[发明专利]在跳频扩频通信系统中纠正干扰信号引起的差错的方法

说明书

本发明涉及通信系统。具体地说，本发明涉及跳频扩频通信系统中纠正由于干扰信号而引起的差错的方法。

扩频这种设想最初是在第二次世界大战期间提出的，用来对抗强烈的人为堵塞性干扰和保证安全地交换信息。扩频系统必需满足至少两个条件。第一，所发送的带宽必需比要发送的信息的带宽或速率大得多。第二，最终得到的已调射频(RF)带宽由某个函数而不是要发送的信息确定。因此，扩频通信主要涉及扩展信号带宽、发送经扩展的信号和通过将所接收的扩展频谱重新映射回原信息带宽来恢复有用信号，以在嘈杂的噪声信号环境中传送无差错信息。业已开发了许多方式可以满足这两个要求，但通常由于过大的干扰，包括窄带干扰引起的干扰，使这种系统性能下降。

扩频有两种不同的调制方法，即直接序列扩频(DSSS)和跳频扩频(FHSS)。DSSS调制利用一个高速码将数据扩展为大带宽，而FHSS调制需要快速改变窄带数据信号的载波频率。本发明主要应用于FHSS系统，但在权利要求范围内也可以预期有其他方面的应用。

1985年联邦通信委员会(FCC)指定工业、科技和医疗(ISM)频段(三个没有约束的频段：902-928 MHz，2.4-2.4835GHz，以及5.725-5.870GHz)用于通用通信，只要是遵从第15部分条例的扩频通信。FCC的这个决定在商业界有着重大影响。现在市场上有大量的ISM频段设备出售。由于这些频段没有约束，还会有大量的其他无线应用涌现。这将使干扰噪声电平大大增加，从而可能使整个频段坍塌。本发明提出了在这种嘈杂环境下得以保持正常工作的途径，用作消除干扰的有效方法。

因此，所需要的是一种大大降低扩频通信系统中的干扰的方法和设备。

在本说明的附图中：

图1为按本发明的优选实施例配置的跳频扩频选呼通信系统的电原理方框图；

图2为在时间-频率平面上示出按本发明的优选实施例设计的一种具体跳频模式的示意图；

图3为图1所示系统中的选呼装置和终端收发信机的功能方框图；

图4为按本发明的优选实施例交织的码字的矩阵表示图；

图5为示出按本发明的优选实施例采用的四电平FSK码元的频偏的频率输出；

图6和7示出按本发明的优选实施例采用的4FSK频偏的频域输出；

图8为示出终端控制器按本发明的优选实施例确定信道是否受到干扰堵塞的工作情况的流程图；

图9为在FH信号受堵塞时按本发明的优选操作为纠错生成的标示疑错位置的矩阵表示；

图10为示出终端控制器按本发明的优选实施例确定信道是否衰落的工作情况的流程图；

图11为在FH信号有衰落时按本发明的优选操作为纠错生成的标示疑错位置的矩阵表示；

图12为示出终端控制器按本发明的优选实施例纠正由于受干扰信号堵塞/或信号衰落干扰而引起的差错的工作情况的流程图；以及

图13为在FH信号有衰落和/或受干扰信号堵塞时按本发明的优选操作生成的标示疑错位置的矩阵表示。

参见图1，图中所示选呼系统(选择呼叫通信系统)为按本发明的优选实施例配置的跳频(FH)扩频选呼系统10，示例性地示出了其中的一个基站终端设备150和一个选呼装置100。选呼终端150包括一个与基站收发信机156连接的终端控制器152。终端控制器152接收来自诸如电话机、计算机或字母输入装置之类的输入装置(未示出)的消息，通过收发信机156和天线154将这些消息发给选呼装置100。所接收的消息(或信息)用选呼装置100的地址进行编码处理后送至天线154，如众所周知。天线154用来向选呼装置100发送射频(RF)消息或接收来自选呼装置100的RF消息。收发信机156接至或本身就包括众所周知的混频器或变频器158。混频器158与频率合成器160连接，从而使收发信机156能调谐或选择多个频率，接收(或发送)在这些频率上的选呼消息。如众所周知，跳频扩频通信系统相继跳到(转到)各频率上发送和/或接收消息或信息的各个部分。伪随机(PN)序发生器162在与选呼装置中的发射机的PN产生器同步的时间同步器164的控制下产生一个数列。频率合成器160和混频器或变频器158利用PN序列产生器162产生的数列中的这些值将收发信机调谐(跳)到不同的频率上发送消息的各个部分。