索引信息，对直接序列扩频信号进行解扩接收，在径间的相对时间间隔较大且功率衰减不明显或者信道的根均方时延扩展较大时，选择RAKE接收机对直接序列扩频信号进行解扩接收，这样就利用了RAKE接收机可以分辨多径信号的优点，使多径信号得以充分利用，有助于接收信号的信噪比提高和改善系统的误码率性能；在径间的相对时间间隔较小且功率衰减明显或者信道的根均方时延扩展较小时，选择时频二维接收机，这样就发挥时频二维接收机低复杂度、充分利用接收信号的所用能量、抗径间干扰、延长待机时间等优势，有利于整个通信系统的性能改善。
按照本发明方法组成的解扩接收系统与现有的其它直接序列扩频信号解扩接收系统相比，有如下优点：
(1)由于本发明可以根据信道的多径索引图案选择RAKE接收机或者时频二维接收机对直接序列扩频信号进行解扩接收，可以充分利用两者的优点，克服传统的单一解扩接收方式的不足；
(2)根据大多数环境下的信道的统计特性可知，一般径间的相对时间间隔较小(一般小于一个信息比特的持续时间T)且功率衰减明显(一般呈指数衰减规律)或者信道的根均方时延扩展较小，这时本发明选择的是时频二维接收机，这样就可以充分利用接收信号的所用能量、抗径间干扰，相对单一的RAKE接收机来说，可以避免每一条之路的捕获跟踪，降低了系统开销，尤其是节约电池能量，延长了电池的使用时间和待机时间；
(3)当信道的径间的相对时间间隔较大且功率衰减不明显或者信道的根均方时延扩展较大时，时频二维接收机由于不能分辨多径信号，无法在一个比特持续时间T内充分利用多径能量，造成误码率性能的下降，这时本发明选择的是RAKE接收机，这样就可以利用RAKE接收机可以分辨多径信号的优点，使多径信号得以充分利用，有助于接收信号的信噪比提高和改善通信系统的误码率性能。
综上所述，采用本发明所提出的一种直接序列扩频信号的解扩方法，它可以充分利用接收信号的所有能量，降低径间干扰的影响，降低系统开销，有利于系统误码率性能的改善。
附图及附图说明
图1是现有的直接序列扩频信号发射机的系统模型
其中，1是PN序列发生器模块，2是乘法器模块，3是发射机的本地载波模块，4是射频处理1模块，5是发射天线，b(t)是发射的信息比特，αn是发射机的扩频序列元素，1≤n≤N，d(t)是经过扩频后的信号。
图2是现有的RAKE解扩接收的系统模型
其中，6是接收天线，7是射频处理2模块，2是乘法器，8是捕获跟踪，1是PN序列发生器，9是积分器，10是合并器，11是RAKE接收机，12是判决，y(t)是经过射频处理2模块7输出的信号，τl(1≤l≤L)是捕获跟踪模块输出的系统同步信号，ατl(1≤l≤L)是PN序列发生器输出的解扩序列，xl(1≤l≤L)是经过乘法器后输出的信号，wl(1≤l≤L)是各支路的权重因子，zl(1≤l≤L)是通过乘法器与wl(1≤l≤L)相乘后的输出信号，(t)是对发射的信息比特b(t)的估计值。
图3是现有的时域直接序列扩频信号频域等效解扩接收的系统模型
其中，6是接收天线，13是射频处理3模块，14是DFT，15是基于导引的信道估计，2是乘法器，16是信道校正模块，17是求和模块，12是判决模块，c(t)是射频处理3输出的信号，Xm(1≤m≤N)是DFT模块的输出信号，βn(1≤m≤N)是频域解扩因子，Ym(1≤m≤N)是乘法器模块的输出信号，Hm(1≤m≤N)是基于导引的信道估计模块的输出信号，Wm(1≤m≤N)是信道校正模块的输出信号，U是求和模块的输出信号，(t)是对发射的信息比特b(t)的估计值。
图4是现有的时频二维等效解扩系统模型
其中，6是接收天线，18是射频处理4，19是DFT模块，20是信道估计模块，2是乘法器模块，21是信道校正模块，22是求和模块，23是时域解扩模块，24是时频二维接收机，12是判决模块，s(t)是射频处理4输出的信号，Xkm(1≤m≤Nf)是DFT模块的输出信号，βkm(1≤m≤Nf)是频域解扩因子，δkm(1≤m≤Nf)是权重因子，Ykm(1≤m≤Nf)是乘法器模块的输出信号，Hkm(1≤m≤Nf)是信道估计模块的输出信号，Wkm(1≤m≤Nf)是信道校正模块的输出信号，Zk(0≤k≤Nt-1)是求和模块的输出信号，U是时域解扩模块的输出信号，(t)是对发射的信息比特b(t)的估计值。
图5是本发明提供的直接序列扩频信号解扩方法的系统模型
6是接收天线，25是射频处理5，26是多径时间同步模块，27是多径索引模块，28是接收方式选择模块，29是通信协议分析模块，11是RAKE接收机，24是时频二维接收机，12是判决模块，r(t)是射频处理5输出的信号，e是多径时间同步模块的输出信号，p是多径索引模块的输出信号，A、D是电路选择开关接点，B、C、E、F是电路接通点，U是接收机输出的判决变量信号，(t)是对发射的信息比特b(t)的估计值。
图6是径间的相对时间间隔较小且功率衰减明显或者信道的根均方时延扩展较小时的多径索引图案
其中，{τ1，τ2，...，τL}代表可分辨径的到达时间，{P1，P2，...，PL}是与{τ1，τ2，...，τL}对应的相应径的功率。
图7是径间的相对时间间隔较大且功率衰减不明显或者信道的根均方时延扩展较大时的多径索引图案
其中，{τ1，τ2，...，τL}代表可分辨径的到达时间，{P1，P2，...，PL}是与{τ1，τ2，...，τL}对应的相应径的功率。
具体实施方式
本发明的根据信道多径情况及通信协议对多径信道中的直接序列扩频信号进行解扩的系统模型，如图5所示，包括：接收天线6、射频处理5模块25、多径时间同步模块26、多径索引模块27、接收方式选择模块28、通信协议分析模块29、RAKE接收机11、时频二维接收机24、判决模块12，接收方式选择模块28的开关接点A，RAKE接收机11的开关选择接点B、E，时频二维接收机24的开关选择接点C、F，判决模块12的开关接点D。
下面以比特持续时间T＝500μs，τl＝10(l-1)μs，Pl＝-3(l-1)dB，1≤l≤7，通信协议分析信号q允许为例，说明本发明的信号处理步骤，如图5所示。
射频处理步骤 接收天线6收到的信号经过射频处理5模块25处理后，得到信号r(t)，射频处理的目的就是使信号r(t)能够满足后级电路的处理要求；
其特征是它还包括下面的步骤：
多径时间同步步骤 将射频处理步骤输出的信号r(t)输入到多径时间同步模块26，多径时间同步模块26从信号r(t)中提取所需要的多径时间同步信息，然后多径时间同步模块26输出多径时间同步信息e；
多径索引步骤 经过多径时间同步步骤后得到的信号e输入到多径索引模块27中，多径索引模块27通过信号e得到信道的多径索引图案信息p(多径索引图案信息是指将信道多径中可分辨径的到达时间与相应径的功率对应起来，如图6所示，τl＝10(l-1)μs代表可分辨径的到达时间，Pl＝-3(l-1)dB是与τl对应的相应径的功率，1≤l≤7)，输出多径索引图案信息p；
通信协议分析步骤 将射频处理步骤输出的信号r(t)输入到通信协议分析模块29，通信协议分析模块29对信号r(t)进行通信协议分析，将协议分析的结果q输出；
接收方式选择步骤 多径索引步骤输出的信号p和通信协议分析步骤输出的信号q均输入到接收方式选择模块28，接收方式选择模块28根据多径索引图案信息p和协议分析信号q通过开关A对接收机进行选择。由于多径索引图案中径间的相对时间间隔10μs远远小于比特持续时间T＝500μs、功率Pl＝-3(l-1)dB衰减明显且通信协议分析信号q允许，因此接收方式选择模块将接收方式选择模块28的开关接点A与时频二维接收机24的开关选择接点C点接通，选择时频二维接收机24对接收信号r(t)进行解扩接收；
解扩接收步骤 按照接收方式选择步骤所选择的时频二维接收机对接收信号r(t)进行解扩接收，解扩接收后输出判决变量信号U；
判决步骤 判决模块12的开关接点D选择与时频二维接收机24的开关选择接点F点接通，判决模块12的开关接点D选择接通后，将解扩接收步骤得到的判决变量信号U输入到判决模块12进行判决，判决后输出信息比特b(t)的估计值(t)。
经过以上步骤后，就可以完成对直接序列扩频信号的接收和解扩，在接收端得到发射端的信息比特b(t)的估计值(t)。
按照本发明具体实施方式提供的解扩接收方法，可以降低现有接收系统的复杂度，更充分利用接收信号的所有能量，降低径间干扰的影响，降低系统开销，延长待机时间和电池的使用时间，使整个系统的误码率性能得到改善。
Claims (4)
1、一种直接序列扩频信号的解扩方法，包括下面的步骤：
射频处理步骤 接收天线(6)收到的信号经过射频处理5模块(25)处理后，得到信号r(t)；
其特征是它还包括下面的步骤：
多径时间同步步骤 将射频处理步骤输出的信号r(t)输入到多径时间同步模块(26)，多径时间同步模块(26)从信号r(t)中提取所需要的多径时间同步信息，所述的多径时间同步信息可以是多径中可分辨径的到达时间、可分辨径的功率信息等，然后多径时间同步模块(26)输出多径时间同步信息e；
多径索引步骤 经过多径时间同步步骤后得到的信号e输入到多径索引模块(27)中，多径索引模块(27)通过信号e得到信道的多径索引图案信息p(多径索引图案信息p是指将信道多径中可分辨径的到达时间与相应径的功率对应起来)，输出多径索引图案信息p；
通信协议分析步骤 将射频处理步骤输出的信号r(t)输入到通信协议分析模块(29)，通信协议分析模块(29)对信号r(t)进行通信协议分析，将协议分析的结果q输出；
接收方式选择步骤 多径索引步骤输出的信号p和通信协议分析步骤输出的信号q均输入到接收方式选择模块(28)，接收方式选择模块(28)根据多径索引图案信息p和协议分析的结果q通过接收方式选择模块(28)的开关接点A对接收机进行选择；当多径索引图案中径间的相对时间间隔较小、功率衰减明显或者信道的根均方时延扩展较小且通信协议分析信号q允许时，接收方式选择模块将接收方式选择模块(28)的开关接点A与时频二维接收机(24)的开关选择接点C点接通，选择时频二维接收机(24)对接收信号r(t)进行解扩接收；当多径索引图案中径间的相对时间间隔较大且功率衰减不明显或者信道的根均方时延扩展较大时，接收方式选择模块将接收方式选择模块(28)的开关接点A与RAKE接收机(11)的开关选择接点B点接通，选择RAKE接收机(11)对接收信号r(t)进行解扩接收；
解扩接收步骤 按照接收方式选择步骤所选择的接收机类型对接收信号r(t)进行解扩接收，解扩接收后输出判决变量信号U；
判决步骤 根据接收方式选择步骤中接收方式选择模块(28)的开关A的选择接通结果，判决模块(12)的开关接点D选择所对应的接通点(如果接收方式选择模块(28)的开关接点A与RAKE接收机(11)的开关选择接点B点接通，则判决模块(12)的开关接点D选择与RAKE接收机(11)的开关选择接点E点接通；如果接收方式选择模块(28)的开关接点A与时频二维接收机(24)的开关选择接点C点接通，则判决模块(12)的开关接点D选择与时频二维接收机(24)的开关选择接点F点接通)。判决模块(12)的开关接点D选择接通后，将解扩接收步骤得到的判决变量信号U输入到判决模块(12)进行判决(或称解调)，判决后输出信息比特b(t)的估计值(t)；
经过以上步骤后，就可以完成对直接序列扩频信号的解扩接收，在接收端得到发射端信息b(t)的估计值(t)。
2、根据权利要求1所述的一种直接序列扩频信号的解扩方法，其特征是所述的多径时间同步模块(26)输出的多径中可分辨径的到达时间、可分辨径的功率等信息e不仅可以为多径索引模块(27)提供输入信息，也可以通过接收方式选择模块(28)将多径时间同步模块(26)输出的信息e传递给RAKE接收机(11)，这样就可以省去RAKE接收机中的捕获跟踪模块(8)或者捕获跟踪模块(8)直接利用多径时间同步模块(26)输出的信息e。
3、根据权利要求1所述的一种直接序列扩频信号的解扩方法，其特征是所述的接收方式选择模块(28)的开关接点A和判决模块(12)的开关接点D可以是具有某种硬件性质的物理开关，也可以是具有某种软件性质的开关(如通过软件程序进行电路选择)，接收方式选择模块(28)的开关接点A和判决模块(12)的开关接点D的作用是根据接收方式选择模块(28)的选择结果对电路进行选通。
4、根据权利要求1所述的一种直接序列扩频信号的解扩方法，其特征是所述的接收机类型可以是RAKE接收机和时频二维接收机，也可以选用其它类型的接收机。
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Cited By (3)
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