專利名稱：移位m序列族擴(kuò)展頻譜多進(jìn)制編碼傳輸?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于短距離通信領(lǐng)域，適用于射頻識(shí)別(RFID)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)。 與甚高頻(VHF)，超高頻(UHF)，微波(MW)頻段短距離通信空中接口系統(tǒng)和設(shè)備設(shè)計(jì)有關(guān)。
背景技術(shù)：
短距離通信是近年來異?；钴S的新的技術(shù)領(lǐng)域之一。此中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN) 和射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)尤其突出，具有極大的產(chǎn)業(yè)前景。WSN與RFID同屬短距離通信，所以技術(shù)上存在著某些共性。短距離通信中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)現(xiàn)行技術(shù)體制包含有選用擴(kuò)展頻譜技術(shù)， 以改善電磁兼容性。射頻識(shí)別(RFID)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)多處提到直接序列擴(kuò)展頻譜(DSSS)，例如國際上適合于輻射場(chǎng)應(yīng)用的最有代表性的技術(shù)規(guī)范IS0/IEC18000-4/-6/-7系列標(biāo)準(zhǔn)一射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)的空中接口通信參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于基本傳輸體制的規(guī)定中明確指出，直接序列擴(kuò)展頻譜(DSSQ為不被采用的技術(shù)。直接序列擴(kuò)展頻譜(DSSS)技術(shù)在其它通信系統(tǒng)中的有廣泛的應(yīng)用，例如CDMA 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)IS-95中，以超長(zhǎng)Q52-I)位的m序列作為時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)同步碼，兩個(gè)長(zhǎng)度 (215-1)位的m序列作為擴(kuò)展頻譜碼，以64位Walsh碼作為用戶接入碼.在WCDMA系統(tǒng)中使用了 m序列優(yōu)選對(duì)產(chǎn)生Gold序列.在蘭牙設(shè)計(jì)中，使用了跳頻擴(kuò)展頻譜(HFSQ技術(shù)。近有文章稱用線性反饋移位寄存器取代RFID電子標(biāo)簽中的計(jì)數(shù)器，以控制命令選取的報(bào)道。根本不屬于擴(kuò)展頻譜應(yīng)用?，F(xiàn)行RFID標(biāo)準(zhǔn)無一例外地全部使用二進(jìn)制編碼傳輸，傳輸效率低，加大了標(biāo)簽接收能耗。本發(fā)明為應(yīng)用移位m序列族擴(kuò)展頻譜結(jié)合多進(jìn)制傳輸有益于提高短距離通信傳輸效率，節(jié)省設(shè)備功耗。

發(fā)明內(nèi)容
1.本發(fā)明提出了用移位m序列族并結(jié)合多進(jìn)制編碼提高RFID下行信道傳輸效率的方法。2.本發(fā)明提出用參數(shù)設(shè)置法在發(fā)端產(chǎn)生移位m序列族多進(jìn)制編碼信號(hào)。即根據(jù)所選用的本原多項(xiàng)式設(shè)置移位寄存器的反饋函數(shù)；根據(jù)多進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼狀態(tài)選定移位m序列號(hào)，確定移位m序列初始狀態(tài)，在移位寄存器的控制端設(shè)置移位寄存器的初始狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)移位m序列族發(fā)端多進(jìn)制信號(hào)產(chǎn)生。2.本發(fā)明提出為適應(yīng)多進(jìn)制編碼傳輸對(duì)移位m序列族的序列進(jìn)行分組的方法。和用移位寄存器抽頭或衍生邏輯法在接收(標(biāo)簽)端產(chǎn)生多序列，實(shí)現(xiàn)移位m序列族多進(jìn)制信號(hào)相關(guān)接收。其中包括本地序列對(duì)接收序列的同步，本地多個(gè)移位m序列的衍生，移位寄存器與可逆計(jì)數(shù)器相結(jié)合實(shí)現(xiàn)移位m序列離散信號(hào)相關(guān)，和對(duì)多序列相關(guān)判決設(shè)或不設(shè)判決門限的設(shè)計(jì)。


附圖1 參數(shù)設(shè)置法移位m序列族多進(jìn)制信號(hào)產(chǎn)生原理圖。該圖包括移位寄存器R1R2R3，反饋函數(shù)設(shè)定用加權(quán)系數(shù)A1A2A3，初始狀態(tài)設(shè)定系數(shù) B1B2B3 ；以及按反饋函數(shù)需要給出的模2加電路。附圖2衍生邏輯法移位m序列族多進(jìn)制信號(hào)相關(guān)原理圖。該圖在m序列產(chǎn)生器電路基礎(chǔ)上附加了一個(gè)反饋輸入控制電路，其作用是反饋邏輯啟動(dòng)前保證接收信號(hào)輸入至移位寄存器，接收序列出現(xiàn)特定的起始狀態(tài)時(shí)，截?cái)嘟邮招蛄休斎耄邮芊答佭壿嬢斎?，即啟?dòng)本地序列產(chǎn)生器。本地序列與接收序列同時(shí)進(jìn)入比較 (模2加)電路，進(jìn)行逐位比較，比較結(jié)果送可逆計(jì)數(shù)器判決.為實(shí)現(xiàn)多進(jìn)制相關(guān)，由衍生邏輯產(chǎn)生多個(gè)移位m序列，分別與接收序列同時(shí)加到多個(gè)比較電路和可逆計(jì)數(shù)器組成的相關(guān)器進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，再對(duì)多序列相關(guān)判決。多序列相關(guān)判決可設(shè)或不設(shè)門限值。
具體實(shí)施例方式1.離散信號(hào)相關(guān)原理移位m序列信號(hào)應(yīng)該被視為離散信號(hào)，可以表示作Σ A =Σ a(a1; a2, a3...ak) k = 2n_l 式中 Eir = 0 Kt1= +1 或-1 tr 彡 t 彡 tr+1= 0 tr+1 < tr=l，2，3...k離散信號(hào)的相關(guān)可以表示為R(X)=EA. ΣΑ' =Σ a(a1 a2, a3---ak) ‘ Σ a' (a' ” a' 2，a' 3...a' k)= Σ a a' (ap' a2a' 2, a3a' 3, ".aka' k)式中Σ a(a1; ，￡v"ak)為接收序列，Σ a' (a' 1； a' 2，a'k)為本地序列。Eaa'ι;β2β' 2,a3a' 3，…aka' k)表示移位m序列信號(hào)相關(guān)可以是序列中每個(gè)chip的逐位相乘再累加的結(jié)果.因此，本地產(chǎn)生一個(gè)與接收信號(hào)相同且同步的序列信號(hào)，與接收信號(hào)逐位相乘再累加即可實(shí)現(xiàn)相關(guān).由于m序列是二電平信號(hào)，取值為” 1”和”-1”的兩元序列信號(hào)，而在邏輯電路中則是” 1”和”0”.用模2加電路實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算。而累加的過程，使用可逆計(jì)數(shù)，逢” 1”則加， 逢” 0”則減。由此可以獲得等于chip率的序列相關(guān)接收。2.多進(jìn)制編碼多進(jìn)制編碼包括將二進(jìn)制數(shù)據(jù)流變換為多進(jìn)制碼，和由移位m序列碼代表多進(jìn)制碼兩個(gè)步驟。例如由二進(jìn)制變換為四進(jìn)制第一步令00 = Y15Il = Y2,10 = Y3,01 = Y4。第二步令Y1 = Si, Y2 = Sj, Y3 = St, Y4 = Sr。Si, Sj, St,民為同一序列族的四個(gè)移位m序列。該四個(gè)序列可以是由同一列族內(nèi)選擇四個(gè)序列。也可以是選擇兩個(gè)序列，再加上這兩個(gè)序列的反碼構(gòu)成。3.移位m序列族序列分組
為用移位m序列族于多讀寫器組網(wǎng)，相鄰區(qū)域讀寫器應(yīng)有不同的序列組，因此要對(duì)序列族內(nèi)的序列進(jìn)行分組。分組的方法有兩類。連續(xù)移位分組或多移位間隔分組。兩類分組的共同優(yōu)選原則是各組對(duì)應(yīng)序列移位量相等。仍以7位的移位m序列族為例若選定本原多項(xiàng)式G(X) = 1+X2+X3，序列族列表如下
權(quán)利要求
1.本發(fā)明提出的“移位m序列族擴(kuò)展頻譜多進(jìn)制編碼傳輸”，包括移位m序列族多進(jìn)制編碼的發(fā)端，移位m序列族多序列相關(guān)檢測(cè)的收端，和多進(jìn)制編碼序列分組方法。
2.基于權(quán)利要求1，本發(fā)明的特征是發(fā)端按本原多項(xiàng)式對(duì)移位寄存器每級(jí)輸出加權(quán)設(shè)定反饋函數(shù)，以選定序列族。
3.基于權(quán)利要求1，本發(fā)明的特征是在發(fā)端按序列初始狀態(tài)對(duì)移位寄存器各級(jí)控制端置定狀態(tài)，以選擇序列初始狀態(tài)。
4.基于權(quán)利要求1，本發(fā)明以多個(gè)同族(同本愿多項(xiàng)式)移位m序列分組作為多進(jìn)制編碼序列。按照連續(xù)移位分組或多移位間隔分組的方法對(duì)序列族進(jìn)行分組，各分組的對(duì)應(yīng)序列相對(duì)移位量相等。
5.基于權(quán)利要求1，本發(fā)明的特征是序列分組形成多個(gè)正交序列組，可用于多讀寫器組網(wǎng)。
6.基于權(quán)利要求1，本發(fā)明的特征是依據(jù)移位m序列族的循環(huán)相加特性在收端通過移位寄存器抽頭或按衍生邏輯函數(shù)加裝衍生單元，由基本線性移位寄存器序列(m序列)衍生多個(gè)移位m序列。
7.基于權(quán)利要求1，本發(fā)明的特征是依據(jù)離散信號(hào)相關(guān)原理，采用chip率抽樣數(shù)字相關(guān)的方法，通過本地序列與接收序列分別逐位比較和可逆計(jì)數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)移位m序列相關(guān)運(yùn)算。
8.基于權(quán)利要求1，本發(fā)明的特征是由本地衍生多序列與接收多進(jìn)制序列分別相關(guān)， 實(shí)現(xiàn)移位m序列多進(jìn)制編碼傳輸信號(hào)相關(guān)接收。
9.基于權(quán)利要求1，本發(fā)明的特征是設(shè)定或不設(shè)定多序列相關(guān)判決門限值，用于對(duì)多序列相關(guān)判決。
10.基于權(quán)利要求1，本發(fā)明的特征是適用于各種不同長(zhǎng)度，不同本原多項(xiàng)式不同分組的移位m序列族。
全文摘要
本發(fā)明移位m序列族擴(kuò)展頻譜多進(jìn)制編碼傳輸屬于短距離通信領(lǐng)域。與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和射頻識(shí)別有關(guān)。本發(fā)明提出移位m序列族多進(jìn)制編碼及序列分組的方法。本發(fā)明提出在移位m序列族多進(jìn)制編碼傳輸?shù)陌l(fā)端，對(duì)每級(jí)移位寄存器輸出端按本原多項(xiàng)式設(shè)置加權(quán)系數(shù)以選定序列族，按序列初始狀態(tài)對(duì)移位寄存器控制端置位以選定序列；在收端對(duì)基本序列產(chǎn)生器加衍生邏輯單元實(shí)現(xiàn)多序列衍生。按連續(xù)移位和多移位間隔兩類方法對(duì)序列分組，各組對(duì)應(yīng)序列移位量相等的原則。本發(fā)明用離散信號(hào)相關(guān)運(yùn)算方法，由接收序列與本地衍生多序列分別逐位比較，用可逆計(jì)數(shù)累加的相關(guān)運(yùn)算方法.實(shí)現(xiàn)移位m序列族多進(jìn)制相關(guān)。通過對(duì)相關(guān)判決設(shè)或不設(shè)門限值實(shí)現(xiàn)多序列相關(guān)判決。
文檔編號(hào)H04B1/7073GK102163989SQ201010116168
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月22日
發(fā)明者劉禮白 申請(qǐng)人:劉禮白