[发明专利]一种扩频多扯干扰对消技术

说明书

本发明涉及一种扩频无线通信技术，特别是指一种用于同步码分多址无线通信系统的多址干扰对消技术。

当前无线通信业务的蓬勃发展，为人们的生活和工作带来极大的便利。随着数据业务的蓬勃发展，对无线通信的需求日益增长。为了满足无线通信业务发展对系统的要求，需要解决有限的频谱资源和系统容量要求之间的矛盾，同时要求系统具有较低的复杂性和成本，并具有较好的电磁兼容特性。传统的多址方式，如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、以及时分和频分相结合的多址方式，要满足上述要求在技术实现上存在一定困难。其中对于FDMA系统，受频率交调的限制，可用的频率数是有限的；对于FDMA和TDMA两种方式相结合的多址系统，由于用户通信采用猝发方式，对临近电子设备的干扰不可避免；另外，这些传统的多址方式，由于没有有效的降低发射功率的措施，系统的发射功率较大，电磁污染较为严重，同时较大的发射功率也限制了移动台电池的使用寿命，用户使用成本较高。

CDMA技术作为一种先进的多址技术，在解决有限的频谱资源与不断增加的通信业务及通信容量之间的矛盾方面，有着极为显著的优势；同时由于采用了扩频调制处理技术，系统的发射功率被大大降低，电池使用寿命大大延长。但是，当前CDMA系统采用的技术由于码道间的干扰(以下称多址干扰)较为严重，需要采用严格的功率控制技术、编码技术、交织技术、话音激活技术等等，克服码道间干扰的影响，从而导致系统具有较高的复杂性，系统成本较高。

近年来，为了降低CDMA系统中多址干扰的影响，吸引了无线通信行业众多的研究人员，从各个不同的方面进行研究开发，目前已经有了一些实用的专利。专利US6122260和CN1165458A公布了一种采用智能天线的时分双工同步CDMA系统，它利用空间信道的短时对称性，经阵列信号处理，实现上下行信道的准同步，从而采用正交WALSH序列作为信道码，降低了多址干扰，这种方法能够获得较好的多址干扰抑制，但是要求在基站实现阵列信号处理，基站的复杂性难以降低。专利US6014373公布了一种采用多级迭代实现多址干扰对消的多用户检测方法，该方法的缺点是对误码较为敏感，系统的稳定性较差，且系统具有较高的复杂性。

本发明的目的是提出一种简洁、实用的扩频多址干扰对消技术，使其对周期相关的同步CDMA系统，在不需要严格同步的条件下，也能保证码道间的正交性，从而大大降低MAI(多址干扰)的影响，实现一种具有较低复杂性和成本的同步CDMA无线通信系统。

为实现上述目的，本发明将码间干扰人为引入到扩频信号中，在解扩处理时，对于每个符号判决点，由于码间干扰的存在，多址干扰被相互抵消。

所述的将码间干扰引入到扩频信号中以实现多址干扰相互抵消，可以通过如下偶对称编码方案来实现：对经过伪随机序列周期扩频后得到的码片序列进行扩展编码，每个码片映射为3个子码，“1”映射为：“-1，2，-1”(或“1，-2，1”)，“0”映射为：“1，-2，1”(或“-1，2，-1”)，每个子码的宽度与码片相同。

表1是所述偶对称扩展编码的输出举例(以4级线性移位寄存器产生的m序列为例)。表1.偶对称扩展编码举例

对经偶对称扩展编码得到的5元码(码元值为±4，±2，0)序列进行脉冲形成，其脉冲波形形成滤波器的冲激响应脉冲宽度为码元间隔。脉冲形成滤波器输出的扩展码脉冲序列，可用于采用同步CDMA工作模式的基带系统或射频传输系统。

针对如上所述的偶对称编码方案，其相关解扩处理可以这样来实现：在接收端，将获得的基带信号经匹配滤波器进行滤波，其匹配滤波器采用和发送端波形形成滤波器相同的形式；然后对匹配滤波器的输出，采用与发送端周期扩频相同的伪随机序列进行相关运算，实现其相关解扩处理。

所述的将码间干扰引入到扩频信号中以实现多址干扰相互抵消，还可以通过如下奇对称编码方案来实现：对经过伪随机序列周期扩频后得到的的码片序列进行扩展编码，每个码片映射为2个子码，“1”映射为：“1，-1”(或“-1，1”)，“0”映射为：“-1，1”(或“1，-1”)，每个子码的宽度与码片相同。

表2是所述奇对称扩展编码的输出举例(以4级线性移位寄存器产生的m序列为例)。表2奇对称扩展编码

对经奇对称扩展编码得到的3元码(码元值为±2，0)序列进行脉冲形成，可以采用冲激响应脉冲宽度为码元间隔的波形形成滤波器来实现。脉冲形成滤波器输出的扩展码脉冲序列，可用于采用同步CDMA工作模式的基带系统或射频传输系统。