[发明专利]一种参数化的ZCZ序列集合插值生成方法

说明书

技术领域

本发明提供一种参数化的ZCZ(零相关区，Zero Correlation Zone，ZCZ)序列集合插值生成方法，属于信号处理及通信技术领域。

背景技术

随着无线局域网(Wireless Local Access Network,WLAN)技术的高速发展，各种各样的WLAN设备如智能手机、平板电脑等正大量涌现，人们在各种室内无线网络的传输数据率的要求也日益增加。在未来短距无线通信系统中支持更高的数据率成为对目前无线通信技术的巨大挑战。传统观点认为，增加带宽被认为是提高传输数据率的最直接也最有效的手段。

以多输入多输出(Multiple-Input and Multiple-Output,MIMO)单载波(Single Carrier,SC)技术为代表的无线通信技术逐渐发展成为热门，在通过利用空间维度以使系统获得更高的吞吐率和更可靠的传输的基础上，如何在MIMO系统中进行快速精确地进行同步和时域信道估计已成为核心研究内容之一。采用具有理想相关特性的序列作为导频序列，利用理想相关序列的唯一非零峰值，可实现精确时间同步；利用零相关区，可消除多径干扰，实现最优时域信道估计。另外，导频序列的元素属于有限符号集合可以降低接收机同步和信道估计的复杂度。理论已证明，同时具备理想自相关和理想互相关特性的序列集合不存在，因此，设计多天线间具有足够长度零相关区的自相关和互相关，自相关旁瓣较低，互相关峰值较低，并且序列元素属于有限符号集合的导频序列集合成为关键点。

ZCZ序列集合，即集合内任意序列具有一定长度零相关区自相关特性，任意不同序列之间具有同等长度零相关区互相关特性。本发明的生成方式所生成的ZCZ序列集合序列长度和序列条数之间的关系灵活，零相关区长度逼近理论界，也能根据不同的需求设计不同的ZCZ序列集合。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的挑战，本发明提供一种参数化的ZCZ序列集合插值生成方法。

技术方案：一种参数化的ZCZ序列集合插值生成方法，包括如下步骤：

(1)确定所需生成ZCZ序列集合包括序列长度N、序列条数Q、零相关区的长度Z和迭代次数K-2，K＞2且为整数；

(2)根据所需序列包含符号的种类，确定有限符号集合；

(3)根据所需生成ZCZ序列集合和有限符号集合，确定非周期正交互补的初始序列集合其中为初始序列；

(4)根据ZCZ序列集合尺寸Q，利用有限符号集合中的元素构造离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)矩阵F_Q；

(5)根据ZCZ序列集合尺寸Q和迭代次数K-2，利用有限符号集合中的元素构造Q×Q酉矩阵k＝1,2,...,K-2；

(6)根据ZCZ序列集合条数Q和迭代次数K-2，构造由有限符号集合中的任意元素构成的系数矩阵W，矩阵元素为w_qk；

(7)对初始序列进行插值，即在初始序列每个元素后填Q^K-2-1个零，得到长度为Q^K-2L的序列集合L为初始序列长度；

(8)对序列循环移位并乘以系数w_qk，再利用矩阵进行分块酉变换，得到其中k＝1,2,...,K-2；

(9)步骤(8)共迭代K-2次，得矩阵

(10)利用和F_Q，生成ZCZ序列集合。对迭代的每一步任意选取酉矩阵，随机或者穷举遍历系数矩阵，可以生成具有不同自相关旁瓣和互相关峰值的ZCZ序列集合，选取归一化自相关旁瓣低于阈值T_a，归一化互相关峰值低于阈值T_c的ZCZ序列集合，0＜T_a＜1,0＜T_c＜1为满足应用需求性能所设定的值。