正交码矩阵产生方法及正交码矩阵产生电路的制作方法
【专利摘要】一种正交码矩阵产生方法，包含有：建立一N×N正交码矩阵，其中该N×N正交码矩阵之中任两列的内积为零，以及每一行之和彼此相等，其中N为4的幂次方；以及使用该N×N正交码矩阵为基本单元来建立一目标正交码矩阵。一种正交码矩阵产生电路，包含有：一N×N正交码矩阵产生器，用来建立一N×N正交码矩阵，其中该N×N正交码矩阵之中任两列的内积为零，以及每一行之和彼此相等，其中N为4的幂次方；以及一目标正交码矩阵产生器，用来使用该N×N正交码矩阵为基本单元来建立一目标正交码矩阵。
【专利说明】正交码矩阵产生方法及正交码矩阵产生电路
【技术领域】
[0001]本发明所公开的实施例是相关于正交码矩阵，尤指一种正交码矩阵当中每一行(column)元素(element)的总和都彼此相等，或彼此之间具有较小差距的正交码矩阵产生方法以及相关正交码矩阵产生电路。
【背景技术】
[0002]正交码可应用在许多不同的领域当中，例如在无线通信领域中的分码多重存取(Code Division Multiple Access, CDMA)标准,该标准中所采用的正交展频技术可以使在同一个CDMA通道中所有的用户能在一个细片(chip)同时存在却又不会互相干扰。最常见的正交码是华氏码(Walsh Codes),—个长度为η的华氏码由nXn矩阵所组成,其中η是矩阵的维度，而该矩阵中的每一列之间彼此完全正交且内积为O。然而，已知华氏码所产生的nXn矩阵中的每一行元素的总和彼此之间会有不同的差距，具体地说，该些差距会随着矩阵的维度增加而跟着线性放大。例如华氏码所产生的nXn矩阵中的每一行元素的总和彼此之间的一最大差距会随着矩阵的维度增加而等比例放大，这样的差距所引发的不平衡会增加接收器设计的成本以及复杂度，举例来说，接收端的电容尺寸需要相对应地增加。因此，需要一种创新的正交码矩阵产生方法以及相关正交码矩阵产生电路来改善上述问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的之一在于提供一种正交码矩阵当中每一行元素的总和都彼此相等，或彼此之间具有较小差距的正交码矩阵产生方法以及相关正交码矩阵产生电路，来改善上述问题。
[0004]根据本发明的一实施例，公开一种正交码矩阵产生方法，其包含有:建立一 NXN正交码矩阵，其中该NXN正交码矩阵之中任两列(row)的内积为零，以及每一行之和彼此相等，其中N为4的幂次方；以及使用该NXN正交码矩阵为基本单元来建立一目标正交码矩阵。
[0005]根据本发明的另一实施例，公开一种正交码矩阵产生电路，其包含有一 NXN正交码矩阵产生器以及一目标正交码矩阵产生器。该NXN正交码矩阵产生器是用来建立一NXN正交码矩阵，其中该NXN正交码矩阵之中任两列的内积为零，以及每一行之和彼此相等，其中N为4的幂次方。该目标正交码矩阵产生器是用来使用该NXN正交码矩阵为基本单元来建立一目标正交码矩阵。
[0006]相较于传统华氏码矩阵，使用本发明所公开的NXN正交码矩阵(例如4X4正交码矩阵)为基本单元所建立的目标正交码矩阵中每一行的和之间的差距可以至少减少一半(即减少一半或是减少为O)，如此一来，可以降低接收端的复杂度，例如使用集成电路来实作的一正交信号接收器的电容器尺寸可以因此而缩小，进而降低了晶片面积与成本。
【专利附图】
【附图说明】[0007]图1为本发明正交码矩阵产生方法的一示范性实施例的流程图。
[0008]图2为本发明正交码矩阵产生电路的一示范性实施例的示意图。
[0009]图3为本发明正交码矩阵产生电路的另一示范性实施例的示意图。
[0010]图4为本发明正交码矩阵产生电路的另一示范性实施例的示意图。
[0011]主要元件符号说明:
[0012]
100、102流程
200、300、400正交码矩阵产生电路
2104x4正交码矩阵产生器
212第一行产生器
[0013]
214第二行产生器
216第三行产生器
218第四行产生器
220、320、420目标正交码矩阵产生器
222、322、424矩阵扩充电路
422华氏码矩阵产生器
【具体实施方式】
[0014]在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域普通技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。另外，“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
[0015]请参考图1，图1为本发明正交码矩阵产生方法的一示范性实施例的流程图。倘若大体上可达到相同的结果，并不需要一定遵照图1所示的流程中的步骤顺序来进行，且图1所示的步骤不一定要连续进行，亦即其他步骤亦可插入其中，此外，图1中的某些步骤亦可根据不同实施例或设计需求省略之。该方法包含有以下步骤:
[0016]步骤100:建立一 NXN正交码矩阵(例如4X4正交码矩阵)，其中该NXN正交码矩阵之中任两列(row)的内积为零，以及每一行之和彼此相等，其中N为4的幂次方；
[0017]步骤102:使用该NXN正交码矩阵为基本单元来建立一目标正交码矩阵。
[0018]请一并参考图2，图2为本发明正交码矩阵产生电路的一示范性实施例的示意图。本实施例中，正交码矩阵产生电路200是用来产生一 4mX4m目标矩阵，换句话说，正交码矩阵产生电路200是用来产生具有阶数为4mX4m的矩阵，其中M为大于或是等于I的任意正整数，应注意的是，在不影响本发明技术公开之下，正交码矩阵产生电路200中是以一 4X4正交码矩阵来作为一基本单元以建立该4mX4m目标矩阵，实际上，本发明所公开的正交码矩阵产生方法可以使用任何NXN正交码矩阵来作为该基本单元以建立该目标矩阵(前提是该目标矩阵的阶数应大于或是等于该基本单元，即4M应大于等于N )，其中N为4的幂次方。
[0019]如图所示，本实施例中，正交码矩阵产生电路200包含有一 4X4正交码矩阵产生器210以及一目标正交码矩阵产生器220，其中4X4正交码矩阵产生器210包含有一第一行产生器212、一第二行产生器214、一第三行产生器216以及一第四行产生器218，其中第一行产生器212是用来以-H、H、H以及H来设定该4X4正交码矩阵的一行，第二行产生器214是用来以H、-H、H以及H来设定该4X4正交码矩阵的另一行，第三行产生器216是用来以H、H、-H以及H来设定该4X4正交码矩阵的另一行，以及第四行产生器218是用来以H、H、H以及-H来设定该4X4正交码矩阵的另一行，其中H为一非零的实数。应注意的是，上述第一行产生器212、第二行产生器214、第三行产生器216以及第四行产生器218仅是说明4X4正交码矩阵产生器210是用以设定该4X4正交码矩阵中位于四行上的元素，并不一定要依序对应到该4X4正交码矩阵中由左到右的第一行、第二行、第三行以及第四行，换句话说，可以任意交换上述四组设定值来设定该4X4正交码矩阵，
共有4!=24种变换方法。举例来说,该4X4正交码矩阵可以为并
【权利要求】
1.一种正交码矩阵产生方法，其特征在于包含有: 建立一 NXN正交码矩阵，其中该NXN正交码矩阵之中任两列的内积为零，以及每一行之和彼此相等，其中N为4的幂次方；以及 使用该NXN正交码矩阵为基本单元来建立一目标正交码矩阵。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于N等于4。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于建立该NXN正交码矩阵的步骤包含: 以-H、H、H以及H来设定该NXN正交码矩阵的一行； 以H、-H、H以及H来设定该NXN正交码矩阵的另一行； 以H、H、-H以及H来设定该NXN正交码矩阵的另一行；以及 以H、H、H以及-H来设定该NXN正交码矩阵的另一行，其中H为一非零的实数。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于使用NXN正交码矩阵为基本单元来建立该目标正交码矩阵的步骤包含有: 以该NXN正交码矩阵来代替该NXN正交码矩阵中的对应一第一类型的每一元素，以及将该NXN矩阵乘上-1来代替该NXN矩阵中对应一第二类型的每一元素，并产生一N2XN2正交码矩阵； 其中该目标正交码矩阵是至少基于该N2XN2正交码矩阵来产生。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于使用该NXN正交码矩阵为基本单元来建立该正交码矩阵的步骤包含有: 将该NXN正交码矩阵附加于该NXN正交码矩阵之后以产生一 NX (N*2)正交码矩阵； 其中该目标正交码矩阵是至少基于该NX (N*2)正交码矩阵来产生。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于使用该NXN正交码矩阵为基本单元来建立该目标正交码矩阵的步骤包含有: 依据华氏码来产生由复数个NXN的幂次方基本单元所构成的一 2的幂次方正交码矩阵；以及 以该NXN正交码矩阵来代替该复数个NXN的幂次方基本单元中的每一 NXN的幂次方基本单元，以产生该目标正交码矩阵。
7.一种正交码矩阵产生电路，其特征在于包含有: 一 NXN正交码矩阵产生器，用来建立一 NXN正交码矩阵，其中该NXN正交码矩阵之中任两列的内积为零，以及每一行之和彼此相等，其中N为4的幂次方；以及 一目标正交码矩阵产生器，用来使用该NXN正交码矩阵为基本单元来建立一目标正交码矩阵。
8.如权利要求7所述的电路，其特征在于N等于4。
9.如权利要求8所述的电路，其特征在于该NXN正交码矩阵产生器包含有: 一第一行产生器，用来以-H、H、H以及H来设定该NXN正交码矩阵的一行； 一第二行产生器，用来以H、-H、H以及H来设定该NXN正交码矩阵的另一行； 一第三行产生器，用来以H、H、-H以及H来设定该NXN正交码矩阵的另一行；以及 一第四行产生器，用来以H、H、H以及-H来设定该NXN正交码矩阵的另一行，其中H为一非零的实数。
10.如权利要求7所述的电路，其特征在于该目标正交码矩阵产生器包含有:一矩阵扩充电路，用来以该NXN正交码矩阵来代替该NXN正交码矩阵中的对应一第一类型的每一元素，以及将该NXN矩阵乘上-1来代替该NXN矩阵中对应一第二类型的每一元素，并产生一 N2XN2正交码矩阵；其中该矩阵扩充电路是至少基于该N2XN2正交码矩阵来产生该目标正交码矩阵。
11.如权利要求7所述的电路，其特征在于该目标正交码矩阵产生器包含有:一矩阵扩充电路，用来将该NXN正交码矩阵附加于该NXN正交码矩阵之后以产生一NX (N*2)正交码矩阵；其中该矩阵扩充电路是至少基于该NX (N*2)正交码矩阵来产生该目标正交码矩阵。
12.如权利要求7所述的电路，其特征在于该目标正交码矩阵产生器包含有:一华式码矩阵产生器，用来依据华氏码来产生由复数个NXN的幂次方基本单元所构成的一 2的幂次方正交码矩阵；以及一矩阵扩充电路，用来以该NXN正交码矩阵来代替该复数个NXN的幂次方基本单元中的每一 NXN的幂次方基本单 元，以产生该目标正交码矩阵。
【文档编号】H04J13/12GK103716111SQ201310313702
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】黄士伦, 刘恺铭 申请人:瑞鼎科技股份有限公司