HU224300B1 - Eljárás és berendezés kváziortogonális vektorok átvitelére és előállítására - Google Patents

Eljárás és berendezés kváziortogonális vektorok átvitelére és előállítására Download PDF

Info

Publication number
HU224300B1
HU224300B1 HU0104670A HUP0104670A HU224300B1 HU 224300 B1 HU224300 B1 HU 224300B1 HU 0104670 A HU0104670 A HU 0104670A HU P0104670 A HUP0104670 A HU P0104670A HU 224300 B1 HU224300 B1 HU 224300B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
vector
matrix
orthogonal
quasi
orthogonal code
Prior art date
Application number
HU0104670A
Other languages
English (en)
Inventor
Abhijit G. Shanbhag
Original Assignee
Qualcomm Incorporated
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qualcomm Incorporated filed Critical Qualcomm Incorporated
Publication of HUP0104670A2 publication Critical patent/HUP0104670A2/hu
Publication of HUP0104670A3 publication Critical patent/HUP0104670A3/hu
Publication of HU224300B1 publication Critical patent/HU224300B1/hu

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/0007Code type
    • H04J13/004Orthogonal
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/58Random or pseudo-random number generators
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/0007Code type
    • H04J13/0022PN, e.g. Kronecker
    • H04J13/0025M-sequences
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/0074Code shifting or hopping
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/10Code generation
    • H04J13/12Generation of orthogonal codes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Stereo-Broadcasting Methods (AREA)

Abstract

Átviteli eljárás üzenetjeleket ortogonális kódvektorok (10)felhasználásával továbbító kommunikációs rendszereknél valóalkalmazásra. Az eljárás során ciklikus eltolások egy első sorozatánakalkalmazásával első vektormátrixot, ciklikus eltolások egy másodiksorozatának alkalmazásával második vektormátrixot állítanak elő; azelső vektormátrix permutálásával ortogonális kódot hoznak létre;meghatározzák a permutációs műveleteket; és ezeket a második mátrixraalkalmazva kváziortogonális kódvektort (50) állítanak elő; végül akváziortogonális vektort üzenetjelre alkalmazva kódolt üzenetjeletállítanak elő, amelyet továbbítanak. Az eljárás során karakterisztikuspolinommal rendelkező sorozat ciklikus eltolásait alkalmazzák.

Description

A találmány kommunikációs rendszerekkel, közelebbről meghatározva szórt kódolt üzenetjeleknek kommunikációs rendszereken belüli továbbításával kapcsolatos.
A kommunikáció területén ismeretes az a megoldás, hogy az átvinni kívánt üzenetjeleket szórást megvalósító kódvektorokkal keverik. Ez lehetővé teszi, hogy a jelek egymással kombinálva kerüljenek átvitelre, majd az átvitel után ismét elkülönítsék azokat egymástól. Az erre a célra alkalmas kódvektorkészlet leghasznosabb ismérve az, hogy a szórási vektorok kölcsönösen ortogonálisak egymásra. Ez elméletileg teljes mértékben kiküszöböli az üzenetjelek közötti interferenciát. Az adott célra leggyakrabban alkalmazott kódvektorok a Walsh-féle kódvektorok.
Az n hosszúságú bináris kódvektorok teljes száma 2n. A teljes vektortéren belüli 2n számú bináris vektorok közül azonban csak n számú bináris vektor ortogonális egymásra. Például ha n=8, az eltérő bináris vektorok teljes száma 256, ezek közül azonban csak nyolc ortogonális egymásra. Ezért az olyan rendszerben, ahol n=8, általában csak nyolc üzenetjel kombinálására, illetve szétválasztására van lehetőség, és egyidejűleg csak nyolc felhasználó támogatására van mód. Hasonlóképpen, ha n=128, egyidejűleg 128 felhasználó támogatása lehetséges. Bizonyos időpontokban egyes vektorok kihasználatlanok lehetnek. Ekkor n-nél több felhasználó is kiszolgálható. A kódvektorok mérete azonban ettől függetlenül korlátozza a kommunikációs rendszer méretét.
Az elméleti zérus interferenciát biztosító ortogonalitási követelményeknek megfelelő w vektorok W készlete a következőképpen írható le:
wi=[wi,i w12...w1n]
W2=[W2J W22...w2n]
Wn=[Wn,l Wn2...Wnn] ahol minden w, vektor egy 0/1 abc-t vagy, egyenértékűen, egy -1/+1 abc-t alkalmazó oszlopvektor. A következőkben a 0/1 abc-t alkalmazó kódvektorkészletekre Wb n, a -1/+1 abc-t alkalmazó kódvektorkészletekre Wn jelölést alkalmazunk.
Mivel egy W készleten belül minden w vektor ortogonális egymásra, a készleten belül bármely két vektor vektoriális szorzatának zérusnak kell lennie. Ez a következő képlettel fejezhető ki:
(Wx, Wy)=0 ahol x és y bármely 1 és n közötti értéket felvehet, x*y, és (wx, wy) a következőképpen határozható meg:
/ = 1
Ennek megfelelően a fentiek a következő mátrixszorzattal fejezhetők ki:
wTxWy=0
Hasonlóképpen: WTxwx=n
Ha d, az i-edik átvinni kívánt adatjel, és az átvitt jelek teljes száma k, az egy bázisállomás által egy mobilállomás felé továbbított teljes S átviteli jel a következő képlettel fejezhető ki:
S = /-1
A mobilállomás a teljes S átviteli jelet veszi, és abból a neki szánt kivételével valamennyi üzenetjelet megkísérli figyelmen kívül hagyni.
A nem neki szánt üzenetek törlése céljából a mobilállomás megszorozhatja az S átviteli jelet a saját Walsh-kódvektorának transzponáltjával. Például i=1 esetében a következő képletek adódnak:
w[S = w? fyw, /=1
ahol a jobb oldali első kifejezés a kívánt jelet adja. A jobb oldali második kifejezés a hozzájuk tartozó Walsh-kódokkal kevert fennmaradó üzenetjelekből származó interferenciát reprezentálja. Az egyenlet megoldása a következő összefüggést adja:
wT1S=nd-|+0
Az átvitt üzenetjelek tehát akkor választhatók el egymástól a vevőnél, ha a kívánt jel és az összes többi üzenetjel között zérus korreláció adódik.
A kommunikációs rendszerek lehető legjobb kihasználásának érdekében arra kell törekedni, hogy annyi üzenetjel kerüljön egyidejű átvitelre, illetve szétválasztásra, amennyi csak lehetséges. Zérus interferenciával azonban csak n számú üzenetjelet lehet összekeverni, illetve szétválasztani, mivel - mint azt már említettük - csak n számú ortogonális vektor áll rendelkezésre. Ezen korlátozás kiküszöbölése érdekében ismeretes az úgynevezett kváziortogonális függvények alkalmazása. Kváziortogonális vektoroknak azokat a vektorokat nevezik, amelyek az n számú ortogonális vektoron felül alkalmazásra kerülnek. A kváziortogonális vektorokat a 2n számmal jellemzett teljes bináris vektortérből választják ki abból a célból, hogy az interferencia a lehető legkisebb legyen. Pontosabban, a kváziortogonális vektorokat oly módon választják ki, hogy az interferencia zérustól különböző értéke a még elfogadható határokon belül maradjon.
Kváziortogonális vektorok kiválasztása céljából bináris (+1/-1 abc szerinti) maszkokra vonatkozó számítógépes keresés végezhető a 2n számmal jellemzett teljes bináris vektortéren belül. Ezen maszkoknak az ortogonális vektorokra való alkalmazásával kváziortogonális vektorokat képező új vektorkészlet nyerhető. Ha egy wn Walsh-kódvektorkészletre M számú maszkot alkalmaznak, a kapott kváziortogonális függvények száma (M+1)n. Ha egy weWn kódvektorra egy m maszkot alkalmaznak, ez annyit jelent, hogy az m maszkot és az ortogonális kódvektort komponensről komponensre összeszorozva egy új kódvektort nyernek, amely a következő képlettel fejezhető ki:
wm=w · m
Az új kódvektorok alkalmazásából származó interferencia tesztelése után kiválaszthatók azok a kódvektorok, amelyekkel a legkisebb korreláció adódik, és
HU 224 300 Β1 ezek a kódvektorok használhatók fel kváziortogonális vektorokként. Több maszkolási funkció alkalmazásával egyetlen ortogonális vektorkészletből több kváziortogonális vektorkészlet állítható elő.
Ahhoz, hogy a számítógépes kereséssel megtalált, a kváziortogonális vektorokkal összekevert üzenetjelek elválaszthatók legyenek egymástól, a kváziortogonális vektoroknak egymásra nézve kölcsönösen ortogonálisaknak kell lenniük. Az ortogonális készlet legalább egy kódvektora és a kváziortogonális készlet egy vektora között zérustól különböző korreláció van.
Ha a kváziortogonális vektorokat v-vel jelöljük, kimutatható, hogy
A kváziortogonális vektorok kiválasztása annyit jelent, hogy azokat a vektorokat választjuk ki, amelyeknél az alábbi érték a lehető legkisebb:
Mivel a kölcsönös korreláció értéke jó kiindulási alapot jelent a vektorok közötti szelektálásnál, az x és y kódvektorok közötti normalizált korreláció értéke a következőképpen határozható meg:
v -z n «
Két ortogonális vektor között a korreláció értéke zérus. Minél kisebb a korreláció abszolút értéke, annál könnyebb szétválasztani az ortogonális vektorokkal összekevert üzenetjeleket és a kváziortogonális vektorokkal összekevert üzenetjeleket. Ha jobb a szétválasztás, akkor a dekódolásnál a jelek közötti interferencia is kisebb.
Az ortogonális vektorok és a nekik megfelelő kváziortogonális vektorok közötti átlagos négyzetes korreláció értéke 1/n (ahol n kettő valamely hatványa). A korreláció abszolút értékének alsó határa 1/Vn. Ezt a mennyiséget Holtzmann-féle alsó határértéknek nevezik. Ha n a kettőnek páros számú hatványa, találhatók olyan maszkok, amelyek megfelelnek az alsó határérték feltételeinek. Ha azonban n a kettőnek páratlan számú hatványa, nincs olyan egyenlőség, amely megfelelne ennek a határértéknek. Az utóbbi esetben a legkisebb korrelációérték Ezért ha n a kettőnek páratlan számú hatványa, a számítógépes kereséssel legjobbnak talált kváziortogonális vektorok interferenciaértéke az elméleti határérték 72-szöröse.
Kívánatos volna tehát olyan kváziortogonális vektorokat találni, amelyeknél ha n a kettőnek páratlan számú hatványa, alacsonyabb ez a korrelációérték, mivel ily módon megnövelhető lenne a kommunikációs rendszerek kapacitása, ugyanakkor elfogadható szinten lehetne tartani az interferencia értékét.
A találmány tehát olyan kommunikációs rendszerbeli átviteli eljárással kapcsolatos, amelynél az üzenetjelek ortogonális kódvektorok alkalmazásával kerülnek átvitelre. Az eljárás során ciklikus eltolások egy első sorozatának felhasználásával első vektormátrixot és ciklikus eltolások egy második sorozatának felhasználásával második vektormátrixot állítunk elő. Az első vektormátrixot permutálva ortogonális kódot állítunk elő, és meghatározzuk a permutálási műveleteket. A meghatározott permutálási műveleteket a második mátrixra alkalmazva kváziortogonális kódvektort állítunk elő. Az átvitelre kerülő kódolt üzenetjelet úgy hozzuk létre, hogy az üzenetjelre a kváziortogonális kódvektort alkalmazzuk. Az első mátrixvektor előállításánál egy karakterisztikus polinommal jellemzett jelsorozaton ciklikus eltolásokat alkalmazunk. A jelsorozat karakterisztikus polinomja valamely r fokú elemi polinom lehet. A jelsorozat egy m jelsorozat. Az ortogonális kódvektor hossza n=2r, és az első vektormátrix előállításához n-1 ciklikus eltolásra lehet szükség. Az első mátrixot a permutálás előtt kiterjesztjük. Az elemi polinomot kvaterner polinommá alakítjuk. Ezután olyan jelsorozatot állítunk elő, amelynek a kvaterner polinom a karakterisztikus polinomja. Az ily módon előállított jelsorozat egy A-családhoz tartozó jelsorozat, és a második mátrix előállítása az A-családhoz tartozó jelsorozat előállítását jelenti. Permutálás előtt a második mátrixot is kiterjesztjük. A második vektormátrix permutálásával maszkot állítunk elő, és ennek a maszknak az alkalmazásával az ortogonális kódvektorból kváziortogonális vektort állítunk elő. A maszkot több ortogonális vektorra alkalmazva több kváziortogonális vektort állíthatunk elő.
A jelen találmány jellegzetességeit, céljait és előnyeit a következőkben egy megvalósítási mód részletes leírása alapján ismertetjük, a csatolt rajzokra hivatkozva, amelyeken a hasonló elemeket mindenütt hasonló hivatkozási jelek jelölik. Az
1. ábra a jelen találmány szerinti eljárásnál alkalmazható permutációs mátrix algoritmus tömbvázlata; a
2. ábra a jelen találmány szerinti eljárásnál alkalmazható kváziortogonális maszk előállítási algoritmus tömbvázlata; és a
3. ábra a jelen találmány szerinti eljárásnál alkalmazható leképezési vektorok előállítási módját szemléltető tömbvázlat.
A jelen találmány szerinti jelátviteli eljárásnál m maszkokat állítunk elő, és ezeket ortogonális kódvektorokon alkalmazva kváziortogonális vektorokat hozunk létre. A maszkok négyfázisú vagy kvaterner fázisbillentyűzéses (QSPK) maszkok. Az m maszkok tehát nem két, hanem négy elemből (±1 ,±j) álló abc-nek felelnek meg, ahol j=V^Í, vagyis az egységnyi érték képzetes gyöke. Meg kell jegyezni, hogy a jelen találmány szerinti jelátviteli eljárásnál üzenetjel átviteléhez adott esetben két m maszkra van szükség. Az egyik maszkot a fázisban levő (I) csatornánál, a másikat az eltolt fázisú (Q) csatornánál alkalmazzuk.
A találmány szerinti eljárás megvalósításánál az új m maszkokat lineáris visszacsatolásos léptető regiszterek (LFSR) segítségével állíthatjuk elő. Egy 2k rendű s[t] LFSR sorozat (0, 1...2k-1} szimbólumokból áll, ahol k bináris esetben 1-re, kvaterner esetben 2-re van
HU 224 300 Β1 korlátozva. Ez a sorozat kielégíti a következő lineáris rekurrencia-összefüggést:
£c,s(f+ /) = 0^002^),7/ >0 /=o v 7 ahol r<1 a rekurzió foka. A c, együtthatók a {0,1 ...2k-1} készlethez tartoznak, és c^O. Az ilyen s[t] sorozat karakterisztikus polinomja a következő:
c(x) = £c,Xf / = 0
Ha k=1, az s[t] sorozat perodikus, és a periódusa kisebb a 2r-1 értéknél vagy egyenlő azzal. Ha az s[t] sorozat periódusa eléri a maximális 2r-1 értéket, az s[t] sorozat karakterisztikus polinomja elemi polinomként határozható meg, és az s[t] sorozat egy m sorozat. Az ilyen típusú sorozatokat például S. W. Golomb: „Shift Register Sequences” c. műve (Holdén Day, San Francisco, CA, 1967) ismerteti.
Egy C' kód egy m sorozat egy periódusából és ennek valamennyi ciklikus eltolásának egy-egy periódusából áll. A C’ kód mérete tehát 2r-1. A C’ kód ezután kiterjeszthető oly módon, hogy C’ minden egyes kódszavához hozzáillesztünk egy-egy zérus bitet. A zérust minden kódszón belül azonos bithelyre illesztjük be. Egy csupa zérusból álló vektor ily módon történő hozzáadásával a C’ kódból C kódmátrixot állítunk elő.
A C kódmátrix hossza és mérete is 2r. Egy megvalósítási mód esetében a C kód oszloponként! és soronkénti permutálásával 2r méretű Wb 2r Walsh-kódot állíthatunk elő. Elégséges azonban egy P permutációs mátrix oly módon történő előállítása is, hogy a CP mátrixszorzat sorvektorkészlete azonos a Wb 2r sorvektorkészletével.
Az 1. ábrán a jelen találmány szerinti megoldásnál alkalmazható 10 permutációs mátrix algoritmus látható. A 10 permutációs mátrix algoritmus keretén belül 12 lépés során a Wb2r mátrix egy W almátrixát állítjuk elő. A W almátrixnak 1, 2, 4.....2r-1 indexekkel jellemzett r számú sora van. Meg kell jegyezni, hogy a Wb 2r indexelése zérus alapú és O-tól 2r—1-ig terjed. A W mátrixnak ezért r számú sora és 2r számú oszlopa van. A W mátrix minden egyes oszlopa különbözik az összes többi oszloptól.
A 10 permutációs mátrix algoritmus 14 lépésében a C mátrix egy M almátrixát állítjuk elő. Az M almátrixnak r számú sora és 2r számú oszlopa van. Az M almátrix előállításához r számú sorból és 2r-1 számú oszlopból álló közbenső M’ almátrixot hozunk létre. Az M’ almátrix létrehozása oly módon történik, hogy az M almátrixhoz egy csupa zérusból álló oszlopot adunk hozzá. Az M’ almátrix első sora a C kód képzésénél alkalmazott m sorozat bármely ciklikus eltolásából állhat. Az M’ almátrixnak az első sort követő r-1 sorai egy-egy egymást követő időegységgel vannak eltolva az első sorhoz képest. Az M almátrix minden egyes oszlopa különböző.
Ezt követően a 10 permutációs mátrix algoritmus 16 lépésében P permutációs mátrixot, például az MP=W képletnek megfelelő permutációs mátrixot határozunk meg. A P permutációs mátrix a 10 algoritmustól megkívánt végeredmény. Mivel az M és W almátrixok az egymástól eltérő oszlopok egyazon készletét tartalmazzák, P ily módon történő meghatározása nem nehéz. A találmány egy alternatív megvalósítási módja esetében a P permutációs mátrix meghatározása mátrixszámítási módszerek alkalmazásával történhet. Az adott terület szakembere számára világos, hogy a CP mátrix sorai azonosak a Wb 2r soraival.
Ha k=2, és a sorozatok ennek megfelelően kvaterner abc szerintiek, A-családként ismert sorozat határozható meg. Az A-családhoz tartozó sorozatokat például S. Boztas, P. V. Kumar és R. Hammons „Közel optimális korrelációs tulajdonságokkal rendelkező négyfázisú sorozatok” c. közleménye (IEEE Transactions on Information Theory, IT-38 No. 3., May 1992, 1101-1113 old.) ismerteti. Egy A-családhoz tartozó sorozat előállításához vegyünk egy c(y) r fokú bináris elemi polinomot. Egy, a {0, 1, 2, 3} készlet együtthatóival rendelkező g(x) polinom a következőképpen származtatható a c(x) polipomból:
g(x2)=(—1 )nc(x)c(—x) (mod4)
A c(x) bináris polinomnak g(x) kvaterner polinommá való átalakítása a polinomok Hensel-féle átalakításának egy speciális esete. Ebben a vonatkozásban lásd például B. R. MacDonald „Egyedi tulajdonságokkal rendelkező véges csoportok” c. művét (Marcel Dekker, Inc., New York, 1974.) A g(x) karakterisztikus polinommal rendelkező LFSR sorozat definíció szerint A-családhoz tartozó sorozat. A sorozat periódusa 2r-1.
A 2. ábra kváziortogonális maszk előállításának 50 algoritmusát szemlélteti. Az 50 algoritmus segítségével négyfázisú maszkokat hozhatunk létre 2r hosszúságú kváziortogonális vektorok előállítása céljából. A maszk-előállítási 50 algoritmus keretében 52 jelű lépésben kiválasztunk egy r fokú elemi bináris c(x) polinomot. Az elemi c(x) polinomot karakterisztikus polinomként alkalmazva 56 jelű lépésben m sorozat egy periódusát hozzuk létre.
jelű lépésben n=2r esetén (2r-1) X (2r—1) méretű M’ mátrixot hozunk létre. Az M’ mátrix minden egyes sora az 56 jelű lépésben létrehozott m sorozat egy periódusát tartalmazza, a ciklikus eltolásokkal. Ezután 62 jelű lépésben az M’ mátrix kiterjesztésével M mátrixot hozunk létre. Az M’ mátrix kiterjesztése oly módon történik, hogy az M' mátrixhoz hozzáadunk egy csupa zérusból álló oszlopot és egy csupa nullából álló sort. Az M mátrix tehát 2r X 2r méretű. Célszerűségi okokból az M mátrix első oszlopa a csupa zérusból álló oszlop. 66 jelű lépésben olyan P permutáció megkeresésére kerül sor, amely olyan oszloppermutációt valósít meg az M mátrixon, hogy annak sorvektorai megegyeznek a Wb 2r sorvektoraival. A 66 jelű lépés végrehajtásánál mind a fentiekben említett mátrixpermutációs módszer, mind egyéb, az adott terület szakembere számára ismert módszerek alkalmazása lehetséges.
A maszk-előállítási 50 algoritmus 52 jelű lépésében kapott elemi c(x) polinomon ezután Hensel-féle átalakítást végezve g(x) polinomot állítunk elő a fentiek szerint. A Hensel-féle művelet végrehajtására 72 jelű lé4
HU 224 300 Β1 pésben kerül sor. A g(x) polinomot ennek karakterisztikus polínomjaként alkalmazva 78 jelű lépés keretében A-családhoz tartozó sorozatok egy periódusát hozzuk létre. Ezután az A-családhoz tartozó sorozatok közül kiválasztunk egyet. A kiválasztott sorozat az A-család- 5 hoz tartozó sorozatok közül bármelyik olyan lehet, amelyben legalább egy szimbólum értéke 1 vagy 3.
Ezután egy (2r-1) hosszúságú N’ vektort hozunk létre. Az N’ vektor a 78 jelű lépésben kiválasztott, A-családhoz tartozó sorozat egy periódusából áll. Az N’ 10 vektor első bithelyéhez egy zérus bitet illesztve 2r hosszúságú N vektort állítunk elő. Ezután 70 jelű lépésben oszloppermutációt hajtunk végre az N vektoron a 66 jelű lépésben megkeresett P permutáció alkalmazásával. A kapott permutált kódszónak maszkolási függvényként való alkalmazásával állíthatjuk elő a jelen találmány szerinti eljárásnak megfelelő módon a kívánt kváziortogonális vektorokat. Az ily módon előállított kváziortogonális vektorok használhatók fel a (+1, -1. +j. -j) szimbólumleképezésnél, így egy százhuszonnyolcas hosszúságú Walsh-kódhoz összesen százhuszonhét maszk állítható elő. Az I. táblázat két, az 50 kváziortogonális maszk-előállítási algoritmus alkalmazásával előállított maszkot szemléltet.
/. táblázat íljljljljljljljljljljljlj-l-j-l-j-l-j-l-jljlj-l-j-l-jljlj-lj
-j-l-jlj-l-jljlj-l-j’-l-jljlj-l-j-l-jljlj-l-j-l-jlj-l-jljlj-lΠ [ljljljli-l-i-l-jljljlj-l-jlj-l-jli-l-i-l-jlil-jl-j-lj-lj-1]Ij
-lj-ljl-j-lj-ljl-jl-j-ljl-j-lj-jlj-l-jlj-lj-l-jl-jlj-l-jl-jl-jl-jl-jlj-lj-ljl-j-l-j-ljl-j-ljl-j-ljljljl-j-l-j-ljljljljl]
A 3. ábra a 100 jelű vektorleképezési funkciót 35 szemlélteti. Mint látható, a 100 jelű vektorleképezési funkció keretében egy kváziortogonális vektormaszk mind a {0, 1, 2, 3} abc, mind az I. táblázat szerinti {+1,
-1, +j, -j} abc szimbólumai segítségével megjeleníthető a következő leképezési rend szerint: 40
0->1
M
2-+-1
3^-j
A 102, 104 jelű blokkokban feltüntetett (kettővel 45 megszorzott) (0/1) Walsh-kódvektorok, illetve {0, 1, 2,
3} abc szerinti maszkok modulo 4 jellegű 106 összegező alkalmazásával összegezhetők. Az összegezés eredményét 108 leképező segítségével (+1, -1, +j, -j} abc szerintivé képezzük le. A 108 leképező kimenetét 50 110 keverő segítségével kódolt QPSK szimbólumokra alkalmazva állítjuk elő az átvitelre kerülő kódolt kimenő üzenetjelet.
A Walsh-kódvektorok bármelyike és az I. táblázat szerinti maszkoknak a Walsh-kódvektorokon való al- 55 kalmazásával kapott bármely kódvektor közötti korreláció értéke:
{±1/16±j/16}
Tehát a maximális abszolút korreláció értéke 1/8 72=1/70, és a fenti korreláció elméleti alsó határér- 60 téke megfelel az egyenlőségnek. Ezen túlmenően a kváziortogonális maszkok előállítására alkalmas 50 jelű algoritmust a kettő hatványára általánosítva, kettő minden egyes hatványa esetére előállíthatjuk az optimális kváziortogonális vektorokat. All. táblázat kettő különféle hatványai esetére mutatja a jelen találmány szerinti módszerrel előállított maszkok számát és a megfelelő korrelációértékeket.
//. táblázat
Hossz Max. absz. korreláció a Walsh-kóddal Korrelációs spektrum Maszkok száma
32 0,177 31
64 0,125 63
128 0,0833 127
256 0,0625 1 16 16J 255
512 0,0442 J±A±4 1 32 32/ 511
HU 224 300 Β1
Az előnyös megvalósítási módok fentiek szerinti leírása alapján az adott terület szakembere alkalmazni tudja a jelen találmányt. A szakember feltalálói tevékenység nélkül további megvalósítási módokat is ki tud alakítani, illetve az itt bemutatott alapelveket más megvalósítási módokra is adaptálni tudja. A jelen találmány tehát nem korlátozódik a bemutatott megvalósítási módokra, hanem a bemutatott elvekkel és új ismérvekkel összhangban a lehető legtágabban értelmezendő.

Claims (16)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Átviteli eljárás üzenetjeleket ortogonális kódvektorok felhasználásával továbbító kommunikációs rendszereknél való alkalmazásra, azzal jellemezve, hogy (a) ciklikus eltolások egy első sorozatának alkalmazásával első vektormátrixot állítunk elő;
    (b) ciklikus eltolások egy második sorozatának alkalmazásával második vektormátrixot állítunk elő;
    (c) az első vektormátrix permutálásával ortogonális kódot állítunk elő;
    (d) meghatározzuk a (c) lépés permutációs műveleteit;
    (e) a meghatározott permutációs műveleteket a második mátrixra alkalmazva kváziortogonális kódvektort állítunk elő; és (f) a kváziortogonális kódvektort üzenetjelre alkalmazva kódolt üzenetjelet állítunk elő, amelyet továbbítunk.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy az (a) lépés során karakterisztikus polinommal rendelkező sorozat ciklikus eltolásait alkalmazzuk.
  3. 3. A 2. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy a sorozat karakterisztikus polinomja elemi polinom.
  4. 4. A 3. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy r fokú elemi polinomot alkalmazunk.
  5. 5. A 4. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy m sorozatot alkalmazunk.
  6. 6. A 2. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy n=2r egyenlő az ortogonális kódvektor hosszával, és az (a) lépésben n-1 ciklikus eltolást alkalmazunk.
  7. 7. A 6. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy az első mátrixot permutálás előtt kiterjesztjük.
  8. 8. A 3. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy az elemi polinom bináris polinom, és a bináris polinomot kvaterner polinommá alakítjuk.
  9. 9. A 8. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy karakterisztikus polinomként a kvaterner polinomot alkalmazó, A-családhoz tartozó sorozatot állítunk elő.
  10. 10. A 9. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy az A-családhoz tartozó sorozatnak megfelelő második mátrixot állítunk elő.
  11. 11. A 10. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy a második mátrixot permutálás előtt kiterjesztjük.
  12. 12. Az 1. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy (a) a második vektormátrix permutálásával maszkot állítunk elő; és (b) a maszkot ortogonális vektoron alkalmazva kváziortogonális vektort állítunk elő.
  13. 13. A 12. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy a maszkot több ortogonális vektoron alkalmazva több kváziortogonális vektort állítunk elő.
  14. 14. Az 1. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy n hosszúságú ortogonális kódvektort alkalmazunk, és az ortogonális vektor, valamint a kváziortogonális vektor közötti korreláció abszolút értéke 1/Vn, ahol n kettő valamely hatványa.
  15. 15. Üzenetjeleket ortogonális kódvektorok felhasználásával továbbító kommunikációs rendszer, azzal jellemezve, hogy (a) ciklikus eltolások egy első sorozatából első vektormátrixot előállító egysége;
    (b) ciklikus eltolások egy második sorozatából második vektormátrixot előállító egysége;
    (c) az első vektormátrix permutálásával ortogonális kódvektort előállító egysége;
    (d) a (c) szerinti permutálási műveleteket meghatározó egysége;
    (e) a meghatározott permutálási műveleteknek a második mátrixon való alkalmazásával kváziortogonális kódvektort előállító egysége; és (f) a kváziortogonális kódvektornak üzenetjelen való alkalmazásával átvitelre kerülő kódolt üzenetjelet előállító egysége van.
  16. 16. Átviteli rendszer üzenetjeleket ortogonális kódvektorok felhasználásával továbbító kommunikációs rendszerhez, azzal jellemezve, hogy (a) ciklikus eltolások egy első sorozatának alkalmazásával első vektormátrixot előállító egysége;
    (b) ciklikus eltolások egy második sorozatának alkalmazásával második vektormátrixot előállító egysége;
    (c) az első vektormátrixból permutálás útján ortogonális kódvektort előállító egysége;
    (d) a (c) szerinti permutálási műveleteket meghatározó egysége;
    (e) a meghatározott permutálási műveleteknek a második mátrixon való alkalmazásával kváziortogonális kódvektort előállító egysége; és (f) a kváziortogonális kódvektornak üzenetjelen való alkalmazásával átvitelre kerülő kódolt üzenetjelet előállító egysége van.
HU0104670A 1998-08-18 1999-08-17 Eljárás és berendezés kváziortogonális vektorok átvitelére és előállítására HU224300B1 (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/136,107 US6157611A (en) 1998-08-18 1998-08-18 Method and apparatus for transmission and construction of quasi orthogonal vectors
PCT/US1999/018814 WO2000011825A1 (en) 1998-08-18 1999-08-17 Method and apparatus for transmission and construction of quasi orthogonal vectors

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HUP0104670A2 HUP0104670A2 (hu) 2002-03-28
HUP0104670A3 HUP0104670A3 (en) 2003-07-28
HU224300B1 true HU224300B1 (hu) 2005-07-28

Family

ID=22471334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0104670A HU224300B1 (hu) 1998-08-18 1999-08-17 Eljárás és berendezés kváziortogonális vektorok átvitelére és előállítására

Country Status (24)

Country Link
US (1) US6157611A (hu)
EP (2) EP1981195B1 (hu)
JP (1) JP4261061B2 (hu)
KR (1) KR100767485B1 (hu)
CN (1) CN1197284C (hu)
AT (2) ATE408278T1 (hu)
AU (1) AU752859B2 (hu)
BG (1) BG105265A (hu)
BR (1) BR9913062A (hu)
CA (1) CA2340760A1 (hu)
DE (1) DE69939543D1 (hu)
ES (2) ES2377026T3 (hu)
HK (1) HK1038453A1 (hu)
HU (1) HU224300B1 (hu)
ID (1) ID29526A (hu)
IL (1) IL141470A0 (hu)
NO (1) NO20010809L (hu)
PL (1) PL346150A1 (hu)
RO (1) RO121304B1 (hu)
RU (1) RU2001107123A (hu)
SI (1) SI20603A (hu)
SK (1) SK3092001A3 (hu)
WO (1) WO2000011825A1 (hu)
ZA (1) ZA200101349B (hu)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000019730A2 (en) * 1998-09-25 2000-04-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Device and method for generating quasi-orthogonal code and spreading channel signals in mobile communication system
KR100383614B1 (ko) * 1998-10-19 2003-10-08 삼성전자주식회사 부호분할다중접속통신시스템의할당장치및방법
US6314125B1 (en) 1998-12-09 2001-11-06 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for the construction and transmission of binary quasi orthogonal vectors
US7394792B1 (en) 2002-10-08 2008-07-01 Urbain A. von der Embse Multi-scale CDMA
US7352796B1 (en) * 2001-02-13 2008-04-01 Urbain Alfred von der Embse Multiple data rate complex Walsh codes for CDMA
US7015835B2 (en) * 2004-03-17 2006-03-21 Lawrence Technologies, Llc Imposing and recovering correlithm objects in conjunction with table lookup
US8830983B2 (en) * 2005-12-20 2014-09-09 Lg Electronics Inc. Method of generating code sequence and method of transmitting signal using the same
CN101170337B (zh) * 2006-10-25 2012-04-11 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 优化吞吐量的多天线多速率发射机及其发射方法
US8077693B2 (en) 2007-09-19 2011-12-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Resource remapping and regrouping in a wireless communication system
US11032061B2 (en) * 2018-04-27 2021-06-08 Microsoft Technology Licensing, Llc Enabling constant plaintext space in bootstrapping in fully homomorphic encryption

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3715508A (en) * 1967-09-15 1973-02-06 Ibm Switching circuits employing orthogonal and quasi-orthogonal pseudo-random code sequences
EP0421639B1 (en) * 1989-09-20 1998-04-22 Fujitsu Limited Parallel data processing system
JP2527104B2 (ja) * 1990-01-22 1996-08-21 三菱電機株式会社 直交系列発生器および直交系列発生器を備えたレ―ダ装置
EP0525408A3 (en) * 1991-07-01 1993-12-22 Eastman Kodak Co Method for multiframe wiener restoration of noisy and blurred image sequences
MY112371A (en) * 1993-07-20 2001-05-31 Qualcomm Inc System and method for orthogonal spread spectrum sequence generation in variable data rate systems
US5463657A (en) * 1994-02-15 1995-10-31 Lockheed Missiles & Space Company, Inc. Detection of a multi-sequence spread spectrum signal
US5606322A (en) * 1994-10-24 1997-02-25 Motorola, Inc. Divergent code generator and method
US5768269A (en) * 1995-08-25 1998-06-16 Terayon Corporation Apparatus and method for establishing frame synchronization in distributed digital data communication systems

Also Published As

Publication number Publication date
DE69939543D1 (de) 2008-10-23
ID29526A (id) 2001-09-06
JP2002523970A (ja) 2002-07-30
HUP0104670A3 (en) 2003-07-28
ES2312214T3 (es) 2009-02-16
RO121304B1 (ro) 2007-02-28
US6157611A (en) 2000-12-05
EP1105992B1 (en) 2008-09-10
EP1981195A2 (en) 2008-10-15
EP1981195A3 (en) 2009-09-16
HK1038453A1 (en) 2002-03-15
HUP0104670A2 (hu) 2002-03-28
ES2377026T3 (es) 2012-03-21
ATE408278T1 (de) 2008-09-15
KR20010072782A (ko) 2001-07-31
ATE541371T1 (de) 2012-01-15
KR100767485B1 (ko) 2007-10-17
AU5571199A (en) 2000-03-14
CN1319288A (zh) 2001-10-24
CN1197284C (zh) 2005-04-13
PL346150A1 (en) 2002-01-28
RU2001107123A (ru) 2003-03-10
AU752859B2 (en) 2002-10-03
IL141470A0 (en) 2002-03-10
SK3092001A3 (en) 2001-10-08
BG105265A (bg) 2002-01-31
SI20603A (sl) 2001-12-31
JP4261061B2 (ja) 2009-04-30
ZA200101349B (en) 2002-05-16
EP1981195B1 (en) 2012-01-11
NO20010809D0 (no) 2001-02-16
CA2340760A1 (en) 2000-03-02
WO2000011825A1 (en) 2000-03-02
EP1105992A1 (en) 2001-06-13
NO20010809L (no) 2001-03-29
BR9913062A (pt) 2002-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100342556B1 (ko) 부호분할다중접속 이동통신시스템의 전송율 정보 부호화및 복호화장치 및 방법
JP2000200177A (ja) デ―タの最大長シ―ケンスを発生する方法と装置
US6314125B1 (en) Method and apparatus for the construction and transmission of binary quasi orthogonal vectors
KR20070099057A (ko) 의사랜덤 시퀀스의 생성을 위한 시스템
HU224300B1 (hu) Eljárás és berendezés kváziortogonális vektorok átvitelére és előállítására
JP3519053B2 (ja) Cdma通信システムの4進複素準直交符号の生成及びこれを用いる帯域拡散装置及び方法
JPH11265276A (ja) M系列の位相シフト係数算出方式
US6611566B2 (en) Reflection and transmission of quasi orthogonal vectors
JP3990093B2 (ja) 情報送信方法
AU745212B2 (en) Circuit and method for arbitrarily shifting M-sequence
MXPA01001737A (en) Method and apparatus for transmission and construction of quasi orthogonal vectors
Mazurkov et al. Constructive synthesis methods of binary error correcting code of length 32 for MC-CDMA technology
Poluri et al. New linear phase orthogonal binary codes for spread spectrum multicarrier communications
Prasad et al. Code Sequences for Spread Spectrum Multiple Access Applications
JPH11259276A (ja) Gold系列発生回路
CZ2001613A3 (cs) Způsob přenosu, komunikační a přenosový systém s ortogonálními kódovacími vektory pro přenos informačního signálu

Legal Events

Date Code Title Description
HFG4 Patent granted, date of granting

Effective date: 20050606

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees