专利名称：样点交织多路离散信号时分复用方法
技术领域：
本发明属于通信技术领域，涉及数据传输，具体的说是一种基于频谱扩展的多 路离散信号时分复用传输方法及采用这种方法构成的通信系统，应用于数字通信。
背景技术：
通信信号的时分复用传输一般有TDM(Time Division Multiplexing，参见2000 年清华大学出版社出版的《现代通信原理》)和OTDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)两种方式。TDM方式传输的是数据流(或比特流)，既可以分帧方式，也 可以比特交织方式传输。OTDM针对的是连续信号输入，采样后样点数据可按分帧方式 (参见中国发明专利[981128467])或样点交织方式(参见中国发明专利[200510042910.7]) 传输。在时分复用方式中，最重要的是同步问题。上述两种时分复用方式都占用一定的 时隙资源，加入同步标志以实现同步。样点(或比特)交织方式在无线信道中实现时， 要求接收端采用精度非常高的帧同步和样点同步技术，才能使各路信号完好地分离，稍 有偏差都会引起子信道间相互泄漏，甚至只要采样点的位置存在个采样间隔的偏差， 子信道之间就可能产生将近一 40dB的泄漏，因此，这两种时分复用方式的帧同步和样点 同步实现方式复杂。本发明提出的时分复用方法不同于上述方式，首先本发明针对的是多路离散信 号，具有更广的应用面，而且采用基于伪随机码(PN码)的频谱扩展技术实现高精度的 帧同步和样点同步。发明的内容本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提出了一种基于频谱扩展的多路 离散信号时分复用传输方法和基于此方法的通信系统，以解决多路离散信号以样点交织 时分复用方式在无线信道中传输时实现高精度帧同步和样点同步，实现方式简单。本发明的目的是这样实现的本发明提出的一种基于频谱扩展的多路离散信号时分复用传输方法，用于构成 通信系统，发端将多个离散信号进行样点交织后，采用基于PN码的频谱扩展技术叠加同 步信息；收端首先采用与发端相同的PN码对输入离散信号进行处理，提取出同步信息， 并根据同步信息进行时分分接，恢复发送的多路离散信号。本发明传输方法的具体过程 如下发端步骤1)设有M个复值离散信号样点序列{xQ (η)}，{Xl (η)}, ......，{XM-JII)}，其样点
速率 rQ，ri; ......，rM_i (样点/ 秒)互为简单的整数比，即rQ = R/nQ，I1 = RAi1,......，
I^1 = RA^1 (样点/秒)，其中R为它们的最小公倍数，IV Ii1, ......，II1vm都为整数；
发端采用样点交织时分复接法将这M样点序列，排列成一个样点速率为R的复数样点序 列{...，y-i，y。，Yn y2......丨，则每个复接帧周期有N = nQ+ni+...+I^1个复数样点，各路
信号的样点在其中等间隔地分布；
2)采用一种带宽略小于2R(Hz)、单位冲激响应长度近似为1/R(秒)的零相移 (或线性相移)升余弦滤波器进行波形成形和正交幅度调制法(QAM)，将上述复数样点 序列调制为中心频率为fe的连续信号后发送，fe为传输信道的中心频率；3)采用隐同步技术或扰码同步技术，进行基于频谱扩展的帧同步产成，发端 产生一个长度相当于复接帧的长度的L倍的伪随机码(PN码)周期性重复，当采用隐 同步技术时，将PN码周期性重复进行波形成形作为同步信号，并以比复接信号弱得多 (例如-20dB)的强度叠加在复接信号之上发射；当采用扰码同步技术时，先将样点序列 {...，y-i，y。，Yi' y2......}中的每个样点(例如ym)采用长度为κ的PN码{P(η)，η =
1，2，…，K}进行扩频，即将样点序列{...，，y0, yi, y2......}中的每个样点(例如
ym)，用加权的PN码{ym.P(n)，η = 1, 2，…，K丨取代，得到一个样点速率为KR(样点 /秒)的复数样点序列丨…，Z^1, z0, Z1, Z2......},然后将复接帧的长度L倍的PN码周期
性重复作为同步码，对于已扩频的复接信号样点序列丨…，Z^1, Z0, Z1, Z2......}加扰(即
相乘)，然后再进行波形成形和QAM调制和发送；收端步骤1)上述调制信号通过连续信道传输到接收端后，进行正交下变频，当采用隐同 步技术时以uR(此处u》)的采样率进行正交采样和量化，得到一个复数数字样点序列； 当采用扰码同步技术时以uKR(此处u》)的采样率进行正交采样和量化，得到一个复数 数字样点序列；2)采用与发端相同的PN码构成同步相关器进行帧同步和样点同步，当发端采用 隐同步技术时获得帧同步后还需重建同步信号波形，从接收信号中减去，以消除其干扰 影响；当发端采用扰码同步技术时，获得帧同步后不需要重建同步信号，而需进一步对 复数样点序列进行相关解扩；当获得帧同步和样点同步后，进行u:l下采样，得到样点序 列{...，y-i，y0' yi' y2......}；3)利用帧同步和样点交织时分复接的规律，分离出各路离散样点序列。上述采用隐同步的多路离散信号时分复用传输方法的发送系统，包括样点交 织时分复接单元，同步产生单元，和QAM调制器；输入的M个复值离散信号样点序列 {χ0(η)}, {Xl(n)}, ......，{χμη (η)}送到样点交织时分复接单元处理，复接为样点速率为
R的复数样点序列{...，y+ yci，yi, y2......}送到QAM调制器；同步产生单元产生一个
长度相当于复接帧长度L倍的PN码，并进行波形成形后送入到QAM调制器；QAM调 制器将从样点交织时分复接单元送来的信号进行波形并加上同步单元产生的基于PN码的 同步信号，然后将相加后信号调制为中心频率为&的连续信号后发送，fe为传输信道的 中心频率；所述同步产生单元包括PN码产生器，成形滤波器和数模转换器(DAC) ； PN码 产生器产生一个长度相当于复接帧长度L倍的PN码送到成形滤波器；成形滤波器将PN 码进行波形成形送到数模转换器(DAC)，数模转换后信号送到QAM调制器；所述QAM调制器包括成形滤波器，数模转换器(DAC)，低通滤波器和正交上变 频器；成形滤波器接收从样点交织时分复接单元送来的复接后的复数信号进行波形成形 后送到数模转换器(DAC)，成形滤波器采用一种带宽略小于2R (Hz)、单位冲激响应长度 近似为1/R(秒)的零相移(或线性相移)升余弦滤波器；数模转换器(DAC)输出信号
6送到低通滤波器处理，低通滤波器输出后信号与同步产生单元输出信号相加，相加后信 号送到正交上变频器，正交上变频器将相加后信号调制为中心频率为fc的连续信号后发 送，为传输信道的中心频率。上述采用隐同步的多路离散信号时分复用传输方法的接收系统，包括正交下 变频器，样点交织时分复接单元，模数转换器(ADC)，频偏相偏纠正单元，频偏相偏估 计单元，同步捕获与跟踪单元，信号重建单元，减法器，下采样器和时分分接单元； 正交下变频器将接收信号转换为“零中频”复数信号，“零中频”复数信号送到模数转 换器(ADC)，模数转换器(ADC)按uR(此处的采样率进行采样，采样输出的数字 信号分两路送到频偏相偏纠正单元和频偏相偏估计单元；频偏相偏估计单元产生频偏相 偏纠正控制信号送到频偏相偏纠正单元，同时将复数信号送到同步捕获与跟踪单元，同 步捕获单元产生帧同步信号送到时分分接单元；同步捕获与跟踪单元处理后复数离散信 号送到信号重建单元，重建基于PN码的同步信号送到减法器；频偏相偏纠正单元根据频 偏相偏估计单元送来的控制信号，将ADC送来的复数信号进行频偏相偏纠正，输出信号 送到减法器；减法器将频偏相偏纠正单元送来复数信号中减去重建的同步信号，相减后 信号送到下采样器，下采样器输出送到时分分接单元；时分分接单元根据同步捕 获跟踪单元送来的帧同步信号，将u:l下采样器送来的信号进行样点交织时分分接。上述采用扰码同步的多路离散信号时分复用传输方法的发送系统，包括样点 交织时分复接单元，扩频单元，加扰单元，QAM调制器；输入的M个复值离散信号样 点序列{xQ(n)}，{Xl(n)}, ......，{χμη (η)}送到样点交织时分复接单元处理，复接输出信
号为样点速率为R的复数样点序列丨…，y-” yo; Y1, y2......丨，送到扩频单元进行K倍扩
频；扩频单元扩频后信号送到加扰单元进行加扰，加扰后信号送到QAM调制器，QAM 调制器将加扰单元送来信号进行调制产生发射信号； 所述扩频单元包括扩频器和扩频PN码产生器，PN码产生器产生长度为K的PN 序列{P(n)，η= 1, 2，…，K丨送到扩频器，扩频器将样点序列丨…，，y0, y2......}
中的每个样点(例如ym)，用加权的PN序列{ym.P(n)，η = 1，2，…，K}取代，得到一 个复数样点序列丨…，Z^1, Z0, Z1, Z2......},送到加扰单元；所述加扰单元包括加扰器和加扰PN码产生器，加扰PN码产生器产生一个长度 为1 10倍帧周期的PN码周期性重复作为同步码送到加绕器，加扰器对从扩频单元送来 的已扩频的复接信号样点序列丨…，Z^1, z0, Z1, Z2......丨加扰(即相乘)，然后送到QAM
调制器；所述QAM调制器包括成形滤波器，数模转换器(DAC)，正交上变频器；成形 滤波器接收从加扰单元送来的复数信号进行波形成形后送到数模转换器(DAC)，数模转 换器(DAC)输出信号送到正交上变频器，正交上变频器将相加后信号调制为中心频率为 fe的连续信号后发送，fe为传输信道的中心频率。上述采用扰码同步的多路离散信号时分复用传输方法的接收系统，包括正交 下变频器，样点交织时分复接单元，模数转换器(ADC)，频偏相偏纠正单元，频偏相偏 估计单元，同步捕获与跟踪单元，解扰单元，解扩单元，下采样器和时分分接单元； 正交下变频器将接收信号转换为“零中频”复数信号，“零中频”复数信号送到模数转 换器(ADC)，模数转换器(ADC)按uKR(此处论2)的采样率进行采样，采样输出的数字信号分两路送到频偏相偏纠正单元和频偏相偏估计单元；频偏相偏估计单元产生频偏 相偏纠正控制信号送到频偏相偏纠正单元，同时将复数信号送到同步捕获与跟踪单元， 同步捕获单元产生帧同步信号送到时分分接单元；频偏相偏纠正单元根据频偏相偏估计 单元送来的控制信号，将ADC送来的复数信号进行频偏相偏纠正，输出信号送到解扰单 元进行解扰；解扰单元输出信号送到解扩单元进行解扩；解扩单元输出信号送到下 采样器，下采样器输出送到时分分接单元；时分分接单元根据同步捕获跟踪单元送来 的帧同步信号，将下采样器送来的信号进行样点交织时分分接；所述解扰单元包括解扰器和解扰PN码产生器，解扰PN码产生器产生与发端加 扰码相的PN码送到解扰器，解扰器利用该PN码对从频偏相偏纠正单元送来的复数样点 序列进行解扰，解扰后送到解扩单元；所述解扩单元包括解扩器和解扩PN码产生器，解扩PN码产生器产生与发端扩 频码相的PN码送到解扩器，解扩器利用该PN码对从解扰单元送来的复数样点序列进行 解扩，解扩后送到时分分接单元。本发明具有如下的积极效果本发明采用基于PN码的频谱扩展技术实现多路离散信号时分复用，实现了信号 样点交织时分复用的高精度帧同步和样点同步，且实现方式简单。
图1基于隐同步的本发明系统发送部分原理框2基于隐同步的本发明系统接收部分原理框3基于扰码同步的本发明系统发送部分原理框4基于扰码同步的本发明系统接收部分原理框图
具体实施例方式附图为本发明的具体实施例；下面结合附图对本发明的工作内容作进一步的详细说明。参照图1，本发明提出的采用隐同步的多路离散信号时分复用传输方法的发送系 统，包括样点交织时分复接单元，同步产生单元，和QAM调制器；所述同步产生单 元包括PN码产生器，成形滤波器和数模转换器(DAC)；所述QAM调制器包括两个成形 滤波器，两个数模转换器(DAC)，两个低通滤波器和正交上变频器；其发送系统各单元的关系以及发送处理步骤如下1)输入的M个复值离散信号样点序列{xQ (η) }，{Xl(n)}, ......，K^1 (η) }送到样
点交织时分复接单元处理，复接为样点速率为R的复数样点序列丨…，y+ yci，y2......}
(I，Q两路)送到QAM调制器；2)同步产生单元中PN码产生器产生一个长度相当于复接帧长度L倍的PN码， 送到同步产生单元中成形滤波器，进行波形成形后作为同步信号送入到QAM调制器；3) QAM调制器中成形滤波器接收从样点交织时分复接单元送来的复接后的复数 信号丨…，y-i，yo，Yn y2......丨进行波形成形，成形滤波器采用一种带宽略小于2R(Hz)、
单位冲激响应长度近似为1/R (秒)的零相移(或线性相移)升余弦滤波器；波形成形后信号送到QAM调制器中数模转换器(DAC)，数模转换器(DAC)输出信号送到QAM调 制器中低通滤波器处理，DAC输出信号和从同步产生单元送来的同步信号相加，相加后 信号送到QAM调制器中正交上变频器，正交上变频器将相加后信号调制为中心频率为fc 的连续信号后发送，fe为传输信道的中心频率。参照图2，本发明提出的采用隐同步的多路离散信号时分复用传输方法的接收系 统，包括正交下变频器，样点交织时分复接单元，模数转换器(ADC)，频偏相偏纠正 单元，频偏相偏估计单元，同步捕获与跟踪单元，信号重建单元，减法器，下采样器 和时分分接单元；其接收系统各单元的关系以及发送处理步骤如下1)正交下变频器将接收信号转换为“零中频”复数信号，“零中频”复数信号 送到模数转换器(ADC)，模数转换器(ADC)按uR(此处u》)的采样率进行采样，采样 输出的数字信号分两路送到频偏相偏纠正单元和频偏相偏估计单元；2)频偏相偏估计单元产生频偏相偏纠正控制信号送到频偏相偏纠正单元，频偏 相偏纠正单元将ADC送入的复数信号进行频偏相偏纠正，纠正后复数信号送到减法器；3)同步捕获与跟踪单元根据从频偏相偏估计单元送入的复数信号，同步跟踪与 捕获采用与发送系统相同的PN码进行同步跟踪与捕获，产生帧同步信号送到时分分接单 元，同步捕获与跟踪单元处理后复数信号送到信号重建单元；同步捕获与跟踪单元重建 基于PN码的同步信号送到减法器；4)减法器从频偏相偏纠正单元送来的复数信号减去从同步捕获与跟踪单元送来 的重建同步信号，相减后信号送入到下采样器；5)u:l下采样器将从减法器送来的复数信号进行u:l下采样，采样后送到时分 分接单元，输出送到时分分接单元；时分分接单元根据同步捕获跟踪单元送来的同步信 号，将下采样器送来的信号进行样点交织时分分接。参照图3，本发明提出的采用扰码同步的多路离散信号时分复用传输方法的发送 系统，包括样点交织时分复接单元，扩频单元，加扰单元，QAM调制器；扩频单元包 括扩频器和扩频PN码产生器，所述扩频单元包括扩频器和扩频PN码产生器，所述QAM 调制器包括两个成形滤波器，两个数模转换器(DAC)，正交上变频器；其发送系统各单元的关系以及发送处理步骤如下1)输入的M个复值离散信号样点序列{xQ (η) }，{Xl(n)}, ......，K^1 (η) }送到样
点交织时分复接单元处理，复接输出信号为样点速率为R的复数样点序列丨…，y-” yo; yi' y2……}；2)复数样点序列丨…，，y0, Yl, y2......丨送到扩频单元，扩频单元的PN码产
生器产生长度为K的PN序列{P (η)，η= 1, 2，…，K}送到扩频单元的扩频器，扩频 器将样点序列{...，y-i，yci，Y1, y2......}中的每个样点(例如ym)，用加权的PN序列{ym.
P(η), η = 1, 2，…，K}取代，得到一个复数样点序列{...，、，z0, Z1, Z2......}，送到
加扰单元；3)加扰单元的加扰PN码产生器产生一个长度为1 10倍帧周期的PN码送到 加扰器，加扰器对从扩频单元送来的已扩频的复接信号样点序列丨…，Z^1, Z0, Z1, Z2......}
加扰(即相乘)，加扰后信号送到QAM调制器；
4) QAM调制器中的成形滤波器将加扰后复接样点序列进行波形成形，成形后信 号送到数模转换器(DAC)，DAC输出信号送到正交上变频器，正交上变频器将相加后信 号调制为中心频率为fe的连续信号后发送，fe为传输信道的中心频率。参照图4，本发明提出的采用扰码同步的多路离散信号时分复用传输方法的接收 系统，包括正交下变频器，样点交织时分复接单元，两个模数转换器(ADC)，频偏相 偏纠正单元，频偏相偏估计单元，同步捕获与跟踪单元，解扰单元，解扩单元，下采 样器和时分分接单元；所述解扰单元包括解扰器和解扰PN码产生器，所述解扰单元包括 解扰器和解扰PN码产生器；其接收系统各单元的关系以及发送处理步骤如下1)正交下变频器将接收信号转换为“零中频”复数信号，“零中频”复数信号 送到模数转换器(ADC)，模数转换器(ADC)按uKR(此处论2)的采样率进行采样，采 样输出的数字信号分两路送到频偏相偏纠正单元和频偏相偏估计单元；2)频偏相偏估计单元根据采样后复数信号产生频偏相偏纠正控制信号，送到频 偏相偏纠正单元，同时将复数信号送到同步捕获与跟踪单元；同步捕获单元产生帧同步 信号送到时分分接单元；频偏相偏纠正单元根据频偏相偏估计单元送来的控制信号，将 ADC送来的复数信号进行频偏相偏纠正，输出信号送到解扰单元；3)解扰单元中的解扰PN码产生器产生与发端加扰码相的PN码送到解扰器，解 扰单元中的解扰器利用该PN码对从频偏相偏纠正单元送来的复数样点序列进行解扰，解 扰后送到解扩单元；解扩PN码产生器产生与发端扩频码相的PN码送到解扩器，解扩器 利用该PN码对从解扰单元送来的复数样点序列进行解扩，解扩后送到下采样器；4)u:l下采样器将解扩单元送入的信号进行u:l下采样，下采样收的输出送到时 分分接单元；时分分接单元根据同步捕获跟踪单元送来的帧同步信号，将u:l下采样器送 来的信号进行样点交织时分分接。本发明并不限于上述实例，利用本发明的原理和方案本领域的技术人员可作出 各种修改或改型，但这些改进和应用均在本发明的保护范围之内。
10
权利要求
1.一种基于频谱扩展的多路离散信号时分复用方法及传输系统，包括发端和收端， 其过程如下发端步骤1)设有M个复值离散信号样点序列{χ。(η)}，{Xl(n)}，......，{xm^W},其样点速率 r。，ri; ......，I^1 (样点/ 秒)互为简单的整数比，即r。= R/n。，T1 = RAi1,......，I^1 = RA^1 (样点/秒)，其中R为它们的最小公倍数，IV Ii1, ......，II1vm都为整数；发端采用样点交织时分复接法将这M样点序列，排列成一个样点速率为R的复数样点序 列{...，y-i，y。，Yn y2......丨，则每个复接帧周期有N = nQ+ni+...+I^1个复数样点，各路信号的样点在其中等间隔地分布；2)采用一种带宽略小于2R(Hz)、单位冲激响应长度近似为1/R(秒)的零相移(或 线性相移)升余弦滤波器进行波形成形和正交幅度调制法(QAM)，将上述复数样点序列 调制为中心频率为fe的连续信号后发送，fe为传输信道的中心频率；3)采用隐同步技术或扰码同步技术，进行基于频谱扩展的帧同步产成，发端产生 一个长度相当于复接帧的长度的L倍的伪随机码(PN码)周期性重复，当采用隐同步 技术时，将PN码周期性重复进行波形成形作为同步信号，并以比复接信号弱得多(例 如-20dB)的强度叠加在复接信号之上发射；当采用扰码技术时，先将样点序列{...， y-n yQ，yi; y2......}中的每个样点(例如ym)采用长度为K的PN码{P(n)，η = 1，2，…，K}进行扩频，即将样点序列{...，y—” y0, Yl, y2......}中的每个样点(例如ym)，用加权的PN码{ym.P(n)，η = 1，2，…，K丨取代，得到一个样点速率为KR(样点/秒) 的复数样点序列丨…，Z^1, z0, Z1, Z2......},然后将复接帧的长度L倍的PN码周期性重复作为同步码，对于已扩频的复接信号样点序列丨…，Z^1, Z0, Z1, Z2......丨加扰(即相乘)，然后再进行波形成形和QAM调制和发送；收端步骤1)上述调制信号通过连续信道传输到接收端后，进行正交下变频，当采用隐同步技 术时以uR(此处的采样率进行正交采样和量化，得到一个复数数字样点序列；当采 用扰码技术同步时以uKR(此处u》)的采样率进行正交采样和量化，得到一个复数数字 样点序列；2)采用与发端相同的PN码构成同步相关器进行帧同步和样点同步，当发端采用隐 同步技术时获得帧同步后还需重建同步信号波形，从接收信号中减去，以消除其干扰影 响；当发端采用扰码技术时，获得帧同步后不需要重建同步信号，而需进一步对复数 样点序列进行相关解扩；当获得帧同步和样点同步后，进行u:l下采样，得到样点序列 {...，y-i，y0' yi' y2......}；3)利用帧同步和样点交织时分复接的规律，分离出各路离散样点序列。
2.—种实现权利要求1采用隐同步的发送系统，包括样点交织时分复接单 元，同步产生单元，和QAM调制器；输入的M个复值离散信号样点序列丨Xtl(η)}， {Xl (η)}, ......，{XM_i (η)丨送到样点交织时分复接单元处理，复接为样点速率为R的复数样点序列{...，y-” yci，Υι, y2......}送到QAM调制器；同步产生单元产生一个长度相当于复接帧长度L倍的PN码，并进行波形成形后送入到QAM调制器；QAM调制器将从样 点交织时分复接单元送来的信号进行波形并加上同步单元产生的基于PN码的同步信号，然后将相加后信号调制为中心频率为fe的连续信号后发送，fe为传输信道的中心频率。
3.—种实现权利要求1采用隐同步的接收系统，包括正交下变频器，样点交织时 分复接单元，模数转换器(ADC)，频偏相偏纠正单元，频偏相偏估计单元，同步捕获与 跟踪单元，信号重建单元，减法器，下采样器和时分分接单元；正交下变频器将接收 信号转换为“零中频”复数信号，“零中频”复数信号送到模数转换器(ADC)，模数 转换器(ADC)按uR(此处u》)的采样率进行采样，采样输出的数字信号分两路送到频 偏相偏纠正单元和频偏相偏估计单元；频偏相偏估计单元产生频偏相偏纠正控制信号送 到频偏相偏纠正单元，同时将复数信号送到同步捕获与跟踪单元，同步捕获单元产生帧 同步信号送到时分分接单元；同步捕获与跟踪单元处理后复数信号送到信号重建单元， 重建基于PN码的同步信号送到减法器；频偏相偏纠正单元根据频偏相偏估计单元送来的 控制信号，将ADC送来的复数信号进行频偏相偏纠正，输出信号送到减法器；减法器将 频偏相偏纠正单元送来复数信号中减去重建的同步信号，相减后信号送到下采样器， u:l下采样器输出送到时分分接单元；时分分接单元根据同步捕获跟踪单元送来的帧同步 信号，将下采样器送来的信号进行样点交织时分分接。
4.一种实现权利要求1采用扰码技术同步的发送系统，包括样点交织时分复接单 元，扩频单元，加扰单元，QAM调制器；输入的M个复值离散信号样点序列丨Xtl (η)}， {Xl (η)}, ......，{XM_i (η)丨送到样点交织时分复接单元处理，复接输出信号为样点速率为R的复数样点序列丨…，y-i，yo; Y1, y2......丨，送到扩频单元进行K倍扩频；扩频单元扩频后信号送到加扰单元进行加扰，加扰后信号送到QAM调制器，QAM调制器将加扰单元 送来信号进行调制产生发射信号。
5.一种实现权利要求1采用扰码技术同步的发送系统，包括正交下变频器，样点交织时分复接单元，模数转换器(ADC)，频偏相偏纠正单元， 频偏相偏估计单元，同步捕获与跟踪单元，解扰单元，解扩单元，下采样器和时分分 接单元；正交下变频器将接收信号转换为“零中频”复数信号，“零中频”复数信号送 到模数转换器(ADC)，模数转换器(ADC)按uKR(此处论2)的采样率进行采样，采样 输出的数字信号分两路送到频偏相偏纠正单元和频偏相偏估计单元；频偏相偏估计单元 产生频偏相偏纠正控制信号送到频偏相偏纠正单元，同时将复数信号送到同步捕获与跟 踪单元，同步捕获单元产生帧同步信号送到时分分接单元；频偏相偏纠正单元根据频偏 相偏估计单元送来的控制信号，将ADC送来的复数信号进行频偏相偏纠正，输出信号送 到解扰单元进行解扰；解扰单元输出信号送到解扩单元进行解扩；解扩单元输出信号送 到u:l下采样器，U:1下采样器输出送到时分分接单元；时分分接单元根据同步捕获跟踪 单元送来的帧同步信号，将下采样器送来的信号进行样点交织时分分接。
6.根据权利要求1和2所述的发送系统，其特征在于采用一种带宽略小于2R(Hz)、 单位冲激响应长度近似为1/R(秒)的零相移(或线性相移)升余弦滤波器进行波形成形和 正交幅度调制法(QAM)，将上述复数样点序列调制为中心频率为fe的连续信号后发送， fe为传输信道的中心频率。
7.根据权利要求1，2和3所述的传输系统，其特征在于采用一个长度相当于复接 帧的长度的L倍的PN码周期性重复，进行波形成形作为同步信号，并以比复接信号弱得 多(例如_20dB)的强度叠加在复接信号之上发射；接收端采用同样的PN码构成同步相页关器进行帧同步的捕获与跟踪，并重建该同步信号的波形，从接收信号中减去，以消除 其干扰影响。
8.根据权利要求1，4和5所述的传输系统，其特征在于发端在将M个复数样点序 列复接为一个复数样点序列之后，采用长度为K的PN序列O5Cn), η= 1, 2，…，K丨进 行扩频，即将样点序列{...，y-” yQ，y2......}中的每个样点(例如ym)，用加权的PN序列{ym.P(n)，n=l, 2，…，K}取代，得到一个样点速率为KR (样点/秒)的复数样点 序列丨…，，z0, Z1, Z2......}；收端采用与发送端相同PN码构成同步相关器，对接收的复数数字样点序列进行相关解扩，每个码元得到一个复数值，即恢复样点序列丨…，y-” y0, y” y2......丨，然后利用帧同步和样点交织时分复接的规律，分离出各路样点序列。
9.根据权利要求1，4和5所述的传输系统，其特征在于发送端采用一个长度为1 10倍帧周期的PN码周期性重复作为同步码，对于已扩 频的复接信号样点序列丨…，Z^1, Z0, Z1, Z2......丨加扰(即相乘)，然后再进行波形成形和QAM调制和发送；接收端用同样的同步PN码解扰，然后再结合解扩和同步捕获和跟 踪，分接出各个离散样点序列。
全文摘要
本发明公开了一种基于频谱扩展的离散信号时分复用传输方法及系统，解决多个离散信号以样点交织时分复用方式在无线信道中可靠传输问题。发端将多个离散信号进行样点交织后，采用基于伪随机码(PN码)的频谱扩展技术叠加同步信息。收端采用与发端相同的PN码对输入离散信号进行处理，提取出同步信息，并根据同步信息进行时分分接，恢复发送的多路离散信号。该方法具有帧同步和样点同步精度高，实现方法简单的特点。
文档编号H04L5/22GK102025479SQ200910023980
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月21日 优先权日2009年9月21日
发明者张方 申请人:西安英诺视通信息技术有限公司