[发明专利]二型偶长度QPSKZ互补序列对信号生成方法及装置

说明书

本发明属于通信系统技术领域，特别涉及一种二型偶长度QPSKZ互补序列对信号生成方法及装置包括控制电路、四个移位寄存器、三个加法器、三个减法器、四个乘法器、两个开关以及控制电路，控制电路控制移位寄存器的输入、输出以及开关的连接，并根据移位寄存器中的种子对生成一对互相共轭的信号以及一对互为相反数的信号；本发明通过任意选取长度为N的二元戈莱互补序列对作为本发明的种子对，所获得的二型QPSK Z互补序列对的序列长度为2N、零相关区宽度达到最大N‑1；本发明可应用于通信系统、信号处理以及大规模集成电路测试等。

技术领域

本发明属于通信系统技术领域，特别涉及一种二型偶长度QPSKZ互补序列对信号生成方法及装置。

背景技术

QPSK信号是指信号{±1,±j}，其中，j²=-1。二型QPSK Z互补序列对由两条相等长度N的序列构成，并且这两条序列的非周期自相关函数的和在时移为N-1附近有一零相关区（zero correlation zone, 简称ZCZ）。例如，长度N=4的QPSK序列对：

c=(1,j,j,-1)

d=(1,j,-j,1)

的非周期自相关函数的和为：

(8,-4j, 0, 0) (0≤时移τ≤3)。

明显地，在最大时移点N-1=3附近有2个零，这两条序列有零相关区宽度为Z=3。因此，(c,d)是偶长度N=4、零相关区宽度Z=3的二型QPSK Z互补序列对。

二型QPSK Z互补序列对在远郊通信中抑制异步干扰信号有显著作用。这种通信环境的主要特点是通信收发间的视距距离远远小于到附近的高山等的距离，见示意图2。因此，发端发送的通信信号经高山等反射至收端的干扰信号与直视信号相比存在非常大的最小时延。当合理设计二型QPSK Z互补序列对时，能保证所有的干扰信号的延迟都位于ZCZ区内，采用相关检测技术检测信号时，由于相关区内的所有相关函数和为零，因此，干扰信号不会对相关检测产生干扰，干扰信号得到有效抑制。因此，设计大的零相关区有利于干扰信号抑制。计算机模以表明，对长度为N的二型QPSK Z互补序列对的ZCZ区宽度最大是N-1。除此之外，二型QPSK Z互补序列对也可作为雷达信号、声纳信号，等等。

二型Z互补序列对的概念出现在2014年，并且定义于二元信号之上（ Z. L. Liu,U. Parampalli, and Y. L. Guan, “Optimal odd-length binary Z-complementarypairs”，IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 60, no.9, pp.5768-5781, Sep. 2014.），随后，二型二元Z互补序列对得到广泛研究（F. X. Zeng, X. P. He, Z. Y. Zhang, G. X.Xuan, Y. N. Peng, and L. Yan, “Optimal and Z-optimal Type-II odd-lengthbinary Z-complementary pairs,” IEEE Commun. Lett., vol.24, no.6, pp.1163-1167, Jun. 2020. [3] Z. Gu, Z. C. Zhou, Q. Wang, and P. Z. Fan, “Newconstruction of optimal type-II binary Z-complementary pairs,” IEEE Trans.Inf. Theory (Early Access), 2020. DOI: 10.1109/TIT.20203007670.）。