正交频分复用码分多址通信系统信号接收装置制造方法
【专利摘要】正交频分复用码分多址通信系统信号接收装置，装置中的第一级相关检测解扩单元由一个信号乘法器和一个相关器连接而成；第二级积分检测解调单元包括N路子信道，每路子信道由一个信号乘法器和一个积分器连接而成；射频接收前端模块连接ADC与下变频模块，ADC与下变频模块与第一级相关检测解扩单元的信号乘法器连接，相关器连接副载波信号复制模块；副载波信号复制模块具有并行N路输出端，每个输出端连接第二级积分检测解调单元的一个信号乘法器，积分器连接数据流并串交换模块，数据流并串变换模块依次连接数据符号解复用模块和数据符号参数估计模块。
【专利说明】正交频分复用码分多址通信系统信号接收装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于移动通信【技术领域】，涉及一种实现正交频分复用码分多址通信系 统的接收装置。
【背景技术】
[0002] 码分复用/码分多址通信体制普遍具有很高的信道带宽，但是抗多径干扰性能较 差，实际系统中通常采用降低码速率的方法或利用窄带传输，例如全球星系统中使用的话 音数据传输是一种仅能支持到10kbps量级的窄带扩频通信。
[0003] 正交频分复用/正交频分多址通信体制已在地面移动通信系统中广泛使用，被誉 为是未来下一代无线通信（4G)的潮流技术，该技术本身就是为了解决多径干扰而设计的， 通过多载波传输可以支持更高的数据率，100Mbps甚至更高，此外，由于采用了正交多载波 传输技术，其频谱可以重叠，大大提升了频率资源的有效利用率，这在卫星通信等频谱资源 受限的通信条件下显得尤为宝贵。
[0004] 目前，国内外相关研究领域普遍通过二选一的方式将正交频分与码分两种体制相 结合，即在系统发射装置里设置选择开关及处理器模块，通过开关切换来选择传输正交频 分或码分信号，通过处理器模块对传输信号进行相应的编码、调制、复用等操作，且在系统 接收装置里也要设置相同的模块；这种系统设计十分复杂，成本较高，而且开关切换一次只 能选择单一种传输模式，不能真正实现将正交频分与码分两种体制相结合即混合传输互相 兼容的设计思想，这种二选一的方式难以适应当前及未来通信系统兼容性及扩展性的发展 需要。
【发明内容】
[0005] 本发明的技术解决问题是：克服现有技术不足，提供了一种用于实现正交频分复 用码分多址通信系统的接收装置。采用本实用新型能够提高信号的抗干扰性能，拓展了通 信体制相互兼容性能。
[0006] 本发明的技术解决方案是：正交频分复用码分多址通信系统信号接收装置，包括 射频接收前端模块、ADC与下变频模块、第一级相关检测解扩单元、副载波信号复制模块、第 二级积分检测解调单元、数据流并串变换模块，数据符号解复用模块，数据符号参数估计模 块；
[0007] 所述的第一级相关检测解扩单元由一个信号乘法器和一个相关器连接而成；第二 级积分检测解调单元包括N路子信道，每路子信道由一个信号乘法器和一个积分器连接而 成；射频接收前端模块连接ADC与下变频模块，ADC与下变频模块与第一级相关检测解扩 单元的信号乘法器连接，相关器连接副载波信号复制模块；副载波信号复制模块具有并行 N路输出端，每个输出端连接第二级积分检测解调单元的一个信号乘法器，积分器连接数据 流并串交换模块，数据流并串变换模块依次连接数据符号解复用模块和数据符号参数估计 模块；
[0008] ADC与下变频模块将射频接收前端模块接收的射频信号转换成码分多址副载波信 号，第一级相关检测解扩单元将码分多址副载波信号进行正交解调后积分处理得到正交频 分复用副载波信号；副载波信号复制模块将正交频分复用副载波信号复制成N路，第二级 积分检测解调单元将每一路的正交频分复用副载波信号进行相关解扩，得到N路原始数据 符号；数据流并串变换模块将N路原始数据符号从并行传输变换为串行传输，由数据符号 解复用模块形成多用户的原始数据符号；数据符号参数估计模块对多用户的原始数据符号 进行精确参数估计与补偿均衡，最终获取原始数据符号的精估计值。
[0009] 本发明与现有技术相比有益效果为：
[0010] (1)本实用新型采用能够同时接收正交频分与码分两种通信体制的混合信号，有 效拓展了两种通信体制的相互兼容性，并且兼容了两种体制自身的优势。
[0011] (2)本实用新型在接收装置的功能模块中采用两级相关积分检测解扩解调组件单 元(先解扩后解调)，实现了码分多址信号的相关解扩，并对解扩出的正交频分复用信号实 现了正交解调，从而有效获取并恢复出原始数据符号的粗估计值。
[0012] (3)本实用新型在接收装置的功能模块中采用基于频域的数据符号参数估计模 块，通过FFT变换域，仅用一次除法运算即可完成所有原始数据符号的参数估计，最终获取 原始数据符号的精估计值，算法简便易操作，实时性好，便于实现。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型功能模块示意图；
[0014] 图2为本实用新型解扩解调组件单元原理图；
[0015] 图3为本实用新型数据符号参数估计模块结构图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本实用新型的结构进行说明。码分复用正交频分多址通信系统信 号接收装置，如图1所示，包括射频接收前端模块、ADC与下变频模块、第一级相关检测解扩 单元、副载波信号复制模块、第二级积分检测解调单元、数据流并串变换模块，数据符号解 复用模块，数据符号参数估计模块；
[0017] 如图2所示，第一级相关检测解扩单元由一个信号乘法器和一个相关器连接而 成；第二级积分检测解调单元包括N路子信道，每路子信道由一个信号乘法器和一个积分 器连接而成；射频接收前端模块连接ADC与下变频模块，ADC与下变频模块与第一级相关检 测解扩单元的信号乘法器连接，相关器连接副载波信号复制模块；副载波信号复制模块具 有并行N路输出端，每个输出端连接第二级积分检测解调单元的一个信号乘法器，积分器 连接数据流并串交换模块，数据流并串变换模块依次连接数据符号解复用模块和数据符号 参数估计模块；
[0018] 射频接收前端模块、ADC与下变频模块负责将完成射频接收信号(该信号可来自地 面无线移动通信网络和/或卫星移动通信网络转发）的锁频/锁相接收，预选滤波，模数转 换，下变频等操作。经过射频接收前端模块、ADC与下变频模块处理后，获得副载波信号。
[0019] 第一级相关检测解扩单元负责将码分多址副载波信号进行相关解扩，通过一组与 发射装置中相同的伪随机扩频码组（Gold序列)实现，相关后的码分多址副载波信号变为正 交频分复用副载波信号。
[0020] 正交频分复用信号复制模块负责将获得的正交频分复用副载波信号(单路）复制 成多路（N路)，每一路作为一个子信道，第一路定义成第0子信道，第二路定义成第1子信 道，第三路定义成第2子信道，以此类推，至第N路定义成第N-1子信道，每一路上均传输相 同的正交频分复用副载波信号，将每一路的副载波信号送给第二级积分检测解调单元进行 处理，一般N在64、128、256、512、1024等几个数值中取值。
[0021] 第二级积分检测解调单元负责将每一路的正交频分复用副载波信号进行正交解 调，通过与发射装置中相同（点数相同，量级相同）的正交FFT操作实现，积分后每一路的正 交频分复用信号变为原始数据符号，此时的原始数据符号具有粗估计值。
[0022] 数据流并串变换模块负责将具有粗估计值的并行原始数据符号从并行传输变换 为串行传输。
[0023] 数据符号解复用模块负责具有粗估计值的串行原始数据符号的拆包、分解、重组 等操作，形成多用户的原始数据符号。
[0024] 数据符号参数估计模块负责对多用户的具有粗估计值的原始数据符号进行精确 参数估计与补偿均衡，最终获取原始数据符号的精估计值，完成多用户的数据符号的重建 与恢复。
[0025] 如图2所示，第一级相关检测解扩单元，输入端是由一路经过中频基带变换后的 码分多址副载波信号构成的单一通道，采用一个由信号乘法器和相关检测器构成的正交解 扩器，其中，信号乘法器负责将接收到的副载波信号与本地生成的伪随机码进行乘法运算， 相关检测器负责对相乘后的输出信号进行相关运算，并将码分复用副载波信号中的与当前 用户相对应的扩频码不相关的其它用户扩频码分复用信号作非相关清零。
[0026] 本地生成的伪随机具有和发射装置相同的伪随机码排列规则，满足伪随机码正交 解扩的要求。
[0027] 对每一路的码分多址副载波信号D(t)，可用式[1]计算经正交解扩输出的正交频 分复用副载波信号：
[0028]
【权利要求】
1.正交频分复用码分多址通信系统信号接收装置，其特征在于：包括射频接收前端模 块、ADC与下变频模块、第一级相关检测解扩单元、副载波信号复制模块、第二级积分检测解 调单元、数据流并串变换模块，数据符号解复用模块，数据符号参数估计模块； 所述的第一级相关检测解扩单元由一个信号乘法器和一个相关器连接而成；第二级积 分检测解调单元包括N路子信道，每路子信道由一个信号乘法器和一个积分器连接而成； 射频接收前端模块连接ADC与下变频模块，ADC与下变频模块与第一级相关检测解扩单元 的信号乘法器连接，相关器连接副载波信号复制模块；副载波信号复制模块具有并行N路 输出端，每个输出端连接第二级积分检测解调单元的一个信号乘法器，积分器连接数据流 并串交换模块，数据流并串变换模块依次连接数据符号解复用模块和数据符号参数估计模 块； ADC与下变频模块将射频接收前端模块接收的射频信号转换成码分多址副载波信号， 第一级相关检测解扩单元将码分多址副载波信号进行正交解调后积分处理得到正交频分 复用副载波信号；副载波信号复制模块将正交频分复用副载波信号复制成N路，第二级积 分检测解调单元将每一路的正交频分复用副载波信号进行相关解扩，得到N路原始数据符 号；数据流并串变换模块将N路原始数据符号从并行传输变换为串行传输，由数据符号解 复用模块形成多用户的原始数据符号；数据符号参数估计模块对多用户的原始数据符号进 行精确参数估计与补偿均衡，最终获取原始数据符号的精估计值。
【文档编号】H04L27/26GK203872200SQ201420092085
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】杨童 申请人:中国空间技术研究院