[发明专利]P-H多维类正交矩阵的构成方法和构成装置

说明书

本发明公开了一种P‑H多维类正交矩阵的构成方法，包括以下步骤，(1)获得矩阵P和完全正交的矩阵H，所述矩阵H为Hadamard矩阵；(2)所述矩阵P和矩阵H输入直积运算器进行克罗内克积运算，得到多维类正交P‑H矩阵。本发明的P‑H多维类正交矩阵的构成方法构成的P‑H矩阵规模大、正交特性好、误码率低、码长不受限，产生矩阵的步骤简单，速度快，用作扩频码使用时的信道数量能达到230,400以上。

技术领域

本发明涉及一种P-H多维类正交矩阵的构成方法，还涉及一种P-H多维类正交矩阵的构成装置，产生的大型混合P-H矩阵可作为扩频码应用于CDMA等通信系统中。

背景技术

对于CDMA通信系统而言，影响通信的四种干扰主要是本地干扰、码间干扰、多址干扰、领道干扰。一般来说，如果CDMA系统中采用的扩频序列相关特性越好，即序列的自相关性越强，互相关性越弱，那么整个系统受到的干扰就越少。在以上所涉及的四种干扰中，除了本地干扰以外，其余三种干扰都可以通过选用相关特性比较好的扩频序列来降低甚至消除干扰，同时，CDMA通信系统的容量也主要受到干扰的限制，因此在CDMA系统中选用相关特性好的扩频序列，除了可以降低通信系统中的码间干扰、多址干扰和领道干扰以外，还可以实现最大容量的CDMA系统。为了减少干扰，CDMA系统一般选用完全正交的Walsh序列(Walsh码)作为其扩频序列。

Walsh码是由Hadamard矩阵(简称H矩阵)演变而来的，Hadamard矩阵是由+1和-1元素构成的正交方阵，H矩阵的任意两行(或两列)都是正交的，且任意一行(列)的所有元素的平方和等于方阵的阶数，将H矩阵的+1和-1的交变次数重新排列就可以得到Walsh矩阵，Walsh矩阵中各行列之间也具有相互正交(Mutual Orthogonal)的特性，因此将Walsh矩阵用于CDMA通信系统时，可以保证使用它作为扩频码的扩频信道也是互相正交的。

Walsh矩阵被用于CDMA等通信系统，到目前为止，对于Walsh矩阵而言，除去阶数n＝4×47＝188外，其余所有n≤200的Walsh矩阵都已找到。由于到目前为止Walsh矩阵的的阶数均是小于200的(n≤200)，因此在码分多址等通信技术中，用户的数量就会受到Walsh矩阵大小的限制，即接入信道的用户数量不能超过200，这样在很大程度就限制了码分多址等通信系统中信道数量和可接入用户数量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种P-H多维类正交矩阵的构成方法，构成的P-H矩阵规模大、正交特性好、误码率低、码长不受限，用作扩频码使用时的信道数量能达到230,400以上。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种P-H多维类正交矩阵的构成方法，包括以下步骤：

(1)获得矩阵P和完全正交的矩阵H，所述矩阵H为Hadamard矩阵；

(2)所述矩阵P和矩阵H输入直积运算器进行克罗内克积运算，得到多维类正交P-H矩阵。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括步骤(1)中获得矩阵P的步骤如下，

(1.1)对多个同组的BCH码本原多项式进行筛选，组合筛选得到的本原多项式f₁(x)、f₂(x)……f_n(x)，获得f(x)序列：f(x)＝F[f₁(x),f₂(x).....f_n(x)]；

(1.2)对筛选组合后的f(x)序列进行群变换，获得多维类正交伪随机矩阵M；

(1.3)对矩阵M中的数据做如下规则的数值转换：经过数值转换后获得只有“-1”和“1”的多维类正交伪随机矩阵M’；

(1.4)矩阵M’通过阈值滤波器，设定阈值滤波器互相关系数阈值σ，筛选出互相关系数值小于等于阈值σ的行向量或列向量，重新组合获得具有类正交性的矩阵P。