[发明专利]一种用于时频估计的伪随机相位序列及时频估计方法

说明书

本发明提出一种用于时频估计的伪随机相位序列，其特征包括，所述伪随机相位序列具有线性的时频特性，具有良好的自相关与互相关特性，因此可以利用所述伪随机相位序列构造出一组两两互不相关的导频符号，用作多用户通讯系统的导频。进一步，本发明提出一种利用上述伪随机相位序列组对构造导频符号的方法，包括并行导频符号及串行导频符号。更进一步，本发明还基于上述导频符号提出了一种采用频域相关及一种采用时域圆周相关进行时频估计的方法，解决了多用户通讯系统导频的关键技术。

技术领域

本发明涉及一种通讯技术，具体地说是一种用于时频估计的伪随机相位序列及时频估计方法。

背景技术

恒包络零自相关序列(CAZAC)因为其恒包络，理想的圆周自相关，良好的互相关等特性，广泛的应用在通讯领域，目前常见的有Zadoff-chu序列、Frank序列、Golomb多相序列和Chirp序列等，实际上他们都可以看作是伪随机相位序列。

一般通讯系统都是利用他们的以上特性把他们用于导频信号，实现同步估计。

专利EP0952713A2提出一种使用Chirp信号进行时频估计的方法，所述方法可以同时估计出频偏和时偏，但由于特定长度的Chirp信号只有两种(即上下chirp)，因此不适合多用户通讯系统导频。

本发明提出一种用于时频估计的伪随机相位序列，不但可以像Chirp信号一样具有线性的时频特性，可以用于时频估计，而且相同长度下存在一组两两互不相关的伪随机相位序列，因此适用于多用户通讯系统的导频。

进一步，本发明通过利用上述伪随机相位序列组对设计了一种用于多用户通讯系统的串联导频符号及并联导频符号。

更进一步，本发明基于上述多用户通讯系统的导频符号，提出了一种频域相关法及一种时域圆周相关法的进行时频估计的关键方法。

发明内容

首先声明，本发明中会出现大量公式，这些公式不是所谓智力活动的方法与规则，而是为了严格定义本发明设计的用于时频估计的一种伪随机相位序列，毕竟不严格的伪随机相位序列不具有本发明所述的线性时频特性及自相关与互相关特性，另一方面，使用公式也是为了更严谨的表达本发明内容中所使用的方法，毕竟只用语言描述复杂的方法会产生歧义。

首先，本发明的目的就是设计一种用于多用户时频估计的伪随机相位序列，因此，所述伪随机相位序列应该具有以下性质：

1：所述伪随机相位序列具有线性的时频特性，所述线性时频特性指的是频率随时间线性变化，因此时频估计是一个线性方程，具有低复杂度；

2：所述伪随机相位序列具有良好的自相关及互相关特性，所述具有良好的互相关特性指的是特定的长度下，存在一个两两互不相关的伪随机相位序列组，适用于多用户通讯系统。

根据上述性质要求，本发明提出一种用于时频估计的伪随机相位序列，其特征在于，包括，

根据性质1，所述伪随机相位序列的相位特征为二次函数，即时间的一次(线性)函数与频率的一次(线性)函数的乘积，这样的伪随机相位序列具有线性时频关系；

根据性质2，所述伪随机相位序列的长度为质数P，合数因为能因子分解，两两互相关时会有以因子为周期的互相关峰值，不是理想的互不相关的伪随机相位序列组。

本发明提出一种满足上述条件的伪随机相位序列，不失一般性，用伪代码表述为：

xChirp(R)＝exp(-i*pi*R*(m+a).*(m+a+2*b)/P)； (1)