专利名称：序列产生方法
技术领域：
本发明是关于一种序列产生方法，特别是指一种同时具有低序列间相关 性与低自身相关性的序列产生方法。
背景技术：
蜂窝式通讯系统为一般移动通讯网络所广泛使用的网络结构，其是由复 数个基站所组成，且每一个基站可进一步利用天线的方向性将所涵盖区域划 分为多个子区域以增加频谱使用效率与系统容量。但由于在蜂窝式通讯系统 中存在着因多重路径的干扰现象而导致失真，因此系统需要对信号做通道估 测以作为后续信号处理使用。低自身相关性的序列，例如FZC序列(Frank-Zadoff-Chu)或GCL序列 (Generalized Chirp-Like)，可常见于通道估测技术。以GCL序列为例，由于 该GCL序列具备低自身序列相关的特性因此常可使用于一导引序列(Pilot)或 一电报报头序列(Preamble)。图4A与图4B为所述的GCL序列的自身相关性 与序列间相关性的相关性质图。将一序列与位移后的自身序列相乘即可得一自身相关性的相关值，如图 4A所示，该GCL序列共有67个元素，当该GCL序列与其位移后的自身序 列相乘，可知所述的GCL序列与位移1位后的自身序列相乘的相关值为0， 且一直到与位移66位后的自身序列相乘的相关值皆为0，而所述的GCL序 列与位移67位后的自身序列相乘时，亦可视为所述的GCL序列与未位移的 自身序列相乘，可得一最大值67的相关值，因此可知所述的GCL序列拥有 极低的自身相关性。而将一序列与其它序列相乘即可得一序列间相关性的相关值，如图4B 所示， 一组67个GCL序列，当第1个GCL序列与第2个GCL序列相乘可得一相关值，然而该相关值并不为0，且一直到第1个GCL序列与第67个 GCL序列相乘时，其相关值皆不为0，而所述的第1个GCL序列与自身序列 相乘时，可得一最大值67的相关值，因此可知所述的这些GCL序列尚无法 达到极低序列间相关性。目前的低自身相关性序列，例如FZC序列或GCL序列，皆无法同时 具备低序列间相关性，因此在应用为蜂窝身份时会造成身份上的误判。发明内容本发明是有关一种序列产生方法，可应用于通讯系统中产生导引序列或 电报报头序列、或进行信道估侧，且该序列同时具有低序列间相关性与低自 身相关性。为了产生一同时具有低序列间相关性与低自身相关性的序列，本发明提 供一种序列产生方法，包括产生R组正交序列，每一组正交序列包含N个元素；产生一包含N个元素的低自身相关序列；以及将该低自身相关序列的N个元素分别与R组正交序列的N个元素进行元素间的点对点相乘以产生R 组输出序列。其中，所述的这些R组正交序列是由Hadamard矩阵、Walsh矩阵或正 交可变展频因子码(OVSF: Orthogonal Variable Spreading Factor)矩阵之一所产生。其中，所述的低自身相关序列是由FZC序列或GCL序列所产生。 其中，所述的输出序列可再经由反傅立叶转换以产生时域信号。 本发明还提供一种导引序列产生方法，包括选择自Hadamard矩阵、 Walsh矩阵或OVSF矩阵之一所产生的R组正交序列；选择自FZC序列或 GCL序列之一所产生的低自身相关序列；以及将该低自身相关序列分别与R 组正交序列进行元素间的点对点相乘以产生R组输出序列，以作为一通讯系 统的导引序列。本发明还提供一种电报报头序列产生方法，包括选择自Hadamard矩阵、Walsh矩阵或OVSF矩阵之一所产生的R组正交序列；选择自FZC序列 或GCL序列之一所产生的低自身相关序列；以及将前述低自身相关序列分别 与R组正交序列进行元素间的点对点相乘以产生R组输出序列，以作为一通 讯系统的电报报头序列。综上所述，本发明序列产生方法是用以产生同时具有低序列间相关性与 低自身相关性的序列，且该序列可应用于一通讯系统作为导引序列或电报报 头序列，或进行信道估侧。
图1为本发明的一种实施例的应用系统的架构图。图2为本发明序列产生方法的流程图。图3A为输出序列的自身相关性的相关性质图。图3B为输出序列的序列间相关性的相关性质图。图4A为现有技术GCL序列的自身相关性的相关性质图。图4B为现有技术GCL序列的序列间相关性的相关性质图。附图标号1:数据序列2:导引序列 .3:电报报头序列4:多工器5:数字/模拟转换器6:发射器7:天线101、 102、 103:步骤具体实施方式
本发明是有关一种序列产生方法，特别是指一产生同时具有低序列间相关性与低自身相关性的序列，在本发明的一种实施例中，本发明方法产生的 序列可应用于一通讯系统。下面结合附图对本发明作进一步详细描述-图1为本发明的一种实施例的应用系统的架构图。如图所示，在本发明的一种实施例中，由于在一通讯系统中，为了区分使用者或蜂窝身份(CellID) 或者是用作通道参数估测， 一数据序列(Data S叫uence)l需经由一多工器4 结合一导引序列(Pilot Sequence)2或一电报报头序列(Preamble Sequence)3，并 形成具有标准的传输封包格式(FrameFormat)的数据流，而该数据流再经由一 数字/模拟转换器5之后由一发射器6传送所述的数据流。所述的导引序列2或电报报头序列3亦共用于所述的发射器6的天线7， 用以实行相位估计与补偿或封包时序同步或频率同步或通道估计或身份区 分。由于所述的导引序列2或电报报头序列3可用以实行相位估计与补偿， 因此必须具有极低的自身序列间相关性，而所述的序列亦可用于区分使用者 或蜂窝身份，因此必须具有极低的序列间相关性。本发明序列产生方法可产生同时具有低序列间相关性与低自身相关性的 序列，因此本发明可分别适用于产生所述的导引序列2或所述的电报报头序 列3。图2所示为本发明序列产生方法的流程图。所述的序列产生方法在步骤 101产生R组正交序列，且每一组正交序列包含N个元素，在步骤102产生 一组低自身相关序列，且该组低自身相关序列包含N个元素，再在步骤103 将所述的低自身相关序列分别与R组正交序列以元素间点对点方式相乘，并 取得R组输出序列。其中，所述的这些输出序列的元素个数与组数可根据所 产生序列将应用的系统环境而进行改变。在本发明的实施例中，在步骤101可通过Hadamard矩阵、Walsh矩阵或 OVSF矩阵之一来产生R组正交序列。且在本发明的一种实施例中，所述的这些R组正交序列由所述的Hadamard矩阵所产生，其中该Hadamard矩阵由 一 2X2的基础矩阵//2所衍生而成，而该矩阵//2如下所示-L1 -1—当所需要的正交序列的组数大于2时，则所述的基础矩阵/^可以递归展 幵的方式将矩阵大小扩展为2">0"矩阵//2,,，其中R-2",如下所示将矩阵//2,,的每一横列取出即为一组正交序列，因此在步骤101所得R组正交序列，每一正交序列皆具有R个元素。在本发明的一种实施例中，所述的这些R组正交序列亦可由所述的 Walsh矩阵所产生，该Walsh矩阵的递归公式如下所示<formula>formula see original document page 9</formula>
其中，n为矩阵维度，而K表示为将^的位经逻辑NOT运算，且所述 的Walsh矩阵的每一列横列是与其它列横列以及该列横列的逻辑反向正交。当R-2n，则将产生的矩阵『2 的每一横列取出即为一组正交序列，而在 步骤101所得R组正交序列，每一正交序列皆具有R个元素。在本发明的实施例中，在步骤102所产生的低自身相关序列可通过FZC 序列或GCL序列之一所产生。且在本发明的一种实施例中，所述的低自身相 关序列是由所述的GCL序列所产生，其中该GCL序列的公式如下所示设定参数k为R，则所述的GCL序列可得一具有R个元素的GCL序列 Fa，如下所示且进一步设定参数M与m的值，即可在步骤102中得到所述的低自身 相关序列&的序列值。在本发明的实施例中，在步骤103中，所述的低自身相关序列分别与R 组正交序列以元素间点对点方式相乘，并取得R组输出序列。根据上述实施 例，在步骤101所产生的Hadamard矩阵//2,,与在步骤102所产生的GCL序列&，在步骤103中，以元素间点对点方式相乘，将GCL序列&的每一元 素对应乘以Hadamard矩阵^>的R组横序列的每一元素，并产生一 AT 矩阵Z^M，而从该矩阵的横序列选取所需要的输出序列。在本发明的一种实施例中，当GCL序列的参数M值设为3，则通过所 述的低自身相关序列^与Hadamard矩阵//2,,以元素间点对点方式相乘产生 的R组输出序列，如图3A与图3B，显示所述的这些R组输出序列的自身相 关性与序列间相关性的相关性质图。如图3A所示，当R为64即代表有64组输出序列，取第1组输出序列 为例，将该第1组输出序列与位移后的该第1组输出序列自身相乘以取得相 关值，而当所述的第1组输出序列位移64次之后，位移后的该第1组输出序 列即与原本的第l组输出序列相同，亦可视为未位移，由图可发现，当所述 的第1组输出序列与位移1位的自身相乘，其相关值为0，且所述的第1组 输出序列一直到与位移63位的自身相乘，其相关值皆为0，而在所述的第l 组输出序列与未位移的自身相乘，则相关值达到最大值64，因此可知，本发 明的输出序列具有极低的自身相关性。如图3B所示，当R为64，将第1组输出序列依序与第2组输出序列、 第3组输出序列、...、第64组输出序列以及第1组输出序列自身相乘，由图 可发现，当所述的第1组输出序列与第2组输出序列、第3组输出序列、...、 第64组输出序列相乘时，相关值皆为0,而所述的第1组输出序列与第1组 输出序列自身相乘，则相关值达到最大值64，因此可知，本发明的输出序列具有极低的序列间相关性。在本发明的一种实施例中，当所需要的输出序列的组数与元素为R，且R不为2的次幂，则在步骤101中，先以2的次幂Hadamard矩阵产生一 2" X2"矩阵A,,，再从由该矩阵/72,,选取矩阵//^w以作为R组正交序列，而在步骤103中，再将具有R个元素的GCL序列F^分别与步骤101的选取 矩阵//ww的R组横列以元素间点对点方式相乘，并取得R组具有R个元素 的输出序列，其中当步骤101的选取矩阵越靠近所述的矩阵/^,,的中心位置时，则产生的输出序列即可具有越低的自身相关性与序列间相关性。在本发明的一种实施例中，当所需要的输出序列的组数与元素不相同时， 例如所需组数为R1而所需元素数目为R2，则在步骤101中，先以2的次幂 Hadamard矩阵产生一"乂"矩阵//2 ，再由该矩阵//2,,选取"A7 2矩阵//w>^2，在步骤103中再将具有R2个元素的GCL序列/^分别与矩阵i/^"2的 Rl组横列以元素间点对点方式相乘，并取得R1组具有R2个元素的输出序 列，其中当步骤101的选取矩阵越靠近所述的矩阵//2 的中心位置，则产生的输出序列即可有越低的自身相关性与序列间相关性。在本发明的一种实施例中，当所需组数为R1而所需元素数目为R，且 R-2"，可直接在步骤103中，将具有R个元素的GCL序列&分别与"X" 矩阵//2,,以元素间的点对点方式相乘，并取得AA7 的输出矩阵/^w，再由该输出矩阵^ ^选取W A7 输出序列，其中当所选取的输出序列越靠近所 述的矩阵/^^的中心位置，则产生的输出序列即可有越低的自身相关性与序 列间相关性。在本发明的一种实施例中，当所产生的输出序列应用在一正交分频系统 (OFDM),根据系统对序列特性的需求，在步骤103中所产生的输出序列可 放置于时域或频域信号，当系统希望序列的低自身相关性与低序列间相关性 显现在频域信号时，则将输出序列放于频域信号框架内，进一步经过一反傅立叶转换(IFFT)，以将该输出序列转换为一时域信号；当系统希望序列的低自身相关性与低序列间相关性显现在时域信号时，则将输出序列放于时域信号框架内，作为时域信号。此序列通常应用作为OFDM中的导引序列或电报 报头序列。在本发明的一种实施例中，当所产生的输出序列需额外满足频率能量分 布，则在步骤103中，可将所产生的每一组输出序列的前端部分元素与后端 部分元素删除，以额外满足频率能量分布。综上所述，本发明序列产生方法可产生一同时具有低自身相关性与低序 列间相关性的序列，因此本发明序列产生方法可产生一应用在导引序列或电 报报头序列的序列、或应用于信道估侧。在详细说明本发明各实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚的了解，在 不脱离上述权利要求范围与精神下进行各种变化与改变，且本发明亦不受限 于说明书中所举实施例的实施方式。
权利要求
1.一种序列产生方法，其特征在于，所述的序列产生方法包括产生R组正交序列，每一组正交序列包含N个元素；产生一包含N个元素的低自身相关序列；以及将前述低自身相关序列的N个元素分别与R组正交序列的N个元素进行元素间的点对点相乘以产生R组输出序列。
2. 根据权利要求1所述的序列产生方法，其特征在于，所述的R组正 交序列是由Hadamard矩阵、Walsh矩阵或OVSF矩阵之一所产生。
3. 根据权利要求1所述的序列产生方法，其特征在于，所述的低自身相 关序列是由FZC序列或GCL序列所产生。
4. 根据权利要求1所述的序列产生方法，其特征在于，所述的输出序列 可再经由一种转换以产生不同域信号，以将某一定义域的信号转换至另一定 义域。
5. 根据权利要求4所述的序列产生方法，其特征在于，所述的转换为一 种反傅立叶转换以将频域信号转换至时域信号。
6. 根据权利要求4所述的序列产生方法，其特征在于，所述的转换为一 种傅立叶转换以将时域信号转换至频域信号。
7. —种序列产生方法，其特征在于，所述的序列产生方法包括产生R组正交序列，每一组正交序列包含N1个元素；分别从所述的R组正交序列选择N2个元素；产生一包含N2个元素的低自身相关序列；以及将前述低自身相关序列的N2个元素分别与R组正交序列所选择出的N2 个元素进行元素间的点对点相乘以产生R组输出序列。
8. 根据权利要求7所述的序列产生方法，其特征在于，所述的R组正 交序列是由Hadamard矩阵、Walsh矩阵或OVSF矩阵之一所产生。
9. 根据权利要求7所述的序列产生方法，其特征在于，所述的低自身相 关序列是由FZC序列或GCL序列所产生。
10. 根据权利要求7所述的序列产生方法，其特征在于，所述的输出序列 可再经由一种转换以产生不同域信号，以将某一定义域的信号转换至另一定 义域。
11. 根据权利要求10所述的序列产生方法，其特征在于，所述的转换为 一种反傅立叶转换以将频域信号转换至时域信号。
12. 根据权利要求IO所述的序列产生方法，其特征在于，所述的转换为 一种傅立叶转换以将时域信号转换至频域信号。
13. —种导引序列产生方法，其特征在于，所述的导引序列产生方法包括: 选择自Hadamard矩阵、Walsh矩阵或OVSF矩阵之一所产生的R组正交序列；选择自FZC序列或GCL序列之一所产生的低自身相关序列；以及 将前述低自身相关序列分别与R组正交序列进行元素间的点对点相乘以 产生R组输出序列，以作为一通讯系统的导引序列。
14. 根据权利要求13所述的序列产生方法，其特征在于，所述的输出序 列可再经由一种转换以产生不同域信号，以将某一定义域的信号转换至另一 定义域。
15. 根据权利要求14所述的序列产生方法，其特征在于，所述的转换为 一种反傅立叶转换以将频域信号转换至时域信号。
16. 根据权利要求14所述的序列产生方法，其特征在于，所述的转换为 一种傅立叶转换以将时域信号转换至频域信号。
17. —种电报报头序列产生方法，其特征在于，所述的电报报头序列产生 方法包括选择自Hadamard矩阵、Walsh矩阵或OVSF矩阵之一所产生的R组正 交序列；选择自FZC序列或GCL序列之一所产生的低自身相关序列；以及 将前述低自身相关序列分别与R组正交序列进行元素间的点对点相乘以 产生R组输出序列，以作为一通讯系统的电报报头序列。
18. 根据权利要求17所述的序列产生方法，其特征在于，所述的输出序 列可再经由一种转换以产生不同域信号，以将某一定义域的信号转换至另一 定义域。
19. 根据权利要求18所述的序列产生方法，其特征在于，所述的转换为 一种反傅立叶转换以将频域信号转换至时域信号。
20. 根据权利要求18所述的序列产生方法，其特征在于，所述的转换为 一种傅立叶转换以将时域信号转换至频域信号。
21. —种信道估测序列产生方法，包括选择自Hadamard矩阵、Walsh矩阵或OVSF矩阵之一所产生的R组正 交序列；选择自FZC序列或GCL序列之一所产生的低自身相关序列；以及 将前述低自身相关序列分别与R组正交序列进行元素间的点对点相乘以 产生R组输出序列，以作为一通叙系统的信道估测序列。
22. 根据权利要求21所述的序列产生方法，其特征在于，所述的输出序 列可再经由一种转换以产生不同域信号，以将某一定义域的信号转换至另一 定义域。
23. 根据权利要求22所述的序列产生方法，其特征在于，所述的转换为 一种反傅立叶转换以将频域信号转换至时域信号。
24. 根据权利要求22所述的序列产生方法，其特征在于，所述的转换为 一种傅立叶转换以将时域信号转换至频域信号。
全文摘要
本发明提供了一种序列产生方法，所述的方法的步骤包括产生R组正交序列，且每一组正交序列包含N个元素；以及产生一包含N个元素的低自身相关序列之后，将该低自身相关序列的N个元素分别与R组正交序列的N个元素进行元素间点对点相乘以产生R组输出序列，本发明方法所产生的序列在通讯系统的传输特性上具有低序列间相关性与低自身相关性。
文档编号H04J11/00GK101325426SQ20071010897
公开日2008年12月17日 申请日期2007年6月11日 优先权日2007年6月11日
发明者李奇芳, 苏育德, 郑延修, 陈青炜 申请人:财团法人工业技术研究院