[发明专利]基于正交互补序列集合的多进制扩频OFDM调制方法

说明书

本发明涉及通信领域，公开了一种基于正交互补序列集合的多进制扩频OFDM调制方法，通过优选长度为2ⁿ的正交序列，组合形成OFDM调制复数信号，可以实现2n个二进制数据比特的映射，系统接收端解调之后的信号利用序列之间的正交性能获得最佳检测和判决，从而在保证误码率性能的前提下大大提升系统的传输速率。所设计的复数序列除了正交性能，还具有较低的峰平比，从而可以有效发挥OFDM调制系统发射机的功放效率。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种基于正交互补序列集合的多进制扩频OFDM调制方法。

背景技术

多进制扩频可以实现传输速率和处理增益之间的优化平衡，因此适用于频带受限且对传输速率有一定要求的通信系统。相比较于传统的直接序列扩频方式，多进制扩频通过牺牲一定的处理增益，从而获得更高的数据率。

多进制扩频能够将n个信息比特同时映射到2ⁿ个扩频序列中的某一个，解扩时利用扩频序列的优良相关性能检测出相应的信息比特。那么，扩频序列数量是制约系统传输速率的主要因素，扩频序列数量越大，则系统的传输速率越高。

对于同步系统，如果扩频序列之间相互正交，即任意两个扩频序列的互相关函数在零位移上等于0，则理论上扩频序列之间没有干扰，可以获得最佳的检测性能。众所周知，正交序列集合的最大序列数量等于序列的长度。那么，为了获得更多的正交扩频序列，需要增加序列的长度。然而，在系统带宽给定的情况下，序列长度通常是确定的。因此，为了增加序列数量以提高系统传输速率，则在给定序列长度的情况下，还需要进一步采取其他更加有效的解决办法。

当多进制扩频与OFDM调制相结合时，可以充分发挥OFDM的高频谱效率和抗频率选择性衰落等特性，从而进一步提升系统性能。然而，OFDM调制的峰平比较高，这直接导致了发射机功率效率的降低。因此，需要将多进制扩频和OFDM调制这两项技术有机结合，充分发挥各自的优势，从而获得系统传输速率和检测性能的有效提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于正交互补序列集合的多进制扩频OFDM调制方法，通过优选正交互补配对集合中的正交序列，分别获得同相分量二进制正交序列集合和和正交分量二进制正交序列集合，然后将数据比特映射到这两个集合，形成OFDM调制在频域上的复数序列信号，接收端则利用两个集合中序列的正交性质完成检测。

优选的同相分量二进制正交序列集合和正交分量二进制正交序列集合满足集合内的任意两个序列之间具有正交性质，数据比特映射形成的复数序列信号具有低值峰平比。相比较于已知的多进制扩频OFDM调制方法，本专利所提方法的数据传输速率可以提高一倍。

基于正交互补序列集合的多进制扩频OFDM调制方法，包括：

根据实际系统的带宽限制和传输速率需求确定扩频序列长度2ⁿ，按照确定的扩频序列长度选取子序列长度为2ⁿ+1的零中心互补配对(zero-centre complementary pairs，ZCCPs)集合，令该集合中的前2ⁿ个配对的所有第一个子序列组成同相分量二进制正交序列集合令该集合中的前2ⁿ个配对的所有第二个子序列组成正交分量二进制正交序列集合其中，n是正整数，k∈{0，1，…，2ⁿ}；