[发明专利]一种无线体域网重复码解扩频系统和方法

说明书

本发明实施例公开了一种无线体域网重复码解扩频系统和方法，将得到的基带信号依次由解调硬判决模块、解扰模块和解交织模块处理后，判断硬判决接收序列是否满足预设条件，如果是，对所述解调硬判决模块得到的可靠性量度进行量度运算，并采用软判决算法进行解扩频；否则依据大数逻辑对所述硬判决接收序列进行解扩频，实现了解扩频方法的自动切换选择，因此相对于现有技术中单纯采用常规的软解扩频系统而言，数据处理量小、速度快，相对于现有技术中单纯采用常规的硬解扩频系统而言可靠性较高。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地说，涉及一种无线体域网重复码解扩频系统和方法。

背景技术

无线体域网(Wireless Body Area Networks,WBAN，以下简称WBAN)以无线通信的方式将布设在体表以及植入人体的体征检测/监测传感器的发送信息进行收集，对人体体征信息进行长期的、移动的、便携的监测，为移动医疗提供了重要的无线通信解决方案。为抵抗噪声较大的场景(如人体的移动，突发电磁干扰等)，满足突发预警等重要信息的传输需求，高QoS保障变得非常关键，例如心电数据传输的误码率需求小于10-10。因此高可靠性传输给无线体域网通信提出了较高的要求。

扩频技术作为无线通信抗干扰能力的一项重要技术，在不同的系统中被广泛采用。如UWB系统、水声通信系统、CDMA系统以及OFDM系统都有国内外学者对扩频通信技术的相关研究。常见的扩频方式包括直接序列扩频(DSSS，以下简称DSSS)，并行组合扩频(PCSS)和跳频扩频等方式。近年来一些新的扩频技术如循环移位扩频、M元扩频，正交M元扩频、多载波扩频和M元码元移位键控扩频等，都在一定程度上保证抗噪声能力的同时提高了通信速率。并行组合扩频需要的硬件资源开销较大，运算量较多，同时由于WBAN属于单载波通信系统，因此在资源受限的WBAN窄带物理层设计中，为保证较低比特速率下重要信息(如前导和帧头等数据)的正确性，标准采用了重复码扩频、交织和加扰三个分立模块级联实现DSSS。在标准中，扩频之前采用BCH信道编码提高数据纠错能力，因此为减少额外的编译码电路，降低实现的复杂度，扩频方案没有采用线性分组码或者卷积码编码器来提高编码增益，而仅仅采用只有处理增益无编码增益的重复码扩频方式。另外，在π/2-DBPSK调制方式下重复码扩频也使得解调判决变得简单。

在WBAN数字基带收发信机的设计中，常规的硬判决解扩频系统的结构图如图1所示，包括：解调硬判决模块11、解扰模块12、解交织模块13以及解扩频硬判决模块14，如果使用常规的硬判决解扩频方法，解扰、解交织和解扩频过程均在解调硬判决变为比特信息之后，其缺点是会丢失大部分重要的解调信息，扩频的作用不明显，可靠性较差；常规的软判决解扩频系统的结构图如图2所示，包括：存储解调软信息量度模块S21、解扰量度运算模块22、解交织量度位置映射模块23以及软判决扩频模块24，若采用常规的软判决解扩频方法，由于在发射机端重复码扩频和交织、加扰信号处理模块为分立级联结构，因此在接收机端，不仅要量化软判决量度，同时软判决量度也要参与解交织运算和解扰运算，从而进行相关的解扩频运算。这种方式使整个解扩频流程的运算量大大增加，增加了大量功耗。

因此，如何提供一种相对于硬判决解扩频方法可靠性高、相对于软判决解扩频方式运算量小的决解扩频方法称为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相对于硬判决解扩频方法可靠性高、相对于软判决解扩频方式运算量小的无线体域网重复码解扩频系统和方法。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种无线体域网重复码解扩频系统，包括：

解调硬判决模块，用于对由无线体域网获取的基带数据进行处理，并输出处理后的比特数据；

输入端与所述解调硬判决模块输出端相连的解扰模块，用于接收并对所述比特数据进行解扰处理，输出解扰后的比特数据；