專利名稱：頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的產(chǎn)生和接收方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線通信中的混合擴(kuò)展頻譜技術(shù)，具體涉及一種頻域直接 序列-分?jǐn)?shù)域跳頻混合擴(kuò)展頻譜信號(hào)的產(chǎn)生、接收的方法及裝置。
技術(shù)背景直接序列擴(kuò)頻和跳頻是擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中常見的兩種通信方式。這兩種基本 的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)各有優(yōu)缺點(diǎn)，直擴(kuò)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于信號(hào)隱蔽性好、抗干擾能力強(qiáng)，適合寬帶數(shù)字系統(tǒng)，缺點(diǎn)是遠(yuǎn)近效應(yīng)嚴(yán)重，與窄帶系統(tǒng)不能建立通信； 跳頻系統(tǒng)抗多徑性能好、無明顯遠(yuǎn)近效應(yīng)適合瞬時(shí)窄帶系統(tǒng)，缺點(diǎn)是信號(hào)隱蔽 性差、抗多頻干擾能力有限、快速跳頻器受限。單獨(dú)使用其中一種時(shí)有時(shí)難以 滿足系統(tǒng)要求，將這兩種優(yōu)缺點(diǎn)是互補(bǔ)的擴(kuò)展頻譜技術(shù)組合起來，即構(gòu)成具有 更優(yōu)良性能的一種擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)。這就是直接序列/跳頻(DS/FH)擴(kuò)展頻譜系 統(tǒng)。在直接序列擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)中發(fā)信機(jī)端，待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)與偽隨機(jī)碼(擴(kuò) 頻碼)波形相乘(或與偽隨機(jī)碼序列模2和)，形成的復(fù)合碼對載波進(jìn)行調(diào)制，然 后由天線發(fā)射出去。在收信機(jī)端，要產(chǎn)生一個(gè)和發(fā)信機(jī)中的偽隨機(jī)碼同步的本 地偽隨機(jī)碼，對接收信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，解擴(kuò)后的信號(hào)送到解調(diào)器解調(diào)，恢復(fù)出傳 送的信號(hào)。 '跳頻系統(tǒng)是用二進(jìn)制偽隨機(jī)碼序列去離散地控制射頻載波振蕩器的輸出 頻率，使發(fā)射信號(hào)的頻率隨偽隨機(jī)碼的變化而跳變。偽隨機(jī)跳頻序列控制跳頻 器，使它的輸出頻率在很寬的頻帶范圍內(nèi)跳變，又稱跳頻圖案，接收端要產(chǎn)生 一個(gè)與發(fā)射端偽隨機(jī)碼同步的本地偽隨機(jī)序列，用偽隨機(jī)序列控制載波振蕩器 對接收到的信號(hào)進(jìn)行解跳。分?jǐn)?shù)傅立葉變換(FRFT)是可以應(yīng)用到擴(kuò)展頻譜的算法中，所述分?jǐn)?shù)傅 立葉變換是一種廣義的傅立葉變換，信號(hào)在分?jǐn)?shù)階傅立葉域上的表示，同時(shí)包 含了信號(hào)在時(shí)域和頻域的信號(hào)。分?jǐn)?shù)傅立葉變換的積分形式定義為<formula>formula see original document page 6</formula>其中/(o為信號(hào)的時(shí)域表達(dá)形式，/(0的^階分?jǐn)?shù)傅立葉變換為"/(")，其中u為分?jǐn)?shù)域坐標(biāo)，"=p;r/2。當(dāng)"=々2時(shí)/(")為普通的傅立葉變換。由于 分?jǐn)?shù)傅立葉變換(FRFT)是信號(hào)在一組正交的切普信號(hào)(chirp)基上的展開， 因此分?jǐn)?shù)傅立葉變換在某個(gè)分?jǐn)?shù)階傅立葉域中對給定的切普信號(hào)(chirp)具有 最好的能量聚集特性。即一個(gè)切普信號(hào)(chirp)在適當(dāng)?shù)姆謹(jǐn)?shù)階傅立葉變換域 中將表現(xiàn)為一個(gè)沖擊函數(shù)，而對子傅立葉變換來說，由于基函數(shù)為正弦波，所 以切普信號(hào)在傳統(tǒng)的傅立葉變換中不會(huì)產(chǎn)生能量聚集。其中，切普信號(hào)的表達(dá) 式為-c0) = ^ expW外+ 2;r+ "的} (0 S " 71)參數(shù)p。、 /。、 yt分別表示切普信號(hào)的相位、中心頻率和頻率變化率。A:與帶寬^的關(guān)系為^ = ^,其中r為切普信號(hào)時(shí)域?qū)挾?。在?shí)際通信系統(tǒng)中，發(fā)射端發(fā)射的信號(hào)為實(shí)函.數(shù)，取兩個(gè)共軛切普信號(hào)疊加，使其成為余弦函數(shù)形式，表達(dá)式如下c(f) = (exp[/(2;r+兀fe2)] + exp[-z'(2;r /0f + ;r打2)]} / 2=cos(2;r + ;rfe2) 發(fā)明內(nèi)W本發(fā)明解決了現(xiàn)有頻域直接序列擴(kuò)頻與分?jǐn)?shù)域跳頻這兩種方式存在的缺 點(diǎn)，提供了一種新的混合擴(kuò)展頻譜信號(hào)的方法及信號(hào)收發(fā)裝置，即頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的產(chǎn)生和接收方法及裝置。 本發(fā)明中的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的產(chǎn)生方法為信號(hào)生成的步驟信號(hào)源產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)c(O，并將所述發(fā)送信號(hào)沖)通過串 /并轉(zhuǎn)換獲得兩路二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，所述兩路二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)分別為第一路發(fā) 送信號(hào)c,(/)和第二路發(fā)送信號(hào)c^);對第一路發(fā)送信號(hào)c々)進(jìn)行直接序列擴(kuò)頻的步驟通過與直擴(kuò)序列發(fā)生器產(chǎn)生的直擴(kuò)序列相乘獲得直擴(kuò)信號(hào)c',(O ，再對所述直擴(kuò)信號(hào)c'々)進(jìn)行二進(jìn)制相 移鍵控(BPSK)進(jìn)而獲得直擴(kuò)信號(hào)s,(O;對第二路發(fā)送信號(hào)^(0進(jìn)行跳頻的步驟跳頻序列發(fā)生器產(chǎn)生跳頻序列， 由所述跳頻序列的序列值產(chǎn)生跳頻圖案，切普信號(hào)生成器根據(jù)所述跳頻圖案實(shí)時(shí)輸出具有不同參數(shù);t的切普信號(hào)，并與接收到的第二路發(fā)送信號(hào)wo進(jìn)行混頻獲得分?jǐn)?shù)域跳頻信號(hào)&(,);混頻及信號(hào)發(fā)送的步驟將上述步驟中獲得的直擴(kuò)信號(hào)s々)和分?jǐn)?shù)域跳頻 信號(hào)&(,)相加得到混和擴(kuò)頻發(fā)送信號(hào)W)，所述混和擴(kuò)頻發(fā)送信號(hào)^)經(jīng)發(fā)射端 天線發(fā)射出去。本發(fā)明的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的接收方法為 信號(hào)接收的步驟通過接收天線接收信號(hào)并濾波后形成接收信號(hào)； 解跳步驟接收端的跳頻序列發(fā)生器產(chǎn)生與接收信號(hào)同步的跳頻序列，分 數(shù)傅立葉變換器在所述跳頻序列的控制下對接收信號(hào)進(jìn)行離散P階分?jǐn)?shù)傅立 葉變換得到p階傅立葉變換信號(hào)。(")，峰值位置判決器在階分?jǐn)?shù)傅立葉域上 判斷所述p階傅立葉變換信號(hào)^(w)的波形峰值位置，進(jìn)而獲得解跳接收信號(hào)解擴(kuò)步驟在接收信號(hào)中減去解跳接收信號(hào)^(")獲得解擴(kuò)信號(hào)—)，具體過程為，對在解跳步驟中獲得的P階傅立葉變換信號(hào) (")在/7階分?jǐn)?shù)域?yàn)V去峰值部分信號(hào)，然后對信號(hào)進(jìn)行離散2-2p階分?jǐn)?shù)傅立葉變換，并對變換后的信 號(hào)在2-2p階分?jǐn)?shù)域?yàn)V去峰值部分信號(hào)，之后再對信號(hào)進(jìn)行離散p-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換，得到在時(shí)域去除解跳接收信號(hào)^")后的接收信號(hào)V(")，然后用接收 端直擴(kuò)序列發(fā)生器產(chǎn)生與接收信號(hào)同步的直擴(kuò)序列，對去除解跳接收信號(hào)^") 后的接收信號(hào)n '(")進(jìn)行解擴(kuò)，最后對解擴(kuò)后的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)獲得到解擴(kuò)信號(hào)信號(hào)混合步驟將上述步驟中獲得的解擴(kuò)信號(hào)"tO和解跳信號(hào)^(w)通過并/串轉(zhuǎn)換獲得到原始發(fā)送的用戶信號(hào)。在解跳步驟中，p值隨跳頻序列的序列值的改變而改變，當(dāng)跳頻序列值改變一次時(shí)，p值跳變一次，p值與發(fā)射端的H直一一對應(yīng)。在解跳步驟中，峰值位置判決器判斷所述p階傅立葉變換信號(hào)^(")的波形峰值位置的具體過程為當(dāng)峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域能量譜的前半段時(shí)輸出1， 當(dāng)峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域能量譜的后半段時(shí)輸出0。本發(fā)明的基本思想、是當(dāng)切普信號(hào)的l/tl取不同值時(shí)，在相應(yīng)的不同分?jǐn)?shù)域上 有最佳的能量聚集特性。用戶在發(fā)射端將信號(hào)分成二路調(diào)制，然后在同一個(gè)頻 段內(nèi)傳輸這二路信號(hào)達(dá)到資源復(fù)用和增強(qiáng)隱蔽性的目的。本發(fā)明所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的產(chǎn)生裝置包括信號(hào)源11、串/并轉(zhuǎn)換器12、直接序列擴(kuò)頻器13、擴(kuò)頻調(diào)制器15、切普信號(hào)生成器18、 跳頻序列發(fā)生器19、第一濾波器17和加法器20，信號(hào)源ll的信號(hào)輸出端和 串/并轉(zhuǎn)換器12的信號(hào)輸入端連接，所述串/并轉(zhuǎn)換器12的兩個(gè)信號(hào)輸出端分 別和直接序列擴(kuò)頻器13的信號(hào)輸入端i切普信號(hào)生成器18的信號(hào)輸入端連接， 所述直接序列擴(kuò)頻器13的信號(hào)輸出端和擴(kuò)頻調(diào)制器15的信號(hào)輸入端連接，所 述擴(kuò)頻調(diào)制器15的信號(hào)輸出端和第一濾波器17的信號(hào)輸入端連接，跳頻序列 發(fā)生器19的信號(hào)輸出端和切普信號(hào)生成器18的跳頻信號(hào)輸入端連接，所述切 普信號(hào)生成器18的信號(hào)輸出端、第一濾波器17的信號(hào)輸出端分別和加法器 20的兩個(gè)信號(hào)輸入端連接，所述加法器20的信號(hào)輸出端輸出待發(fā)射的輸出信 號(hào)。本發(fā)明所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的接收裝置中包括第二濾波 器32、 P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器33、跳頻序列發(fā)生器34、第一分?jǐn)?shù)傅立葉變換 域?yàn)V波器35、 2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器36、第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域?yàn)V波器37、 P-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器38、解擴(kuò)器39、擴(kuò)頻解調(diào)器41、第三濾波器43、峰 值判決器44和并/串轉(zhuǎn)換器45，第二濾波器32的信號(hào)輸出端和P階分?jǐn)?shù)傅立 葉變換器33的一個(gè)信號(hào)輸入端連接，所述P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器33的跳頻信 號(hào)輸入端和跳頻序列發(fā)生器34的信號(hào)輸出端連接，所述P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換 器33的信號(hào)輸出端分別和峰值判決器44的信號(hào)輸入端、第一分?jǐn)?shù)傅立葉變換 域?yàn)V波器35的信號(hào)輸入端連接，所述第一分?jǐn)?shù)傅立葉變換域?yàn)V波器35的信號(hào) 輸出端和2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器36的信號(hào)輸入端連接，所述2-2P階分?jǐn)?shù) 傅立葉變換器36的信號(hào)輸出端和第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域?yàn)V波器37的信號(hào)輸入 端連接，所述第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域?yàn)V波器37的信號(hào)輸出端和P-2階分?jǐn)?shù)傅 立葉變換器38的信號(hào)輸入端連接，所述P-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器38的信號(hào)輸出端和解擴(kuò)器39的信號(hào)輸入端連接，所述解擴(kuò)器39的信號(hào)輸出端和擴(kuò)頻解調(diào) 器41的信號(hào)輸入端連接，所述擴(kuò)頻解調(diào)器41的信號(hào)輸出端和第三濾波器43 的信號(hào)輸入端連接，所述第三濾波器43的信號(hào)輸出端、峰值判決器44的信號(hào) 輸出端分別與并/串轉(zhuǎn)換器45的兩個(gè)信號(hào)輸入端連接，所述并/串轉(zhuǎn)換器45的 輸出端輸出原始信號(hào)。本發(fā)明的有益效果有一、利用不同參數(shù)W的切普信號(hào)在相應(yīng)的不同階分?jǐn)?shù)域上有最佳的能量聚 集的性質(zhì)，結(jié)合了直接序列和頻率跳變兩種擴(kuò)頻方法，將頻域直接序列擴(kuò)頻與 分?jǐn)?shù)域跳頻這兩種優(yōu)、缺點(diǎn)互補(bǔ)的擴(kuò)頻技術(shù)結(jié)合。二、在接收端按照正確的跳 頻圖案進(jìn)行相應(yīng)階數(shù)的分?jǐn)?shù)傅立葉變換進(jìn)而獲得能量聚集，然后用峰值判決解 跳出正確的信號(hào)。三、采用直接擴(kuò)頻和分?jǐn)?shù)域跳頻相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)了信道復(fù) 用，即在同一頻帶內(nèi)用兩種調(diào)制方式同時(shí)傳輸兩路信號(hào)。四、兩種擴(kuò)頻技術(shù)相 結(jié)合，增強(qiáng)了系統(tǒng)隱蔽性。


圖1是本發(fā)明的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的產(chǎn)生和接收裝置的結(jié)構(gòu) 示意圖；圖2是進(jìn)行直接擴(kuò)展頻譜的波形示意圖，AOc(0為擴(kuò)展后的波形，W) 表示信號(hào)發(fā)送端輸出的擴(kuò)頻信號(hào)，W)=*)c0)cos[27^+^)];圖3是切普信號(hào) 與直擴(kuò)信號(hào)疊加的混和擴(kuò)頻信號(hào)在時(shí)域的波形。圖4是切普信號(hào)在其對應(yīng)的分 數(shù)傅立葉變換域的能量譜波形；圖5是切普信號(hào)與直擴(kuò)信號(hào)疊加的混和擴(kuò)頻信 號(hào)在其對應(yīng)的分?jǐn)?shù)傅立葉變換域的能量譜波形，圖6是切普信號(hào)與直擴(kuò)信號(hào)疊 加的混和擴(kuò)頻信號(hào)在頻域的能量譜波形。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的產(chǎn)生 方法為信號(hào)生成的步驟信號(hào)源產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)力)，并將所述發(fā)送信號(hào)c(O通過串 /并轉(zhuǎn)換獲得兩路二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，所述兩路二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)分別為第一路發(fā) 送信號(hào)q(0和第二路發(fā)送信號(hào)^W ;對第一路發(fā)送信號(hào)q(O進(jìn)行直接序列擴(kuò)頻的步驟通過與直擴(kuò)序列發(fā)生器 產(chǎn)生的直擴(kuò)序列相乘獲得直擴(kuò)信號(hào)c'々)，再對所述直擴(kuò)信號(hào)c'々)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)進(jìn)而獲得直擴(kuò)信號(hào)W^對第二路發(fā)送信號(hào)^W進(jìn)行跳頻的步驟跳頻序列發(fā)生器產(chǎn)生跳頻序列，由所述跳頻序列的序列值產(chǎn)生跳頻圖案，切普信號(hào)生成器根據(jù)所述跳頻圖案實(shí)時(shí)輸出具有不同參數(shù)A的切普信號(hào)，并與接收到的第二路發(fā)送信號(hào)c^)進(jìn)行混 頻獲得分?jǐn)?shù)域跳頻信號(hào)A(O;混頻及信號(hào)發(fā)送的步驟將上述步驟中獲得的直擴(kuò)信號(hào)WO和分?jǐn)?shù)域跳頻信號(hào)A(O相加得到混和擴(kuò)頻發(fā)送信號(hào)w)，所述混和擴(kuò)頻發(fā)送信號(hào)w)經(jīng)發(fā)射端 天線發(fā)射出去。在所述對第二路發(fā)送信號(hào)A(O進(jìn)行跳頻的步驟中，所述切普信號(hào)生成器參數(shù)k的正負(fù)設(shè)定方法為根據(jù)第二路發(fā)送信號(hào)c々)的碼元情況產(chǎn)生切普信號(hào)， 當(dāng)所述碼元為1時(shí)生成信號(hào)為參數(shù)A的切普信號(hào)，當(dāng)所述碼元為o時(shí)生成信號(hào) 為參數(shù)4的切普信號(hào)。本實(shí)施方式中的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的接收方法為 信號(hào)接收的步驟通過接收天線接收信號(hào)并濾波后形成接收信號(hào)； 解跳步驟接收端的跳頻序列發(fā)生器產(chǎn)生與接收信號(hào)同步的跳頻序列，分 數(shù)傅立葉變換器在所述跳頻序列的控制下對接收信號(hào)進(jìn)行離散p階分?jǐn)?shù)傅立 葉變換得到p階傅立葉變換信號(hào) (")，峰值位置判決器在p階分?jǐn)?shù)傅立葉域上 判斷所述p階傅立葉變換信號(hào)。(tO的波形峰值位置，進(jìn)而獲得解跳接收信號(hào)r2(");解擴(kuò)步驟在接收信號(hào)中減去解跳接收信號(hào)^(w)獲得解擴(kuò)信號(hào)"tO，具體過程為，對在解跳步驟中獲得的階傅立葉變換信號(hào)。(")在p階分?jǐn)?shù)域?yàn)V去峰值部分信號(hào)，然后對信號(hào)進(jìn)行離散2-2p階分?jǐn)?shù)傅立葉變換，并對變換后的信 號(hào)在2-2p階分?jǐn)?shù)域?yàn)V去峰值部分信號(hào)，之后再對信號(hào)進(jìn)行離散p-2階分?jǐn)?shù)傅 立葉變換，得到在時(shí)域去除解跳接收信號(hào),2(")后的接收信號(hào)^(")，然后用接收 端直擴(kuò)序列發(fā)生器產(chǎn)生與接收信號(hào)同步的直擴(kuò)序列，對去除解跳接收信號(hào)^") 后的接收信號(hào)V(")進(jìn)行解擴(kuò)，最后對解擴(kuò)后的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)獲得到解擴(kuò)信號(hào)信號(hào)混合步驟將上述步驟中獲得的解擴(kuò)信號(hào)r,(")和解跳信號(hào)^tO通過并/串轉(zhuǎn)換獲得到原始發(fā)送的用戶信號(hào)。在解跳步驟中，/7值隨跳頻序列的序列值的改變而改變，當(dāng)跳頻序列值改變一次時(shí)，^值跳變一次，^值與發(fā)射端的H直一一對應(yīng)。在解跳步驟中，峰值位置判決器判斷所述p階傅立葉變換信號(hào)的波形峰值位置的具體過程為當(dāng)峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域能量譜的前半段時(shí)輸出1， 當(dāng)峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域能量譜的后半段時(shí)輸出o。本實(shí)施方式中的頻域直擴(kuò)與分?jǐn)?shù)域跳頻混合擴(kuò)頻信號(hào)的產(chǎn)生和接收方法， 在信號(hào)發(fā)送端產(chǎn)生信號(hào)的過程是將待發(fā)送的信號(hào)分成兩路分別進(jìn)行直接序列 擴(kuò)頻和跳頻處理，然后再將獲得的直接序列擴(kuò)頻信號(hào)和跳頻信號(hào)相加后產(chǎn)生混 合擴(kuò)頻的發(fā)送信號(hào)；在接收端，提取接收信號(hào)中攜帶的同步信號(hào)使本地跳頻序列發(fā)生器產(chǎn)生與接收信號(hào)同步的跳頻序列，對接收信號(hào)進(jìn)行解跳進(jìn)而獲得解跳 信號(hào)，同時(shí)，另一路解調(diào)電路先從接收信號(hào)中濾出分?jǐn)?shù)域跳頻信號(hào)，然后用與 接收信號(hào)保持同步的直擴(kuò)序列將濾波后信號(hào)解擴(kuò)，再解調(diào)獲得解擴(kuò)信號(hào)，最后 將獲得的解跳信號(hào)和解擴(kuò)信號(hào)通過并/串轉(zhuǎn)換得到用戶信號(hào)。本實(shí)施方式中所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的產(chǎn)生裝置包括信號(hào)源11、串/并轉(zhuǎn)換器12、直接序列擴(kuò)頻器13、擴(kuò)頻調(diào)制器15、切普信號(hào)生成. 器18、跳頻序列發(fā)生器19、第一濾波器17和加法器20，信號(hào)源11的信號(hào)輸 出端和串/并轉(zhuǎn)換器12的信號(hào)輸入端連接，所述串/并轉(zhuǎn)換器12的兩個(gè)信號(hào)輸 出端分別和直接序列擴(kuò)頻器13的信號(hào)輸入端i切普信號(hào)生成器18的信號(hào)輸入 端連接，所述直接序列擴(kuò)頻器13的信號(hào)輸出端和擴(kuò)頻調(diào)制器15的信號(hào)輸入端 連接，所述擴(kuò)頻調(diào)制器15的信號(hào)輸出端和第一濾波器17的信號(hào)輸入端連接， 跳頻序列發(fā)生器19的信號(hào)輸出端和切普信號(hào)生成器18的跳頻信號(hào)輸入端連 接，所述切普信號(hào)生成器18的信號(hào)輸出端、第一濾波器17的信號(hào)輸出端分別 和加法器20的兩個(gè)信號(hào)輸入端連接，所述加法器20的信號(hào)輸出端輸出待發(fā)射 的輸出信號(hào)。所述直接序列擴(kuò)頻器13中包含直擴(kuò)序列發(fā)生器和乘法器，乘法器將直擴(kuò) 序列發(fā)生器產(chǎn)生直擴(kuò)序列和輸入信號(hào)相乘獲得直擴(kuò)信號(hào)輸出給擴(kuò)頻調(diào)制器 15。所述擴(kuò)頻調(diào)制器l5中包括載波信號(hào)發(fā)生器和乘法器，乘法器將輸入信號(hào) 和載波信號(hào)發(fā)生器輸出的載波信號(hào)相乘獲得調(diào)制后的擴(kuò)頻信號(hào)給第一濾波器17。本實(shí)施方式中所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的接收裝置中包括接 第二濾波器32、 P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器33、跳頻序列發(fā)生器34、第一分?jǐn)?shù)傅 立葉變換域?yàn)V波器35、 2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器36、第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域 濾波器37、 P-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器38、解擴(kuò)器39、擴(kuò)頻解調(diào)器41、第三濾 波器43、峰值判決器44和并/串轉(zhuǎn)換器45，第二濾波器32的信號(hào)輸出端和P 階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器33的一個(gè)信號(hào)輸入端連接，所述P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器 33的跳頻信號(hào)輸入端和跳頻序列發(fā)生器34的信號(hào)輸出端連接，所述P階分?jǐn)?shù) 傅立葉變換器33的信號(hào)輸出端分別和峰值判決器44的信號(hào)輸入端、第一分?jǐn)?shù) 傅立葉變換域?yàn)V波器35的信號(hào)輸入端連接，所述第一分?jǐn)?shù)傅立葉變換域?yàn)V波 器35的信號(hào)輸出端和2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器36的信號(hào)輸入端連接，所述 2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器36的信號(hào)輸出端和第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域?yàn)V波器37 的信號(hào)輸入端連接，所述第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域?yàn)V波器37的信號(hào)輸出端和P-2 階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器38的信號(hào)輸入端連接，所述P-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器38 的信號(hào)輸出端和解擴(kuò)器39的信號(hào)輸入端連接，所述解擴(kuò)器39的信號(hào)輸出端和 擴(kuò)頻解調(diào)器41的信號(hào)輸入端連接，所述擴(kuò)頻解調(diào)器41的信號(hào)輸出端和第三濾 波器43的信號(hào)輸入端連接，所述第三濾波器43的信號(hào)輸出端、峰值判決器 44的信號(hào)輸出端分別與并/串轉(zhuǎn)換器45的兩個(gè)信號(hào)輸入端連接，所述并/串轉(zhuǎn) 換器45的輸出端輸出原始的信號(hào)。
權(quán)利要求
1、頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的產(chǎn)生方法，其特征在于它的具體過程包括信號(hào)生成的步驟信號(hào)源產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)c(t)，并將所述發(fā)送信號(hào)c(t)通過串/并轉(zhuǎn)換獲得兩路二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，所述兩路二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)分別為第一路發(fā)送信號(hào)c1(t)和第二路發(fā)送信號(hào)c2(t)；對第一路發(fā)送信號(hào)c1(t)進(jìn)行直接序列擴(kuò)頻的步驟通過與直擴(kuò)序列發(fā)生器產(chǎn)生的直擴(kuò)序列相乘獲得直擴(kuò)信號(hào)c′1(t)，再對所述直擴(kuò)信號(hào)c′1(t)進(jìn)行二進(jìn)制相移鍵控進(jìn)而獲得直擴(kuò)信號(hào)s1(t)；對第二路發(fā)送信號(hào)c2(t)進(jìn)行跳頻的步驟跳頻序列發(fā)生器產(chǎn)生跳頻序列，由所述跳頻序列的序列值產(chǎn)生跳頻圖案，切普信號(hào)生成器根據(jù)所述跳頻圖案實(shí)時(shí)輸出具有不同參數(shù)k的切普信號(hào)，并與接收到的第二路發(fā)送信號(hào)c2(t)進(jìn)行混頻獲得分?jǐn)?shù)域跳頻信號(hào)s2(t)；混頻及信號(hào)發(fā)送的步驟將上述步驟中獲得的直擴(kuò)信號(hào)s1(t)和分?jǐn)?shù)域跳頻信號(hào)s2(t)相加得到混和擴(kuò)頻發(fā)送信號(hào)s(t)，所述混和擴(kuò)頻發(fā)送信號(hào)s(t)經(jīng)發(fā)射端天線發(fā)射出去。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的產(chǎn)生方法， 其特征在于在所述對第二路發(fā)送信號(hào)&(,)進(jìn)行跳頻的步驟中，所述切普信號(hào)生 成器參數(shù)k的正負(fù)設(shè)定方法為根據(jù)第二路發(fā)送信號(hào)^(,)的碼元情況產(chǎn)生切普 信號(hào)，當(dāng)所述碼元為L時(shí)生成信號(hào)為參數(shù)^的切普信號(hào)，當(dāng)所述碼元為O時(shí)生 成信號(hào)為參數(shù)4的切普信號(hào)。
3、 頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的接收方法，其特征在于它的具體過 程包括信號(hào)接收的步驟通過接收天線接收信號(hào)并濾波后形成接收信號(hào)； 解跳步驟跳頻序列發(fā)生器產(chǎn)生與接收信號(hào)同步的跳頻序列，分?jǐn)?shù)傅立葉 變換器在所述跳頻序列的控制下對接收信號(hào)進(jìn)行離散p階分?jǐn)?shù)傅立葉變換得 到p階傅立葉變換信號(hào)。(")，峰值位置判決器在p階分?jǐn)?shù)傅立葉域上判斷所述 P階傅立葉變換信號(hào)。(")的波形峰值位置，進(jìn)而獲得解跳接收信號(hào)^(");解擴(kuò)步驟在接收信號(hào)中減去解跳接收信號(hào)^tO獲得解擴(kuò)信號(hào)"")，具體 過程為，對在解跳步驟中獲得的p階傅立葉變換信號(hào)在^階分?jǐn)?shù)域?yàn)V去峰值部分信號(hào)，然后對信號(hào)進(jìn)行離散2-2p階分?jǐn)?shù)傅立葉變換，并對變換后的信 號(hào)在2-2P階分?jǐn)?shù)域?yàn)V去峰值部分信號(hào)，之后再對信號(hào)進(jìn)行離散P-2階分?jǐn)?shù)傅 立葉變換，得到在時(shí)域去除解跳接收信號(hào)r2(")后的接收信號(hào)V(")，然后用接收 端直擴(kuò)序列發(fā)生器產(chǎn)生與接收信號(hào)同步的直擴(kuò)序列，對去除解跳接收信號(hào)W") 后的接收信號(hào)n'(")進(jìn)行解擴(kuò)，最后對解擴(kuò)后的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)獲得到解擴(kuò)信號(hào)信號(hào)混合步驟將上述步驟中獲得的解擴(kuò)信號(hào)q(")和解跳信號(hào)W")通過并/串轉(zhuǎn)換獲得到原始發(fā)送的用戶信號(hào)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的接收方法， 其特征在于在解跳步驟中，^值隨跳頻序列的序列值的改變而改變，當(dāng)跳頻序 列值改變一次時(shí)，^值跳變一次，^值與發(fā)射端的M直一一對應(yīng)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的接收方法， 其特征在于在解跳步驟中，峰值位置判決器判斷所述P階傅立葉變換信號(hào)^") 的波形峰值位置的具體過程為當(dāng)峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域能量譜的前半段時(shí)輸 出l，當(dāng)峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域能量譜的后半段時(shí)輸出0。
6、 頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的產(chǎn)生裝置，它包括信號(hào)源(11)，其 特征在于它還包括串/并轉(zhuǎn)換器(12)、直接序列擴(kuò)頻器(13)、擴(kuò)頻調(diào)制器(15)、 切普信號(hào)生成器(18)、跳頻序列發(fā)生器(19)、第一濾波器(17)和加法器(20)， 信號(hào)源(11)的信號(hào)輸出端和串/并轉(zhuǎn)換器(12)的信號(hào)輸入端連接，所述串/ 并轉(zhuǎn)換器(12)的兩個(gè)信號(hào)輸出端分別和直接序列擴(kuò)頻器(13)的信號(hào)輸入端、 切普信號(hào)生成器(18)的信號(hào)輸入端連接，所述直接序列擴(kuò)頻器(13)的信號(hào) 輸出端和擴(kuò)頻調(diào)制器(15)的信號(hào)輸入端連接，'所述擴(kuò)頻調(diào)制器(15)的信號(hào) 輸出端和第一濾波器(17)的信號(hào)輸入端連接，跳頻序列發(fā)生器(19)的信號(hào) 輸出端和切普信號(hào)生成器(18)的跳頻信號(hào)輸入端連接，所述切普信號(hào)生成器(18)的信號(hào)輸出端、第一濾波器(17)的信號(hào)輸出端分別和加法器(20)的 兩個(gè)信號(hào)輸入端連接，所述加法器(20)的信號(hào)輸出端輸出待發(fā)射的輸出信號(hào)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的產(chǎn)生裝置， 其特征在于所述直接序列擴(kuò)頻器(13)中包含直擴(kuò)序列發(fā)生器和乘法器，乘法 器將直擴(kuò)序列發(fā)生器產(chǎn)生直擴(kuò)序列和輸入信號(hào)相乘獲得直擴(kuò)信號(hào)輸出給擴(kuò)頻調(diào)制器(15)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的產(chǎn)生裝置， 其特征在于所述擴(kuò)頻調(diào)制器(15)中包括載波信號(hào)發(fā)生器和乘法器，乘法器將 輸入信號(hào)和載波信號(hào)發(fā)生器輸出的載波信號(hào)相乘獲得調(diào)制后的擴(kuò)頻信號(hào)給第 一濾波器(17)。
9、 頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的接收裝置，其特征在于它包括第二 濾波器(32)、 P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(33)、跳頻序列發(fā)生器(34)、第一分 數(shù)傅立葉變換域?yàn)V波器(35)、 2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(36)、第二分?jǐn)?shù)傅 立葉變換域?yàn)V波器(37)、 P-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(38)、解擴(kuò)器(39)、擴(kuò) 頻解調(diào)器(41)、第三濾波器(43)、峰值判決器(44)和并/串轉(zhuǎn)換器(45)， 第二濾波器(32)的信號(hào)輸出端和P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(33)的一個(gè)信號(hào)輸 入端連接，所述P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(33)的跳頻信號(hào)輸入端和跳頻序列發(fā) 生器(34)的信號(hào)輸出端連接，所述P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(33)的信號(hào)輸出 端分別和峰值判決器(44)的信號(hào)輸入端、第一分?jǐn)?shù)傅立葉變換域?yàn)V波器(35) 的信號(hào)輸入端連接，所述第一分?jǐn)?shù)傅立葉變換域?yàn)V波器(35)的信號(hào)輸出端和 2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(36)的信號(hào)輸入端連接，所述2-2P階分?jǐn)?shù)傅立葉 變換器(36)的信號(hào)輸出端和第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域?yàn)V波器(37)的信號(hào)輸入 端連接，所述第二分?jǐn)?shù)傅立葉變換域?yàn)V波器(37)的信號(hào)輸出端和P-2階分?jǐn)?shù) 傅立葉變換器(38)的信號(hào)輸入端連接，所述P-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換器(38) 的信號(hào)輸出端和解擴(kuò)器(39)的信號(hào)輸入端連接，所述解擴(kuò)器(39)的信號(hào)輸 出端和擴(kuò)頻解調(diào)器(41)的信號(hào)輸入端連接，所述擴(kuò)頻解調(diào)器(41)的信號(hào)輸 出端和第三濾波器(43)的信號(hào)輸入端連接，所述第三濾波器(43)的信號(hào)輸 出端、峰值判決器(44)的信號(hào)輸出端分別與并/串轉(zhuǎn)換器(45)的兩個(gè)信號(hào) 輸入端連接，所述并/串轉(zhuǎn)換器(45)的輸出端輸出原始的信號(hào)。
全文摘要
頻域直擴(kuò)-分?jǐn)?shù)域跳頻混合信號(hào)的產(chǎn)生和接收方法及裝置，它解決了現(xiàn)有頻域直接序列擴(kuò)頻與分?jǐn)?shù)域跳頻這兩種方式存在的缺點(diǎn)。本發(fā)明的信號(hào)產(chǎn)生方法為由信號(hào)源獲得兩路二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)；對第一路發(fā)送信號(hào)進(jìn)行直接序列擴(kuò)頻獲得直擴(kuò)信號(hào)；對第二路發(fā)送信號(hào)進(jìn)行跳頻獲得分?jǐn)?shù)域跳頻信號(hào)；將上述兩路信號(hào)相加獲得混和擴(kuò)頻發(fā)送信號(hào)。本發(fā)明的信號(hào)接收方法為將接收信號(hào)進(jìn)行解跳獲得解跳信號(hào)；將接收信號(hào)先后進(jìn)行p階傅立葉變換、去峰值、離散2-2p階分?jǐn)?shù)傅立葉變換、去峰值、離散p-2階分?jǐn)?shù)傅立葉變換、解擴(kuò)、解調(diào)獲得到解擴(kuò)信號(hào)；將上述解擴(kuò)信號(hào)和解跳信號(hào)通過并/串轉(zhuǎn)換獲得到原始發(fā)送的用戶信號(hào)。本發(fā)明將現(xiàn)有兩種擴(kuò)頻技術(shù)結(jié)合到一起，增強(qiáng)了系統(tǒng)隱蔽性。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101252566SQ20081006428
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者吳少川, 張中兆, 張欣宇, 沙學(xué)軍, 溫容慧, 遲永鋼, 高玉龍 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)