CN1429440A - 码分多址***中三进制扩频序列编码的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种码分多址***中三进制扩频序列编码的实现方法，该扩频序列码组由归一化幅度与宽度均为1且具有极性的基本脉冲组成，首先，给定LA序列的基本脉冲数和零相关区长度，生成一个长度为N的基序列s；然后生成长度为m的二元正交序列组，并将该二元正交序列组扩充为长度为N的三进制序列；最后将基序列s与三进制序列组的每个序列按位相乘，得到三进制扩频序列码组A；重要的是：基序列s是通过设定每个脉冲间隔δi与零相关区长度Zcz的关系，计算出该序列的脉冲间隔而构造的。该扩频序列编码方法，适用于准同步码分多址通信***，降低甚至消除共信道干扰，提高***容量并简化***设计。

Description

码分多址***中三进制扩频序列编码的实现方法 技术领域
本发明涉及一种扩频及多址无线通信的编码技术， 特别是指工作于准 同步方式下的一种低干扰或无干扰码分多址通信的扩频序列码的编码方 法。
发明背景
无线通信***的功能不断强大， 能同时提供对话音、 数据、 图像等多 种业务的支持， 以满足用户日益增长的通信需求。 而在无线通信中， 对频 谱的利用是最为关键的， 码分多址 （CDMA )技术就是提高频谱利用率最 有效的手段。 与传统的频分多址（FDMA )、 时分多址 ( TDMA )等无线多 址技术相比， CDMA具有软性容量、 抗多径和抗干扰等等能力。
CDMA***的容量取决于***的干扰电平， 干扰越小***容量就越高。 为了更进一步地减小码分多址通信***中的干扰 , 人们提出了同步码分多 址通信***， 即： 令基站和各个用户之间严格地保持同步， 如采用全球定 位*** （GPS )技术或其它复杂的高精度同步技术等等。 目前， 同步码分 多址通信***采用正交的沃尔什（Walsh )码或阿达其（Adachi )码作为扩 频序列码组。 对于移动通信***， 上行链路的准确同步不太容易保证， 而 且无线信道的多径传播使***同步变得更加困难， 沃尔什或阿达其码的码 间互相关特性只在同步时为零， 当 马间不同步时互相关值不为零， 就存在 多址干扰。 并且， 由于远近效应的存在， 将进一步降低同步码分多址通信 ***的性能， 使***容量受到限制。 为了尽量减轻远近效应的影响， 在 IS- 95 等实用***中， 采用了复杂的快速功率控制技术。 但是， 如此会增加系 统实现的复杂度， 同时也增加了控制资源的开销， 进而增加***成本。
因此， 想进一步减小码分多址通信***中干扰的另一种办法就是： 减 小***对同步精度的要求。 为此， 近年来有人提 '出准同步或近似同步码分 多址通信***， 使得***的同步误差控制在一定范围 （如一个或几个码片 周期）之内， 并在扩频码设计上展开了研究工作。 目前已有一些相关的专 利， 如： 中国专利 PCT / CN98 / 00151 ( CN1175828A ) "采用一种具有零 相关区的三进制扩频序列码组"； 日本专利 TY99002 ( 11-023252 ) "采用一 种具有零相关区的二元扩频序列码组"； 日本专利 PCT / JP97 / 03272 ( JP271858 / 96 ) "釆用一种具有梳状频谱的扩频序列码组" 等等。 但两个 日本专利中所提出扩频序列的相关函数在零相关区外可能很大， 如果*** 同步误差超出了预计的范围， 该种扩频序列带来的干扰将是难以控制。
发明内容
由上述分析可以看出， 本发明的目的在于提出一种应用于低干扰或无 干扰准同步码分多址通信***中的三进制扩频序列编码的实现方法， 使其 降低甚至消除噪声之外的其它干扰， 极大地提高***容量， 同时减小*** 对功率控制和同步的要求， 且实现筒单， 降低了***实现的复杂度。
一般， 在理想的情况下， CDMA通信***中使用的扩频序列集应具有 如下相关特性：
1、 每个扩频序列的自相关函数应该是一个冲激函数， 即除零时延外， 其值应处处为零。
2、 每对扩频序列的互相关函数值应该处处为零。
遗憾的是， 无论是二元、 多元、 还是复数序列， 已经证明具有这种理 想相关特性的序列集是不存在的。 对给定的序列周期与数目， 一个序列集 最大自相关函数边峰值和最大互相关函数值不可能同时为零， 它们受到一 些理论界的限制， 要求一个变小时， 另一个必然增大， 如威尔奇 （Welch ) 界， 斯德尼科夫（Sidelnikov )界等。
虽然不可能设计出具有理想自相关和互相关特性的扩频序列码組， 但 是可以针对准同步 CDMA ***， 设计出允许的同步误差范围内具有理想相 关特性的零相关区扩频序列码组。 这方面， 中国专利 PCT / CN98 / 00151 ( CN1175828A )提供一个很好的思路， 给出了一种具有零相关区的三进制 扩频序列码組-大区域（LA, Large Area )序列。
所谓 LA序列， 就是由归一化幅度与宽度均为 1 的、 具有极性的基本 脉冲组成， 基本脉冲在时间坐标轴上不等且不同， 利用这种间隔不等且不 同的脉冲位置及脉冲极性排列编码， 且该序列具有以下特征：
1 ) 自相关函数的主峰等于基本脉冲的个数；
2 ) 自相关及互相关函数的副峰值只有 1 , 0, -1三种情形；
3 ) 自相关及互相关函数在原点附近存在一个零相关区。
这里相关函数包括周期相关、 非周期相关和周期奇相关。
由上可知， LA序列的相关函数在零相关区外非常低， 为 0、 1、 或 -1 , 即使***同步误差超出了预计的范围， 也只会有较低的干扰。 更重要的是, LA序列除周期相关函数的零相关区外， 还具有其它序列所不具备的非周期 相关函数的零相关区， 而根据***性能分析结果， ***性能由周期和非周 期相关函数值共同决定。 以大区域同步码分 址（LAS-CDMA) ***为例， 在其***中采用 LA序列集， 可使多址干扰 (MAI)和码间干扰 (ISI)得 以大幅度抑制甚至消除， 同时使相邻小区干扰（ACI)也减到最小。 因此， 可使 LAS-CDMA***频谱效率更高、 传输数据率更高、 移动速度更快， 理 论上可比 CDMA2000 容量大 3 倍以上， 在 1.25MHz 带宽上可提供高达 5.53Mb/s的数据传输数率， 能够适应分组交换及全 IP网的发展要求。
但是， LA序列集相对于序列长度来说， 序列数目明显偏少， 这就是说， 在相同的序列长度下它可支持的用户少， 频谱的利用率低。 因为， 序列集 在序列长度相同的情况下， 如果具有更多的序列， 就意味着能支持更多的 用户， 频谱利用率更高。 本发明正是针对这一事实， 在保持 LA序列优良 相关特性的前提下， 大大地缩短了 LA序列长度， 即提高了频谱的利用率。 另外， 在原专利中对 LA序列基本脉冲间隔要求只能有一个为大于最小间 隔 （即零相关区） 的任意奇数， 其余均为偶数， 如此， 对脉冲间隔过多限 定， 会造成已有 LA序列较长， 使得序列性能变差。 本发明正是去除了这 种要求， 构造出更短的 LA序列。
给定 LA序列的基本脉冲数 m为偶数， 零相关区长度为 Zez， 首先生成 一个长度为 N的序列 s, 称之为 LA序列的基序列。 假设基序列 s中基本脉 冲的分布位置依次分别为 xP x2, xm, 令相邻基本脉冲的间隔分別为 δ δ2, 5m. 即： 5; = xi+1 -x;, i= 1, 2, ..·, m-l。 再设 Sm = N-xm, 这些 脉冲间隔应满足：
1、 5； > Zcz, l<i<m;
2、 l<i≤j<s≤t<m;-
Figure IMGF000006_0001
3、 ∑^A-≠∑¾ ' t-n<i<j <s≤m<t≤2m-2; 其中 Sk = Sk.m, 当 k〉m。 也即所有脉冲间隔 （包括 Sm)都大于等于 Zcz, 且任 意两个基本脉冲的位置之差在模 N运算下相异。 那么基序列 s的自相关性 满足 LA序列的特性 1 )、 2)、 3)。
其次， 生成长度为 m的二元正交序列组 {b1, b2, .··， bm}，其中 , b[ , …， 2, ···, M, 满足
Rb,tbi (0) -0, i≠j
当！！！三 11时， 可以采用 Walsh序列组作为正交序列组。 再对正交序列组作 如下扩充， 生成长度为 N的三进制序列 {c1, c2, .··， cm} l,2, ...,M, k=0,2，〜,N-l
Figure IMGF000007_0002
最后， 基序列 s与三进制序列组 {c1, c2, cra }中的每个序列按位相 乘， 得到三进制序列組^ 4
Figure IMGF000007_0003
…， SN., C }， 即是所谓的 LA序列。
序列集 的序列间相关性由基序列 s的自相关特性完全决定。考虑到 a aj的周期相关函数， l<i, j<M, 根据脉冲间隔满足的条件 1, 当时延 τ<Ζ。ζ 时， 它们中的非零元不会相遇， 因此存在一个零相关区 Zez; 根据条件 2和 3, 对固定的时延 τ, 它们中非零元至多相遇一次， 因此副峰值只有 1, 0, - 1三种情形。 非周期相关特性与周期奇相关特性也是类似的， 副峰值也只有 1, 0， -1三种情形。 因此 是 LA序列集， 周期相关、 非周期相关和周期 奇相关函数的零相关区都等于 Zcz。
基序列 s序列是 LA序列的基 ，而 s序列中脉冲的分布位置 Xpx2, xm, 或脉冲间隔 δΡ δ2， . . .， 3„1是3序列的核心。 也就是说： 对于基序列 S , 确定了 s的脉冲间隔， 进而也就确定了脉冲分布的位置。 在给定 LA序列的 基本脉冲数和零相关区长度后， 构造出最小或尽可能小长度的 s序列是最 为关键的。
有鉴于此， 本发明的主要目的就在于构造出最小或尽可能小长度的 s 序列， 使得***在降低干扰和降低实现复杂度的同时， 极大地提高***容 量； 并且， 减小***对功率控制和同步的要求。
为达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的：
一种码分多址***中三进制扩频序列编码的实现方法， 该扩频序列码 组由归一化幅度与宽度均为 1 且具有极性的基本脉冲組成， 其至少包括以 下的步骤：
a. 给定 LA序列的基本脉冲数和零相关区长度， 生成一个长度为 N的 基序列 s;
b. 生成长度为 m的二元正交序列組，该正交序列组可为沃尔什序列组， 再将该二元正交序列组扩充为长度为 N的三进制序列；
c 将基序列 s 与三进制序列组的每个序列按位相乘， 得到三进制扩频 序列码组 A;
重要的是生成基序列 s的方法进一步包括下列步骤：
d.设定每个脉冲间隔 ^与零相关区长度 Zcz的关系， 计算出基序列 s的 脉冲间隔。
所述扩频序列码组的所有基本脉冲间隔都大于等于零相关区长度 Zcz, 且任意两个基本脉冲的位置之差在模序列长度运算下相异。 该脉冲间隔为 奇数， 或为偶数。 所述的扩频序列码组中任一序列的自相关函数在零移位及零移位两旁 有零相关区， 该扩频序列码组中任意一对序列的互相关函数在零移位及零 移位两旁有零相关区， 在零相关区外自相关值和互相关值只有 1、 0和 -1。 其中， 相关函数包括周期相关、 非周期相关和周期奇相关， 且该三种相关 函数的零相关区都相等。
根据上迷方案以及脉冲间隔要满足的三个条件， 可以直接得到构造方 法一， 该方法至少包括以下的步骤：
步骤 1、 令 S Zcz, =ZCZ+1, 53=Zcz + 2, n = 3;
步骤 2、 ?t- Vl<i<j<s<t<n, 是否存在
1 = + δ或 t-m<i<j<s<n<t<2m-2; 如果存在， 则5 = 5+1， 继续步骤 2;
步驟 3、 如果 n = m-l, 则判断是否存在
∑^≠∑^ ' t-m<i<j <s<n<t<2m-2; , 如果存在， 则5 = 5+1' 转入步骤 2;
步骤 4、 令 n = n+ l, 5m = 5, δ = δ+ 1。 如果 n = m, δ δ2, 5m 即为所求， 否则转入步驟 2。
但是， 构造方法一中的脉冲间隔是严格递增的， 一般来说， 递增顺序 的脉冲间隔组成的序列达不到最小长度， 为此， 可以方法一为基础， 进一 步改进算法， 因此提出另一种方案：
一种码分多址***中三进制扩频序列编码的实现方法， 该扩频序列码 组由归一化幅度与宽度均为 1 且具有极性的基本脉冲組成， 其至少包括以 下的步骤： a. 给定 LA序列的基本脉冲数和零相关区长度， 生成一个长度为 N的 基序列 s;
b. 生成长度为 m的二元正交序列组，该正交序列组可为沃尔什序列组， 再将该二元正交序列组扩充为长度为 N的三进制序列；
c将基序列 s 与三进制序列组的每个序列按位相乘， 得到三进制扩频 序列码组 A;
重要的是生成基序列 s的方法进一步包括下列步骤：
d.设定每个脉冲间隔 5;与零相关区长度 ZC 关系， 计算出基序列 s的 脉冲间隔；
e.按照步骤 b计算出的脉冲间隔， 生成零相关区长度大于等于 Zez且小 于等于 Zez +N-1的一个以上的父序列；
f. 计算出每个父序列的长度；
g. 随机选取两个父序列， 在随机选择的一个位置将该序列截断， 交换 这两个序列对应的部分， 产生两个子序列； 重复步骤 f, 直到产生一定数量 的子序列；
h. 计算每个子序列的长度；
i. 选择长度最短的一个以上子序列作为新的父序列；
j .运行完规定的时间后， 选取长度最短的序列为解。
步骤 g中一定数量的子序列以及步驟 j中的规定时间， 均由零相关区长 度和脉冲数的经验值确定。
步骤 g 进一步包括以下步骤： 当两个新子序列的交换部分与未交换部 分的脉沖间隔有冲突时， 只保留未交换部分不冲突的脉冲间隔， 然后从冲 突脉冲间隔的下一位开始按照步骤 b 计算出的脉冲间隔重新生成新的子序 列。 其中， 脉冲间隔冲突是指交换部分与未交换部分出现相同的脉冲间隔。 所述扩频序列码组的所有基本脉冲间隔都大于等于零相关区长度 Zcz, 且任意两个基本脉冲的位置之差在模序列长度运算下相异。 该脉冲间隔为 奇数， 或为偶数。
上述的扩频序列码组中任一序列的自相关函数在零移位及零移位两旁 有零相关区， 该扩频序列码组中任意一对序列的互相关函数在零移位及零 移位两旁有零相关区， 在零相关区外自相关值和互相关值只有 1、 0和 -1。 其中， 相关函数包括周期相关、 非周期相关和周期奇相关， 且该三种相关 函数的零相关区都相等。
• 该构造方法二具体包括下列几个步骤：
步骤 1、利用方法一产生零相关区长度大于等于 Zez,且小于等于 Zez +n-l 的 n个父序列；
步骤 2、 计算各父序列的长度；
― 步骤 3、 交叉。 即： 随机选取两个父序列， 在一随机选择的位置将它们 截断， 交换它们对应部分， 产生两个子序列。 注意， 这两个序列很可能后 一部分的 与前面的冲突 （即不满足脉冲间隔的条件 2和 3 ), 则只保留前 面的所有不冲突的 δ 设一共 k个这样的 δ 从 k+1位利用方法一生成新的 子序列。 重复这一操作， 直到产生一定数量的子序列；
步骤 4、 计算各子序列的长度；
步骤 5、 竟争。 选择长度最短的 n个子序列作为新的父序列；
步骤 6、 运行完规定时间后， 选取长度最短的序列为解。
其中， 步骤 3 中 "直到产生一定数量子序列" 的 "一定数量"； 步骤 5 中 "最短的 n个子序列" 的 "n个"； 步驟 6中 "运行完规定时间" 的 "规 定时间"， 这三个数值均由经验值得到， 其跟零相关区长度与脉冲数都有关 系， 一般来说， 脉冲数越多， 这些值越大。 从理论上讲， 这些值越大， 得 到的 LA序列长度就越有可能最小， 即性能越佳。 以表 2、 表 3中 LA序列 为例， 表 2、 3的父序列数 n分别为 15、 30, 每次分别产生子序列 40、 80 个， 运行时间规定为 10分钟。
根据方法二， 可以得到比方法一长度更短的的 LA序列， 如表 2 和 3 所示。
附图简要说明
图 1是本发明的 LA序列码组实例 （以 8个基本脉冲， 零相关区长 16 为例）；
图 2是本发明的周期自相关函数图 （以图 1中序列 1为例）；
图 3是本发明的周期自相关函数图 （以图 1中序列 2为例）；
图 4是本发明的周期互相关函数图 （以图 1中序列 1与序列 2为例）； 图 5是本发明的非周期自相关函数图 （以图 1中序列 1为例）； 图 6是本发明的非周期自相关函数图 （以图 1中序列 2为例）； 图 7是本发明的非周期互相关函数图（以图 1中序列 1与序列 2为例）; 图 8是本发明的周期奇相关自相关函数图 （以图 1中序列 1为例）； 图 9是本发明的周期奇相关自相关函数图 （以图 1中序列 2为例）； 图 10是本发明的周期奇相关自相关函数图 （以图 1 中序列 1与序列 2 为例）。 实施本发明的方式 下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
表 1、 2、 3给出了基序列 s所对应的基本脉冲间隔， 即 δ i - 1 ,2, ·.· , m的值。 它们按照 δ, , δ2, . .. , δη^ 顺序分别排列在基本脉冲间隔栏中。 给 定基本脉沖数 m和零相关区长度 Zez后， 通过查询表 1、 2或 3 可以得到基 序列 s的脉冲间隔， 从而确定序列 s。
给定基本脉冲数 m后， 只要零相关区长度 Zez≥m2 / 4 , 当 m = 4， 8 , 16 , 32 , 64 时就可以得到理论上最小长度的基序列 s, 它对应的基本脉冲的间 隔如表 1所示。 当零相关区长度 Zez<m2 / 4 , 利用构造方法二， 表 2和表 3 分别列出了 16基本脉冲和 32基本脉冲较小长度的基序列 s所对应脉冲间 隔， 其中， 表 2中序列几乎都达到了最小长度， 表 3中序列当 2大于等于 160时， 也达到或非常接近最小长度。
表 1： Zcz≥m2/4时基本脉冲间隔
基本脉冲数 Zcz≥m2/4时
( m) m2/4 基本脉冲间隔
4 4 {Zcz, Zcz +l , Zcz +3, Zcz +2}
8 16 { Zcz, Zcz +l ,Zcz+2,Zcz+4,Zcz+3,Zcz+6,Zcz+7,Zcz+5}
16 64 {Zcz,Zcz+ Zcz+2,ZcZ+3)Zcz+4,Zcz+5,Zcz+6;Zcz+7,Zcz+8,Zcz+9,Zcz+
10,Zcz+14,Zcz+ 13,ZCZ+15,ZC2+11 ,ZCZ+12}
32 256 {ZCZ,ZCZ+1 ,ZCZ+2,ZCZ+3,ZCZ+4,ZCZ+5,ZCZ+6,ZCZ+7,ZCZ+8，ZCZ+9,ZCZ+
10,Zcz+H ,ZCZ+ 12)Zcz+13)Zcz+ 14,ZCz+ 15，ZCZ+16，ZCZ+17,ZCZ+ 18,ZCZ +] 9,ZCz+20,2cz+21 ,ZCZ+23,ZCZ+27,ZCZ+22,ZCZ+25,ZCZ+26,ZCZ+30,ZC z+24,Zcz+29,Zcz+31 ,Zcz+28}
{Zcz,ZcZ+l ,Zcz+2JZcz+3,Zcz+4)Zc2+5)Zcz+6,Zcz+7,Zcz+8JZcz+9,Zcz+
64 1024 10,ZCZ+ 1 1 ,ZCZ+ 12,ZCZ+ 13,ZCZ+ 14,ZCZ+ 15,ZCZ+ 16,ZCZ+ 17,ZCZ+ 18,ZCZ
+19,Zcz+20)Zcz+21 ,ZcZ+22)Zcz+23,Zcz+241Zc2+25,Zcz+26,Zcz+27)Zc z+28)Zcz+29,ZcZ+30;ZcZ+31 ,Zcz+32,Zcz+33)Zcz+34,ZC2+35,Zcz+36,Z cz+37,Zcz+38,Zcz+39,Zcz+40,Zcz+41,Zcz+42,Zc2+43,Zcz+44,Zc2+45,
Zcz+46,Zcz+48,Zcz+49,Zcz+50,Zcz+52,Zcz+56,Zcz+47,Zcz+53,Zcz+54
,Zcz+60,Zcz+51 ,Zcz+55,Zcz+62)Zcz+59,Zcz+57)Zcz+63,Zcz+61 } 表 2: 16基本脉冲间隔
32基本脉冲间隔
长度 基本脉冲间隔
2473 44 45 46 47 48 32 33 34 37 35 38 36 41 40 42 52 49 56 51 97 43 55 63 126 75 142 176 58 79 66 122 565
2562 47 48 49 50 51 52 53 54 55 34 35 37 36 38 40 41 44 42 80 59 45 65 61 57 39 173 70 58 91 264 60 634
2588 62 63 64 65 66 67 38 39 40 41 42 43 47 44 48 46 49 50 58 52 59 45 71 51 68 97 56 188 73 57 172 627
2594 52 53 54 55 56 57 40 41 42 43 44 45 46 48 50 62 59 61 49 47 68 80 69 122 51 65 147 119 58 70 93 648
2644 70 71 72 73 74 75 42 43 44 45 46 47 49 48 53 50 54 51 57 107 62 63 55 59 69 65 1 11 159 167 95 168 400
2663 72 73 44 45 46 47 48 49 50 51 52 54 53 56 55 58 62 57 66 68 61 63 59 74 105 104 77 78 203 131 158 444
2713 78 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 59 58 60 61 64 63 66 68 67 72 65 75 77 69 89 100 136 148 620
2794 56 57 58 59 60 61 62 63 64 48 49 50 51 53 52 76 67 65 68 54 70 78 71 87 55 75 92 120 96 179 84 614
2864 65 66 67 68 69 52 53 54 55 57 56 58 59 60 62 63 75 64 70 72 73 71 76 74 84 96 61 80 111 86 179 628
2962 70 71 72 73 74 75 54 55 56 58 57 59 61 60 62 63 64 67 65 68 66 78 77 79 83 90 80 99 128 110 87 701
3018 77 78 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 74 71 76 75 84 72 81 94 90 138 85 91 142 106 639
3072 71 72 73 74 75 76 77 78 58 59 60 61 62 66 63 69 64 67 68 70 80 87 98 65 91 102 100 81 101 106 88 710
3131 83 84 85 86 87 60 61 62 63 64 65 67 66 68 71 72 69 75 73 78 76 90 95 79 109 94 70 105 101 98 102 673
3140 78 79 80 81 82 83 84 85 62 63 64 65 67 66 69 6S 72 71 73 75 70 102 91 88 76 74 106 98 96 130 114 628
3229 94 95 96 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 77 76 79 78 85 80 88 81 98 84 83 97 100 99 82 176 647
3303 74 75 76 77 78 79 80 81 69 66 67 70 68 71 72 84 86 85 82 90 87 73 91 83 92 89 93 104 122 99 147 693
3403 80 81 82 83 84 85 86 87 88 70 68 69 71 72 73 74 75 76 77 79 78 90 89 107 92 98 129 1 10 94 111 103 742 ε!
Figure IMGF000015_0001
S00/T0N3/X3d 6t80/Z0 OAV
Figure IMGF000016_0001
S00/T0N3/X3d Μ6^80/Ζ0 OAV 210 7220 219 210 211 212 213 214 216 215 217 218 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 240 239 245
212 7281 234 235 236 237 238 239 240 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221
222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 241 242 244
214 7349 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 216 214 217 215
218 219 220 221 235 236 237 238 239 242 240 243 241 244 250
216 7413 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 218 216 219 217
220 221 222 223 237 238 239 240 241 244 242 245 243 246 252
218 7473 240 241 242 243 244 245 246 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227
228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 247 248 250
220 7536 243 244 245 246 247 220 221 222 223 224 225 226 227 228 230 229 231
233 232 234 236 238 237 239 240 241 242 248 249 250 251 235
222 7601 244 245 246 247 248 249 250 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231
232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 251 252 254
224 7664 247 248 249 250 251 224 225 226 227 228 229 230 231 232 234 233 235
237 236 238 240 242 241 243 244 245 246 252 253 254 255 239
226 7728 249 250 251 252 253 226 227 228 229 230 231 232 233 234 236 235 237
239 238 240 242 244 243 245 246 247 248 254 255 256 257 241
228 7792 251 252 253 254 255 228 229 230 231 232 233 234 235 236 238 237 239
241 240 242 244 246 245 247 248 249 250 256 257 258 259 243
230 7857 252 253 254 255 256 257 258 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239
240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 259 260 262
232 7920 255 256 257 258 259 232 233 234 235 236 237 238 239 240 242 241 243
245 244 246 248 250 249 251 252 253 254 260 261 262 263 247
234 7984 257 258 259 260 261 234 235 236 237 238 239 240 241 242 244 243 245
247 246 248 250 252 251 253 254 255 256 262 263 264 265 249
236 8049 258 259 260 261 262 263 264 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245
246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 265 266 268
238 81 12 261 262 263 264 265 238 239 240 241 242 243 244 245 246 248 247 249
251 250 252 254 256 255 257 258 259 260 266 267 268 269 253
240 8176 263 264 265 266 267 240 241 242 243 244 245 246 247 248 250 249 251
253 252 254 256 258 257 259 260 261 262 268 269 270 271 255
242 8240 265 266 267 268 269 242 243 244 245 246 247 248 249 250 252 251 253
255 254 256 258 260 259 261 262 263 264 270 271 272 273 257
244 8304 267 268 269 270 271 244 245 246 247 248 249 250 251 252 254 253 255
257 256 258 260 262 261 263 264 265 266 272 273 274 275 259
246 8368 269 270 271 272 273 246 247 248 249 250 251 252 253 254 256 255 257
259 258 260 262 264 263 265 266 267 268 274 275 276 277 261
248 8432 271 272 273 274 275 248 249 250 251 252 253 254 255 256 258 257 259
261 260 262 264 266 265 267 268 269 270 276 277 278 279 263
250 8496 273 274 275 276 277 250 251 252 253 254 255 256 257 258 260 259 261
263 262 264 266 268 267 269 270 271 272 278 279 280 281 265
252 8560 275 276 277 278 279 252 253 254 255 256 257 258 259 260 262 261 263
265 264 266 268 270 269 271 272 273 274 280 281 282 283 267
254 8624 277 278 279 280 281 254 255 256 257 258 259 260 261 262 264 263 265
267 266 268 270 272 271 273 274 275 276 282 283 284 285 269
256 8688 279 280 281 282 283 256 257 258 259 260 261 262 263 264 266 265 267
269 268 270 272 274 273 275 276 277 278 284 285 286 287 271 以表 1 中基本脉冲间隔为例， 说明如何利用给出的基本脉冲间隔构造 相应的 LA序列。 假设给定基本脉冲数 m=8， 零相关区 Zez=16, 通过查表 1 得到对应的基本脉冲间隔 {Si, i=l，—， 8 } = {16, 17, 18, 20, 19, 22, 23,
21}, 则基序列为：
5 = {1,0,... ,0,1,0, .. · ,0,1,0, . · . ,0,1,0, ...，0，1，0， ... ,0,1,0, ... ,0,1,0, . · . ,0,1,0, ... ,0} 其中， "…" 代表元素 0。
得到基序列 s的 m个基本脉冲间隔或分布位置后， 再按某个长度为 m 的正交序列码组排列基本脉冲极性， 生成扩频序列码组。 这里选用 Walsh 序列组 W作为正交序列组：
{1' 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}
W2 = ， -1, 1, -1, 1, -1， 1, -] L}
w3 = {1， 1， -1， -1, 1, 1， - -1, -] 1}
w4 = {1， -1, -1 1, 1, -1, -1, " 1}
w5 = {1' 1， 1, 1, -1, -1, - -1, -' 1}
w6 = {1， -1， 1, -1, -1, 1, -1, " 1}
w7 = {1， 1, -1, -1, -1, -1, 1, 1}
w8- {1' -1, -1 ， 1, -1, 1, 1, - 1}
基序列 s基本脉冲的极性经序列组 W重新排列， 得到有 8个 LA序列 的集合 即： 序列 1- a1, 序列 2- a2, 序列 3-- a3, 序列 4- a4, 序列 5- a5, 序列 6— a6, 序列 7— a7, 序列 8— a8。 其零相关区 Zcz= 16, 如图 1所示。
参看图 2与图 3, 它们分别是图 1中序列 1与序列 2的周期自相关函数 图。 其它序列具有完全类似的周期自相关函数， 即时延落在 （-16， 16) 内 时， 其周期自相关函数值为零， 在此之外周期自相关值只有 1, 0, -1 三种 情形。
参看图 4, 它是图 1中序列 1与序列 2的周.期互相关函数图。 其它任意 序列对具有完全类似的周期互相关函数， 即时延落在（-16, 16 ) 内时， 其 周期互相关函数值为零， 在此之外周期互相关值只有 1 , 0, -1三种情形。
参看图 5与图 6, 它们分别是图 1中序列 1与序列 2的非周期自相关函 数图。 其它序列具有完全类似的非周期自相关函数， 即时延落在（-16, 16 ) 内时， 其非周期自相关函数值为零， 此外， 非周期自相关值只有 1 , 0, -1 三种情形。
参看图 7, 它是图 1中序列 1与序列 2的非周期互相关函数图。 其它任 意序列对具有完全类似的非周期互相关函数， 即时延落在（-16, 16 ) 内时， 其周期互相关函数值为零， 在此之外非周期互相关值只有 1 , 0, -1 三种情 形。
参看图 8与图 9, 它们分别是图 1中序列 1与序列 2的周期奇自相关函 数图。 其它序列具有完全类似的周期奇自相关函数， 即时延落在（-16, 16 ) 户时， 其周期奇自相关函数值为零， 在此之外周期奇自相关值只有 1 , 0, - 1三种情形。
参看图 10, 它是图 1中序列 1与序列 2的周期奇互相关函数图。 其它 任意序列对具有完全类似的周期奇互相关函数， 即时延落在（-16, 16 ) 内 时， 其周期奇互相关函数值为零， 在此之外周期奇互相关值只有 1 , 0, -1 三种情形。
以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限制本发明的保 护范围。

Claims (13)

  1. 权利要求书
    1、 一种码分多址***中三进制扩频序列编码的实现方法， 该扩频序列 码組由归一化幅度与宽度均为 1 且具有极性的基本脉冲组成， 其至少包括 以下的步據：
    a. 给定 LA序列的基本脉冲数和零相关区长度， 生成一个长度为 N的 基序列 s;
    b. 生成长度为 m的二元正交序列组， 再将该二元正交序列组扩充为长 度为 N的三进制序列；
    c 将基序列 s 与三进制序列组的每个序列按位相乘， 得到三进制扩频 序列码组 A;
    其特征在于生成基序列 s的方法进一步包括下列步骤：
    d.设定每个脉冲间隔 与零相关区长度 ZCJ 关系， 计算出基序列 s的 脉冲间隔；
    e. 按照步骤 b计算出的脉冲间隔， 生成零相关区长度大于等于 Zez且小 于等于 Zez +N-1的一个以上的父序列；
    f. 计算出每个父序列的长度；
    g. 随机选取两个父序列， 在随机选择的一个位置将该序列截断， 交换 这两个序列对应的部分， 产生两个子序列； 重复步骤 f, 直到产生一定数量 的子序列；
    h. 计算每个子序列的长度；
    i. 选择长度最短的一个以上子序列作为新的父序列；
    j . 运行完规定的时间后， 选取长度最短的序列为解。
  2. 2、 根据权利要求 1所述的编码方法， 其特征在于： 所迷扩频序列码组 的所有基本脉冲间隔都大于等于零相关区长度 Z<sub>ez</sub>， 且任意两个基本脉冲的 位置之差在模序列长度运算下相异。
  3. 3、 据权利要求 1或 2所述的编码方法， 其特征在于： 所述的脉冲间 隔为奇数， 或为偶数。
  4. 4、 据权利要求 1所述的编码方法， 其特征在于： 所述的扩频序列码 组中任一序列的自相关函数在零移位及零移位两旁有零相关区， 该扩频序 列码组中任意一对序列的互相关函数在零移位及零移位两旁有零相关区， 在零相关区外自相关值和互相关值只有 1、 0和 -1。
  5. 5、 根据权利要求 4所迷的编码方法， 其特征在于： 所述的相关函数包 括周期相关、 非周期相关和周期奇相关， 且该三种相关函数的零相关区都 相等。
  6. 6、 根据权利要求 1所迷的编码方法， 其特征在于： 步骤 g中一定数量 的子序列由零相关区长度和脉冲数的经验值确定。
  7. 7、 才 据权利要求 1所迷的编码方法， 其特征在于步骤 g进一步包括以 下步骤： 当两个新子序列的交换部分与未交换部分的脉冲间隔有沖突时， 只保留未交换部分不冲突的脉冲间隔， 然后从冲突脉冲间隔的下一位开始 按照步骤 b计算出的脉冲间隔重新生成新的子序列。
  8. 8、 才艮据权利要求 7所述的编码方法， 其特征在于： 所述的脉冲间隔冲 突是指交换部分与未交换部分出现相同的脉冲间隔。
  9. 9、 据权利要求 1所述的编码方法， 其特征在于： 步骤 j 中的规定时 间由零相关区长度和脉冲数的经验值确定。
  10. 10、 根据权利要求 1 所述的编码方法， 其特征在于： 步驟 b 中所述的 正交序列组为沃尔什序列組。 11、 一种码分多址***中三进制扩频序列编码的实现方法， 该扩频序 列码组由归一化幅度与宽度均为 1 且具有极性的基本脉冲组成， 其至少包 括以下的步驟：
    a. 给定 LA序列的基本脉冲数和零相关区长度， 生成一个长度为 N的 基序列 s;
    b. 生成长度为 m的二元正交序列组， 再将该二元正交序列组扩充为长 度为 N的三进制序列；
    c将基序列 s 与三进制序列组的每个序列按位相乘， 得到三进制扩频 序列码组 A;
    其特征在于生成基序列 s的方法进一步包括下列步骤：
    d.设定每个脉冲间隔 δ;与零相关区长度 ZC 关系， 计算出基序列 s的 脉冲间隔。
    12、 根据权利要求 1 所述的编码方法， 其特征在于： 所述扩频序列码 组的所有基本脉冲间隔都大于等于零相关区长度 Zez, 且任意两个基本脉冲 的位置之差在模序列长度运算下相异。
  11. 13、 根据权利要求 11 或 12所述的编码方法， 其特征在于： 所述的脉 冲间隔为奇数， 或为偶数。
  12. 14、 根据权利要求 11 所述的编码方法， 其特征在于： 所述的扩频序列 码组中任一序列的自相关函数在零移位及零移位两旁有零相关区， 该扩频 序列码组中任意一对序列的互相关函数在零移位及零移位两旁有零相关 区， 在零相关区外自相关值和互相关值只有 1、 0和 -1。
    15、 根据权利要求. 14所述的编码方法， 其特征在于： 所述的相关函数 包括周期相关、 非周期相关和周期奇相关， 且该三种相关函数的零相关区 都相等。
  13. 16、 根据权利要求 11所述的编码方法， 其特征在于： 步骤 b中所述的 正交序列组为沃尔什序列组。
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