[发明专利]一种联合正交子集的生成方法

说明书

本发明涉及通信领域，公开了一种联合正交子集的生成方法，采用“截断交织法”对一个满足特定要求的初始正交集合进行扩展，得到若干个新的正交子集，合并初始正交集合和新生成的多个正交子集，从而形成“联合正交子集”。对于所产生的联合正交子集，子集内部的任意两个序列之间具有正交性质，不同的正交子集之间满足归一化同相互相关不大于0.5，联合正交子集中的任意一个序列的峰值平均功率比可以被抑制到3dB范围之内。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种联合正交子集的生成方法。

背景技术

扩频通信的用户数量主要取决于扩频序列的数量，当采用多进制扩频方式时，序列数量还将影响系统的传输速率。为了容纳更多的用户并且获得更高的传输速率，扩频通信系统通常需要大容量的序列集合。

众所周知，对于任意一个序列集合，如果满足正交条件，即集合中任意两个序列之间的同相互相关等于零，则此时的最大序列数量等于序列的长度。那么，受到理论界限的制约，对于给定的序列长度，正交序列的数量是很有限的。为了获得更多的正交序列，则需要进一步放宽相关性能指标，以局部正交性、全局低相关性替代传统的全局正交性，从而满足扩频系统对用户数量和传输速率的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种联合正交子集的生成方法，通过对一个传统的初始正交集合进行扩展，得到若干个新的正交子集，合并初始正交集合和新生成的正交子集，从而形成“联合正交子集”。

本发明为了获得“联合正交子集”，采用了如下方法：对初始正交集合中的初始正交序列按照相等长度进行截断，使得一个初始正交序列被截断成相等长度的多个子序列；然后将该初始正交序列的所有相等长度的子序列顺序交织在一起，生成一个新序列；依次对初始正交集合中的所有初始正交序列都进行截断和交织操作，从而生成一个与初始正交集合相对应的新序列集合。该方法主要采用了“截断”和“交织”两种操作，因此本发明专利将这种扩展正交集合的方法称为“截断交织法”。

在联合正交子集中，子集内部的任意两个序列之间具有正交性质，不同的正交子集之间具有低值同相互相关特性，而且联合正交子集中的任意一个序列的峰值平均功率比可以被抑制到3dB范围之内。

一种联合正交子集的生成方法，包括：

根据扩频通信系统的用户数量和传输速率需求，选取初始正交集合其中，C_i表示中的第i个正交序列，C_i,l表示C_i中的第l个元素，i＝0,1,…,N-1，l＝0,1,…,L-1；

对初始正交集合按照“截断交织法”生成n-1个新的正交子集，表示为任意一个新正交子集可以单独用于扩频通信系统以获得更小的用户间干扰，其中，表示第m个正交子集，表示中的第i个正交序列，表示中的第l个元素，n是正整数；

合并初始正交集合和新生成的n-1个正交子集获得联合正交子集该联合正交子集可以同时使用以增大扩频通信系统的用户数量和传输速率，也可以仅使用其中的若干个子集来获得系统容量和传输性能之间的优化平衡，其中符号∪表示两个集合的合并集。

所述的初始正交集合具体为：

集合可以与另一个正交集合构成格雷正交互补配对集合即C_i与S_i互为格雷互补配对，从而保证初始正交集合以及基于该初始正交集合所生成的多个新正交子集用于采用OFDM调制的扩频通信系统时能够具备低的峰值平均功率比，其中，S_i表示中的第i个正交序列，S_i,l表示S_i中的第l个元素，i＝0,1,…,N-1，l＝0,1,…,L-1；

集合中任意两个序列之间相互正交，即任意两个序列的同相互相关等于零；

集合中正交序列的数量等于正交序列的长度，并且都是2的正整数次幂，即N＝L＝2ⁿ。