并擴(kuò)系統(tǒng)中組合序列代數(shù)和相關(guān)性研究及應(yīng)用.pdf

1、由于繼承了直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)(Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS)的強(qiáng)干擾和噪聲抑制能力、強(qiáng)多址通信能力等技術(shù)優(yōu)勢，并行組合擴(kuò)頻系統(tǒng)(Parallel Combinatory Spread Spectrum, PCSS)有望成為高效擴(kuò)頻通信解決方案。組合序列是并行組合擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的核心部分，針對(duì)現(xiàn)階段并行組合擴(kuò)頻系統(tǒng)中序列相關(guān)性分析存在局限性從而無法提出更優(yōu)更準(zhǔn)確的系統(tǒng)解決方案的問題，本文依據(jù)組合序

2、列特征，采用代數(shù)和相關(guān)性對(duì)組合序列分析，可以定量的解釋序列相關(guān)性對(duì)系統(tǒng)性能的影響，且可針對(duì)不同序列的代數(shù)和相關(guān)特性應(yīng)用于系統(tǒng)的不同模塊中以優(yōu)化系統(tǒng)性能。為進(jìn)一步提高并行組合擴(kuò)頻系統(tǒng)的工作性能，對(duì)組合序列的代數(shù)和相關(guān)性、組合序列的QPSK調(diào)制軟判決算法以及組合序列的捕獲算法等方面進(jìn)行了如下研究：
　　(1)組合序列的代數(shù)和相關(guān)性
　　應(yīng)用代數(shù)和相關(guān)分析方法，分析以Gold序列、復(fù)合序列以及Walsh序列為代表的組合序列的相關(guān)特

3、性。
　　討論了Gold序列代數(shù)和相關(guān)性；論證了其代數(shù)和零相位差處良好的相關(guān)特性，非零相位差處的多值相關(guān)特性。針對(duì)其非零相位差處代數(shù)和相關(guān)函數(shù)的多峰值特性，提出了一種特征峰值優(yōu)選法，該優(yōu)選法可在Gold序列集中選出具有較小代數(shù)和互相關(guān)特征峰值的序列，從而減小系統(tǒng)異步情況下序列間代數(shù)和互相關(guān)峰值干擾。
　　討論了復(fù)合序列的代數(shù)和相關(guān)性。依據(jù)m-W序列的代數(shù)和相關(guān)旁瓣峰值較大的特性，得出其僅適用于同步并行組合擴(kuò)頻系統(tǒng)中的結(jié)論；W

4、alsh序列族構(gòu)成的G-W序列在非零相位差處代數(shù)和相關(guān)性較差，同樣不適用于異步并行組合擴(kuò)頻系統(tǒng)；Gold序列族構(gòu)成的G-W序列代數(shù)和相關(guān)特性和Gold序列類似，對(duì)G-W序列進(jìn)行了特征峰值優(yōu)選，擴(kuò)展了異步情況下并行組合擴(kuò)頻系統(tǒng)序列選取種類。
　　依據(jù)現(xiàn)有的Walsh序列性質(zhì)，推導(dǎo)出完備Walsh序列集中多條序列的列同性和部分正交性。列同性定理為部分正交性提供了理論依據(jù)，部分正交性的證明不僅豐富了對(duì)Walsh序列代數(shù)和相關(guān)性的研究，同

5、時(shí)體現(xiàn)了Walsh序列碼元分布的內(nèi)在規(guī)律性，更為其在并行組合擴(kuò)頻系統(tǒng)中其他模塊的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。
　　(2)組合序列的QPSK調(diào)制軟判決算法
　　依據(jù)序列代數(shù)和零時(shí)延處良好的正交特性以及Walsh序列的部分正交性，提出了兩種適用于短波信道的QPSK調(diào)制軟判決算法，即基于加權(quán)軟判決的QPSK調(diào)制軟判決算法、基于置零軟判決的QPSK調(diào)制軟判決算法；進(jìn)一步將現(xiàn)有的并行組合擴(kuò)頻系統(tǒng)MPSK調(diào)制星座圖軟判決算法、加權(quán)軟判決算法和置

6、零軟判決算法在參數(shù)選擇，誤碼性能以及最小歐氏距離等方面進(jìn)行了比較。
　　(3)組合序列的捕獲算法
　　針對(duì)組合序列的捕獲所需計(jì)算量較大且硬件復(fù)雜度較高的技術(shù)缺陷，提出了適于用組合序列捕獲的滑動(dòng)相關(guān)算法，該算法可以有效的實(shí)現(xiàn)組合序列的自同步捕獲；驗(yàn)證了滑動(dòng)相關(guān)算法對(duì)組合序列捕獲的可行性，且證明了特征峰值優(yōu)選法的有效性。
　　為了規(guī)避滑動(dòng)相關(guān)算法運(yùn)算量較大的缺點(diǎn)，結(jié)合接收相關(guān)值矩陣的代數(shù)和相關(guān)特性分析，提出了三種有效的FF