[发明专利]一种基于移位叠加序列的互相关干扰消除方法

权利要求书

1.一种基于移位叠加序列的互相关干扰消除方法，其特征在于，假设在CDMA通信系统中有K个信号发射机和一个信号接收机，信号发射机用于发送K个携带各用户数据信息的CDMA信号，信号接收机用于接收K个用户的CDMA叠加信号，信号接收机通过对叠加信号进行解调完成K个用户的通信传输；将接收机接收到的叠加信号记为y_sum，则y_sum＝y₁+y₂+...+y_K，其中y_K为接收到的第K个用户的信号，在接收机侧对K个用户的CDMA叠加信号进行互相关干扰消除的步骤如下：

步骤1：生成循环移位序列与移位间距序列；

步骤2：移位扩频序列；

步骤3：叠加扩频序列；

步骤4：序列相关运算；

步骤5：生成待解调信号序列；

步骤6：信号序列解调；

步骤7：剩余信号解调；

步骤8：传统串行干扰消除方法解调。

2.根据权利要求1所述的一种基于移位叠加序列的互相关干扰消除方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1：循环移位序列与移位间距序列生成

首先，令接收机侧K个用户的码长为L的本地扩频序列进行循环移位的循环移位数为a₁,a₂,...,a_K，其中a_K表示第K个用户的循环移位数；令a₁＝0，即设定第一个用户的本地扩频序列不移位，根据公式(1)生成循环移位序列A＝{a₁,a₂,...,a_K}；：

其中，公式(1)中第一个公式表示相邻循环移位数的差值和码长数与a_K的差值均需大于等于2；第二个公式表示各相邻循环移位数的间距及a_K与码长末尾的间距之和需等于码长数L与系统用户数K的差，即a_i+1-a_i-1表示相邻循环移位数的间距，L-a_K-1表示a_K与码长末尾的间距；第三个公式表示第i+1,i+2,...,K个循环移位数a_i+1,a_i+2,...,a_K分别与第i个循环移位数a_i的差值，需满足唯一存在且数值无重复出现；

其次，第i个循环移位数与第i+1,i+2,...,K个循环移位数的间距x_ij为：

x_ij＝a_j-a_i-1,i＝1,2,...,K-1,j＝i+1,i+2,...,K,            (2)

最后，由公式(2)生成移位间距序列X＝{x₁₂,x₁₃,...,x_1K,x₂₃,x₂₄,...,x_2K,...,x_(K-1)K}，其中，X为三角序列；

步骤2：移位扩频序列

根据步骤1生成的循环移位序列A，对K个用户的本地扩频序列s₁,s₂,...,s_K分别循环移位a₁,a₂,...,a_K位，得移位扩频序列s₁',s₂',...,s_K'，其中，s_K表示第K个用户的本地扩频序列，s_K'表示第K个用户经过循环移位后的本地扩频序列，即移位扩频序列；

步骤3：叠加扩频序列

将K个用户的移位扩频序列s₁',s₂',...,s_K'进行序列的叠加操作，得到码长同为L的移位叠加序列s_sum，即s_sum＝s₁'+s₂'+...+s_K'；

步骤4：序列相关运算

将步骤3得到的移位叠加序列s_sum与叠加信号y_sum进行相关运算，对相关运算结果进行峰值检测；若检测结果存在峰值，则记录产生峰值大小e₁,e₂,...,e_n和峰值位置A₁,A₂,...,A_n，执行步骤5，其中n表示检测出峰值的总个数；若检测结果未出现峰值或只有单个峰值产生，则执行步骤8；

步骤5：待解调信号序列生成

根据得到的峰值位置A₁,A₂,...,A_n，根据公式(3)计算相邻峰值间距x_m'，得相邻峰值间距序列{x₁',x₂',...,x_n-1'}，对移位间距序列X进行遍历，寻找与峰值间距x_m'相等的移位间距x_ij，则两峰值对应信号的扩频序列为s_i和s_j，从而确定每个峰值所对应信号的扩频序列s₁”,s₂”,...,s_n”，并将每个信号记为峰值大小及其对应扩频序列的组合(e_n,s_n”)；

x_m'＝A_m+1-A_m-1,m＝1,2,...,n-1            (3)

根据峰值大小对所有组合进行降幂排序，得待解调信号序列D，D＝{(E₁,S₁),(E₂,S₂),...,(E_n,S_n)}；其中，(E_n,S_n)表示经过排序后第n位的信号组合，E_n为峰值大小，S_n为该信号对应的扩频序列；

步骤6：信号序列解调

由步骤5所得的待解调信号序列D，对产生峰值的信号进行解调；

(6.1)解扩：由序列D中第一位信号组合的扩频序列S₁，对该信号进行解扩，得幅度估计值G₁和发送原始数据b₁；

(6.2)重构：由该信号的幅度估计值G₁、原始数据b₁和扩频序列S₁，重新调制该信号以得重构信号y'，即y'＝G₁·b₁·S₁；

(6.3)去除：将叠加信号y_sum与重构信号y'进行相减操作，得新的叠加信号y_sum'，即y_sum'＝y_sum-y'，完成第一位信号的解调；

对新的叠加信号y_sum'重复步骤(6.1)、(6.2)和(6.3)，直至序列D内所有信号均完成解调；若检测出的峰值个数n与用户数K相等，则完成K个用户信号的互相关干扰消除，解调结束；若峰值个数n小于用户数K，则存在剩余未解调的信号，将最后得到的叠加信号记为y_{sum_new}，执行步骤7；

步骤7：剩余信号解调

叠加信号y_{sum_new}中包含剩余未解调的CDMA信号，对y_{sum_new}执行步骤4，若相关运算结果经过检测后存在峰值，则继续执行步骤5和步骤6；若无峰值或只有单峰值产生，则执行步骤8；

步骤8：传统串行干扰消除方法解调

对相关运算后结果无峰值或单峰值产生的CDMA叠加信号，对其执行传统的串行干扰消除方法进行信号的解调，最终实现K个用户信号的互相关干扰消除，完成多个用户CDMA信号的通信传输。