[发明专利]一种二维扩频码片级差分检测方法

摘要

本发明公开了一种二维扩频码片级差分检测方法，它是利用二维扩频矩阵具有的时频二维结构，通过映射将发送信号的能量分布在时频域中，并且在数据映射时没有完全使用所有的扩频码，以利用纯码片位置上的信道信息，对受到信道影响的数据码片消除信道对信号的影响，充分收集信道时频相干区域内信号的能量，获得远大于传统意义上的扩频增益，改善系统的误码率性能。按照本发明方法组成的二维扩频码片级差分信号发送接收机具有广泛的应用范围、低的系统复杂度、易集成、改善了系统误码率性能、对芯片的要求降低、减小了系统开销、低成本的等特点，具有广泛的应用前景。

主权项

1、一种二维扩频码片级差分检测方法，它包括发射机差分方法和接收机的解差分方法，所述的发射机差分方法，其特征是包括以下步骤：步骤1 二维扩频矩阵生成 固定输入数据k通过二维扩频矩阵发生器模块(11)生成二维扩频矩阵；二维扩频矩阵发生器模块(11)包括乘法器模块，DS扩频单元、DMC扩频单元、时域扩频码α＝(α1 α2...αn...αNt)、频域扩频码βm，n；具体生成步骤是：首先，将固定输入数据k和时域扩频码α相乘完成时域扩频，得到时域扩频结果k·α＝(k·α1 k·α2...k·αn...k·αNt)；然后，将每一个时域扩频结果k·αn复制到DMC扩频单元中的各个扩频支路上，每一个时域扩频结果与复制到的扩频支路上对应的频域扩频码βm，n相乘，完成频域扩频，得到二维扩频矩阵C＝(C1，n...Cm，n...CNf，n)T，其中Cm，n＝(α1βm，1...αnβm，n...αNtβm，Nt)，m＝1...Nf，n＝1...Nt；步骤2 将输入数据b(t)映射到二维扩频矩阵中实现二维扩频差分 在映射模块(12)中将输入数据b(t)映射到经过步骤1得到的二维扩频矩阵C中实现二维差分扩频；具体的映射步骤是：首先，定义纯码片为二维扩频矩阵中不和输入数据b(t)相乘的扩频码片，数据码片为扩频矩阵中余下的需要和输入数据b(t)相乘的扩频码片，在扩频矩阵中确定纯码片和数据码片位置的方法是：在数据码片的相干时间和相干带宽区域内必须有纯码片；其次，将输入数据b(t)与二维扩频矩阵中的数据码片相乘，得到包含有输入数据信息的二维扩频矩阵；步骤3 反离散傅立叶变换处理 将经过步骤2处理得到的二维扩频矩阵的一列进行点数为Nf(Nf为频域扩频因子)点的反离散傅里叶变换，二维扩频矩阵中总共有Nt列，对每一列进行Nf点的IDFT变换，经过Nt(Nt为时域扩频因子)组IDFT变换，可以完成对一个二维扩频矩阵的处理；步骤4 添加保护时隙 将经过步骤3处理后得到的二维扩频矩阵添加保护时隙；步骤5 射频处理及发射 经过步骤4处理后的二维扩频矩阵进行射频处理和发射；所述的接收机的解差分方法包括以下步骤：步骤6 射频处理 将接收天线收到经过二维扩频差分发送处理的信号进行射频处理和A/D转换；步骤7 同步处理 将步骤6输出得到的信号进行同步处理；步骤8 去保护时隙处理 将经过步骤7同步处理后得到的信号进行去保护时隙处理后得到信号r(t)；步骤9 离散傅立叶变换处理 将经过步骤8处理后得到的信号r(t)进行点数为Nf点的离散傅立叶变换；其特征是它还包括以下步骤：步骤10 恢复原二维扩频矩阵 固定输入数据k通过二维扩频矩阵发生器模块(23)生成与步骤1得到的二维扩频矩阵相同的二维扩频矩阵；步骤11 生成二维扩频差分矩阵 重复步骤9，对于步骤8得到的信号r(t)进行Nt次DFT变换，得到包含有发射数据b(t)的二维扩频矩阵；将该矩阵中每个元素除以步骤10得到的二维扩频矩阵的相同位置元素，得到包含有信道信息及数据比特信息的二维差分矩阵；步骤12 差分检测 将步骤11生成的包含有信道信息和数据比特信息的二维差分矩阵输入差分检测模块(25)进行差分检测，差分检测模块(25)的差分检测采用下面的步骤：首先，依次选取二维差分矩阵中所有的数据比特；然后，将选中的每一个数据比特相干时间及相干带宽内的信道信息与该数据比特共轭乘或直接除，得到消除了信道影响的数据比特；步骤13 积分并判决 将经过步骤12得到的所有消除了信道影响的数据比特在积分模块(27)中加权累加后输出，完成频域和时域的解扩，并通过判决模块(28)得到对原信息比特的估计值(t)。