一种高数据率直接序列扩频编解码方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及通信技术领域，尤其设及一种高数据率直接序列扩频编解码方法。
【背景技术】
[0002] 目前直接序列扩频编码技术已广泛应用于通信领域，主要用于提高信号的抗干扰 能力。其原理是用一组码长为2"-1的伪随机序列码(通常是m序列码或GOLD码，n是产生 该序列需要的线性反馈移位寄存器的位数或称伪码次幕）对原始数字信息进行逐位扩展， 每1位对应一个2"-1位的伪随机序列码。具体操作是将每1位信息位与伪随机序列码异 或，完成信息位的扩展。
[0003] 扩展后的扩频编码速率是原信息码速率的2"-1倍，在调制到射频载波上后所占 频率带宽得到扩展。伪码越长，信号的抗干扰能力越强。但是，增加抗干扰能力的代价是信 息传输速率的降低，伪码越长，信息传输速率降低的越多。例如，对于一个带宽为2MHz的通 信设备来说，如果不采用扩频技术，则信息传输速率为IMbps;如果用1000位的伪码进行扩 频，则信息传输速率将降到化bps。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种高数据率直接序列扩频编解码方法，不需要对现有设备 进行改造，在接收端使用传统的解扩算法，使信息传输速率增加约0.化倍。 阳〇化]本发明采用的技术方案为： 一种高数据率直接序列扩频编解码方法，其特征在于：所述的编码方法包括： 首先用需要传输的信息值作为产生伪码的n级线性反馈移位寄存器的初始值； 通过n级线性反馈移位寄存器产生至少两个m序列码，m序列码作为伪随机编码序列； 采用同步码+信息码的数据帖结构，一个同步码，后面紧跟着十个信息码，进行编码； 接收端对接收到的数字扩频信号进行解码时，首先需要找到同步序列：采用滑动相关 法捜索同步序列的相关峰，一旦相关峰值大于设定的阔值，就可W确定对同步序列的捕获， 获得相关峰的地址Addm。、； 由于同步序列相关峰的位置是固定的，因此得到同步序列相关峰值绝对值最大的地址 后，就可W推算出紧接着的信息序列的起始地址AddiM,公式为：AddiM=Add"_+n巧"； 从信息序列的起始地址开始，取1个完整的信息序列进行相关运算，则从得 到的信息序列相关峰值绝对值最大的地址即可算出其携带的信息值Int公式为： Inf=Addmax-Addhf+l，至此解码完毕，实现一个m序列携带n位信息的目的。
[0006] 由于m序列码的长度越长，则通信系统的扩频增益越大，所述m序列码的长度根据 通信实际需要的扩频增益选取，其中n级m序列码的长度为N=2。-1;如n=5，N=2n-1=31。
[0007] 当线性反馈移位寄存器的初始值都为0时，得到的全0数据序列用OOH来表示，从 而实现1个经编码后的序列1次可携带n位信息。
[0008] 本发明利用了m序列码本身的特性，配合同步码的使用，采用数据帖结构即一个 同步码后面紧跟着十个信息码进行编码。使信息传输速率在传统直接序列扩频编码基础上 大大提高。现有技术中1个伪码序列只能携带1位信息，本发明可使1个伪码序列携带n 位信息，结合数据帖的使用，在同样传输带宽的情况下使信息传输速率增加了约0.化倍。
【附图说明】
[0009] 图1为本发明的数据帖结构示意图； 图2为本发明的解码流程图； 图3为本发明的相关峰与地址偏移示意图。
【具体实施方式】
[0010] 如图1、图2和图3所示，本发明包括一种高数据率直接序列扩频编解码方法，所述 的编码方法包括： 首先用需要传输的信息值作为产生伪码的n级线性反馈移位寄存器的初始值；通过n级线性反馈移位寄存器产生至少两个m序列码，m序列码作为伪随机编码序列；本发明所n 级m序列码的长度为N=2"-l。比如31位的m序列码可用5级线性反馈移位寄存器产生，此 时n=5,N=2n-l=31。
[0011] 线性反馈移位寄存器的初始值不同，产生的m序列码也不同，因此，可将需要发送 的信息作为线性反馈移位寄存器的初始值，运样产生的1个m序列就可W代表填入的n位 信息，从而实现1个m序列1次携带n位信息的目的。考虑系统性能和解码运算的需要，用 于编码的伪随机序列需要考虑码的自相关性和互相关性。本发明的编码需要至少2个m序 列码，m序列码的长度根据通信实际需要的扩频增益选取，更长的码有更高的扩频增益。如 D1D2D3D4D5编码代表的为1个31序列携带的化it信息。
[0012] 其中，当线性反馈移位寄存器的初始值不为0时，可得到对应的m序列；当线性反 馈移位寄存器的初始值都为0时，得到的不是伪随机序列，为全0序列，全0序列用OOH来 表示。运样，1个经编码后的序列1次可携带n位信息。
[0013] 本发明采用同步码+信息码的数据帖结构，一个同步码，后面紧跟着十个信息码， 进行编码；同步序列和信息序列采用不同的m序列码，运里设同步序列的伪随机序列码为 nil，信息序列的伪随机序列码为m2。
[0014] 每个数据帖包括1个同步序列和10个信息序列，结构如图1所示。
[0015] 采用不同的m序列码是为了在解码时区分同步序列和信息序列。其中，同步序列 的作用是在解码时用于捕获，同时作为地址基准；信息序列的作用是携带需要传输的数字 信息，每个信息序列可W携带nbit数据。
[0016] 同步序列和信息序列的码长相等(也可W不相等)，其中同步序列的线性反馈移位 寄存器初始值为全"1"。信息序列线性反馈移位寄存器初始值由需要传输的数据决定。
[0017] 接收端对接收到的数字扩频信号进行解码时，首先需要找到同步序列。可采用滑 动相关法捜索同步序列的相关峰，一旦相关峰值大于设定的阔值，就可W确定对同步序列 的捕获，获得相关峰的地址Addm。、。
[0018] 由于同步序列相关峰的位置是固定的，因此得到同步序列相关峰值绝对值最大的 地址后，就可W推算出紧接着的信息序列的起始地址AddiM,公式为：AddiM=AdcUy+n巧"。
[0019] 从信息序列的起始地