专利名称：基于直接序列cdma/uwb的认知无线电软件仿真平台及其设计方法
技术领域：
本发明提供了一种基于直接序列CDMA/UWB的认知无线电软件仿真平台，它是一 种基于衬底式(Underlay)接入方式的超宽带认知无线电软件仿真平台。通过MATLAB/ SIMULINK搭建的认知无线电通信仿真系统，以高斯脉冲为发射脉冲，以沃尔什序列和桥函 数序列为扩频序列的前提下，通过误码率的计算可以判断出，具有零相关区的三值桥函数 序列比沃尔什序列具有更好的误码率性能。本发明属于认知无线电技术领域。
背景技术：
最近二十年里，随着社会发展，人们对无线通信的需求迅速增加，无线网络快速增 长。因许多主要无线频谱已经分配给特定的应用，频谱的稀缺变得越来越严重。因此，如何 在有限的频谱资源下满足人们对无线通信日益增长的需求是无线通信领域一个十分重要 和艰巨的任务。最近测试表明授权频谱没有被充分利用。在此背景下，一类重用频谱资源 的无线电技术被一些研究机构和标准制定组织相继提出，这其中最典型的是超宽带无线通 信技术(UltraWideband，UffB)和认知无线电技术(Cognitive Radio, CR)。这两种技术因 其诱人的应用前景而发展迅速。并且由于它们在频谱重用方式，技术实现层面等诸多不同， 将两种技术相结合的进一步研究新奇关注。超宽带技术自上世纪90年代起应用于民用领域之后，在国际上掀起了一股研究 热潮，被认为是下一代无线通信的革命性技术。超宽带作为一种与传统技术有很大不同的 无线通信技术，具有高速率，低成本，低功耗的特点，使得UWB成为下一代短距离高速率无 线通信的最佳候选技术。超宽带技术目前可分为两类基于窄脉冲式的冲击类UWB和基于 调制载波扩频式的载波类UWB。相应地，目前在国际上占主要地位的UWB设计方案包括直接 序列CDMA/UWB方案和多载波0FDM/UWB方案。CDMA/UWB是基于脉冲的UWB方案，而OFDM/ UWB是基于多载波的UWB方案，它采用OFDM技术传输子带信息。两种技术方案各有优缺点。认知无线电作为一种革命性智能频谱共享技术，可以显著地提高频谱的使用率， 近几年受到了人们的广泛关注。认知无线电的概念是软件无线电的进一步拓展作为一种全 新的智能无线通信技术，认知无线电涵盖面更为广泛，认知无线电的功能也更加强大。桥函数系是一种由三值“-1 ”、“0”、“ 1，，元素构成的非正弦正交函数系——桥函数 系，凭借它的移位参数来对序列内部零元素数目的可重构的能力和优良的抗同步误差、抗 多径和多址干扰的能力，得到了越来越多的应用。桥函数序列具有的零元素数目可重构的 能力，让它能根据工作的无线环境来调整码的长度、码集的大小和码型。认知无线电的动态频谱接入技术可分为交互式接入(Overlay)和衬底式接入 (Underlay)。Overlay动态频谱接入具体来讲就是一个认知节点利用未被使用的一段频谱 接入网络；这种情况对授权用户造成的干扰最小。Underlay动态频谱接入这种方案利用了 蜂窝网络的频谱扩展技术。一旦获得了频谱分配映射图(Channel Map，CM)，认知节点便开 始传输。在这段频谱上，授权用户把认知节点的传输当成噪声来处理。因而，这种方案需要复杂的扩频技术。与Overlay频谱共享方案相比，这种方案可以利用更宽的带宽。本发明通过MATLAB/SIMULINK为基本仿真环境，以Underlay方式为接入技术，以 高斯脉冲为发送脉冲，以三值桥函数序列为扩频序列，搭建起基于超宽带认知无线电的软 件仿真平台，通过沃尔什序列和具有不同零相关区长度的桥函数序列作为扩频序列并对仿 真结果进行对比，仿真结果表明，具有零相关区的三值桥函数序列具有比沃尔什序列具有 更好的抗多径和多址干扰的能力，而且零相关区的长度越长，抗多径和多址干扰的能力也 越强。
发明内容
本发明的目的是，提供一种基于直接序列CDMA/UWB的认知无线电软件仿真平台， 在此平台下，从仿真结果可以看到，通过采用不同的扩频序列，具有零相关区的三值扩频序 列，比沃尔什序列具有更好的抗多径干扰和抗多址干扰的能力。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案本发明一种基于直接序列CDMA/UWB的认知无线电软件仿真平台，是由Source模 块，UWB Pulse Generator 模块，BPSK Modulation 模块，UWB Channel 模块，RAKE 模块， Equalizer 模块，Judging 禾口 Error Rate Calculation 模块构成，见图 1 所示。其中，Source模块为信号源，用来产生数字信号，主要由Bernoulli Binary Generator 模块,Product 模块禾口 unipolar to bipolar converter 模块构成，见图 2 所示。 该Source模块中的BernoulliBinary Generator生成随机二进行制信息数据0和1，并通 过 unipolar to bipolar converter 变成为-1 禾口 1。其中，UWB Pulse Generator模块为高斯脉冲产生器，在该模块中，产生所需要的 超宽带(UWB)脉冲。脉冲的周期及带宽由MATLAB中Workshop工作站所定义的参数决定，并 用桥函数序列矩阵优化传输波形，并输入到比例运算模块kin中，由波形输出端outWave 模块输出。输出波形在BPSK Modulation模块中进行BPSK调制。BPSK调制模块由MATLAB/ SIMULINK软件提供。调制后的信号送入UWB Channel模块中。其中，UWB Channel模块为IEEE802. 15. 3a所定义的标准超宽带信道，该模块提供 了 IEEE802. 15. 3a所定义的四种标准超宽带(UWB)信道模型，分别为CM1，CM2，CM3，CM4。其 中CMl是视距类型的(LOS)，信道模型为0-4米的室内环境，其余三种信道是非视距类型的 (NLOS)，其中CM2为4-8米的室内多径信道模型，CM3为8_12米的室内多径信道模型，CM4 为室外信道模型。我们所构建的仿真平台中，UWB Channel模块可以对四种信道进行选择。 其中UWB Channel模块主要由数字滤波器，开关选择器以及对数高斯白噪声产生器组成，其 结构图如图4所示。经过加性高斯白噪声和对数正态分布衰落的UWB多径信道后，输出信 号是含有多条不同时延路径的能量信号，并经过RAKE模块。其中，RAKE模块采用的是PRAKE接收机，选择合适的最先到达的L条路径，用最小 均方差准则进行合并，该RAKE模块由MATLAB/SIMULINK软件提供。然后在Equalizer模块 中，采用递归最小平方均衡算法来降低多径信道的影响。其中，Equalizer模块为均衡器，由一组横向滤波器组成，如图5所示，由四个延 迟单元，五个抽头和五个可调的复数乘法器(权值)组成。通过Judging和Error Rate Calculation 模块计算误码率。Judging 和 Error Rate Calculation 模块由 MATLAB/SIMULINK软件提供。其中，BPSK Modulation模块为BPSK调制模块其中，Judging模块为抽样判决模块其中，Error Rate Calculation模块为误码率计算模块本发明一种基于直接序列CDMA/UWB的认知无线电软件仿真平台的设计方法，其 步骤如下步骤一，以序列值为“+1”，“-1”的沃尔什序列和以序列值为“+1”，“0”，“-1”的桥
函数序列作为扩频序列输入到所构建的仿真系统中，并通过改变桥函数序列的移位参数j， 以增大桥函数的零自相关区，从系统最后所得到的仿真结果即误码率曲线可以看到，具有 零相关区的桥函数序列比沃尔什序列具有更好的误码率性能，即具有更好的抗多径干扰的 能力；步骤二，将m序列和桥函数序列作为扩频序列分别输入到所构建的仿真系统中， 通过仿真结果可以看到，在桥函数移位参数比较小即桥函数的零相关区比较小的时候，采 用m序列的系统比采用桥函数序列的系统抗多径干扰的能力略微要好，这是因为m序列的 自相关函数除零点外是一个恒定的值，而且非常接近0，但是随着桥函数移位参数的增大， 即零相关逐渐变长的情况下，采用桥函数序列作为扩频序列的系统具有更好的误码率性 能；步骤三，以上的步骤一和步骤二考虑的是单用户系统抑制多径干扰的能力；现在 考虑多用户系统下采用互相关函数具有零相关的桥函序列作为扩频序列时其抑制多址干 扰的能力；我们构建了一个有两个用户存在的超宽带认知无线电系统，使具有零互相关区 的桥函数序列和一类特殊的互相关函数恒为0的桥函数智能码序列作为系统的扩频序列， 仿真结果表明，随着移位参数的增大，零互相关区也越来越大，系统抑制多址干扰的能力也 越来越强，当采用互相关函数恒为0的桥函数智能码序列时，系统的误码率性能最好，即抑 制多址干扰的能力达到最好。其中，在步骤一中所述的桥函数序列是由沃尔什函数和方块脉冲函数结合而生成 的一种由“1”，“-1”，“0”构成的三值序列，有明显的零自相关区和零互相关区。而且作为桥 函数中的移位参数j决定了桥函数的零自相关区和零互相关区的长度，随着移位参数j的 增大，桥函数零相关区的长度也在逐渐增大，而沃尔什函数和方块脉冲函数却没有类似的 性质。而大量的文献中已经证明，含有零相关区的三值扩频序列可以明显的降低多径干扰。 所以在步骤一所采用的仿真过程中，我们采用了不同移位参数的桥函数序列和沃尔什序列 进行对比，随着移位参数的变化，桥函数的零自相关区的长度也在逐渐增大，则系统抗多径 干扰的能力也越来越强。其中，在步骤二中所述的m序列是一种广为使用的扩频序列，其自相关函数除了 在零点处有一个尖峰值外在其余点处是一个恒定值，而且非常接近零。当桥函数序列移位 参数j比较小时，即零自相关区的长度比较小时，桥函数序列的抗多径干扰的能力不如m序 列，就是因为m序列的自相关函数非常接近0.当桥函数的移位参数j逐渐增大时，零自相 关区逐渐增大，抗多径干扰能力自然逐渐增强。所以当使用零相关区比较大的桥函数序列 时，其抗多径干扰的能力要比m序列好。在m序列和桥函数序列同时存在的情况下，步骤二 提供了 一个挑选性能更好的桥函数序列的准则。
其中，在步骤三中所述的多用户系统中，我们采用了两个用户的系统。在这个系 统中，我们分别采用了普通桥函数序列和一类特殊的桥函数序列即桥函数智能码序列作为 系统的扩频序列。众多参考文献已经证明，多用户系统中所存在的多址干扰由扩频序列的 互相关函数决定。普通的桥函数序列族中不同序列的互相关函数具有明显的零相关区，可 以降低多用户之间存在的多址干扰。而一类特殊的桥函数序列，即桥函数智能码序列其互 相关函数恒为0。理论上可以证明，当互相关函数恒为0时，应具有最好的抗多址干扰的性 能。我们把这类智能码序列作为扩频序列用到两用户的系统中，仿真结果验证了理论结果， 采用智能码序列的系统比普通的桥函数序列具有更好的误码率性能，即更优良的抗多址干 扰的能力。本发明具有以下的优点和积极效果1)本发明构建了基于直接序列CDMA/UWB的采用Underlay接入技术的认知无线电 软件仿真平台。通过采用桥函数序列作为扩频序列，可以验证具有零相关区的三值序列比 二值序列具有更好的抗多径干扰的能力。2)本发明所构建的认知无线电系统采用一种特殊的桥函数序列即智能码序列作 为扩频序列，此序列的互相关函数恒为0，可以有效地增强系统抗多址干扰的能力。3)设计方法简单，仿真速度快，使用效果好。
图1为发明的单用户软件仿真系统模块框图
图2为Source模块结构 3 为 UWB Pulse Generator 模块结构4为UWB Channel模块结构5为Equalizer模块结构6以沃尔什序列和桥函数序列作为扩频序列时单用户系统误码率性能的对比图7以m序列和桥函数序列作为扩频序列时单用户系统误码率性能的对比图8以普通的桥函数序列作为扩频序列时多用户系统的误码率性能图9以一类特殊桥函数序列即智能码序列作为扩频序列时多用户系统的误码率 性能图中符号说明如下图1中Source模块为信号源，用来产生数字信号；UWB Pulse Generator模块为 高斯脉冲产生器；BPSK Modulation为BPSK调制模块；UWB Channel为IEEE802. 15. 3a所定 义的标准超宽带信道；RAKE模块为PRAKE接收机；Equalizer模块为均衡器Judging为抽 样判决模块；Error Rate Calculation为误码率计算模块。图2是Source模块的结构图。Source模块即信息数据源模块。Bernoulli Binary Generator即二进制数据产生模块，Product为乘积运算模块。unipolar to bipolar converter为极性转换模块。Biploar为反极性输出，Single为原极性输出。图 3 是 UWB Pulse Generator 模块结构图。Plus. Pnffave 为波形产生器。Signal Fromfforkspace为从MATLAB空间导入的波形数据。feiin为比例运算模块。outWave为输出 波形端图4为UWB Channel模块结构图。Inl为输入端。Digital Filter为数字滤波器。WAGN为高斯白噪声。IN/VarAWGN为对数高斯白噪声及其方差。Channel. SNR为信道的信噪 比参数。Switch为开关选择器。0ut2为UWB Channel模块的输出端。图5为Equalizer模块结构图。Equalizer模块由一组横向滤波器组成，由四个延 迟单元，五个抽头和五个可调的复数乘法器(权值)组成。Tbout为Equalizer模块输入 端，Requa为Equalizer模块输出端图6是沃尔什序列和桥函数序列抗多径干扰能力的对比。smart code in I代表 第一类桥函数智能码序列。因为图2和图3比较的是单用户的情况下系统抗多径干扰的能 力，而普通桥函数序列和第一类桥函数智能码序列在零自相关区上的性质相同，所以在单 用户情况下我们采用第一类桥函数智能码序列代替普通桥函数序列。横坐标mVNo表示信 噪比；纵坐标BitError Rate表示误码率；j为桥函数的移位参数，随着移位参数的增大，桥 函数的零相关区也逐渐增大。图7是m序列和桥函数序列抗多径干扰能力的对比。横坐标mVNo表示信噪比； 纵坐标Bit Error Rate表示误码率；j为桥函数的移位参数，随着移位参数的增大，桥函数 的零相关区也逐渐增大。图8和图9是两个用户存在的情况下系统误码率仿真图。图4中采用的扩频序列 是普通的桥函数序列，图5中采用的扩频序列是特殊的桥函数序列，即桥函数智能码序列， 其互相关函数恒为O。横坐标Eb/No表示信噪比；纵坐标Bit Error Rate表示误码率。
具体实施例方式本发明一种基于直接序列CDMA/UWB的认知无线电软件仿真平台，是由Source模 块，UWB Pulse Generator 模块，BPSK Modulation 模块，UWB Channel 模块，RAKE 模块， Equalizer 模块，Judging 禾口 Error Rate Calculation 模块构成，见图 1 所示。其中，Source模块为信号源，用来产生数字信号，主要由Bernoulli Binary Generator 模块,Product 模块禾口 unipolar to bipolar converter 模块构成，见图 2 所示。 该Source模块中的BernoulliBinary Generator生成随机二进行制信息数据O和1，并通 过 unipolar to bipolar converter 变成为-1 禾口 1。其中，UWB Pulse Generator模块为高斯脉冲产生器，在该模块中，产生所需要的 超宽带(UWB)脉冲。脉冲的周期及带宽由MATLAB中Workshop工作站所定义的参数决定，并 用桥函数序列矩阵优化传输波形，并输入到比例运算模块kin中，由波形输出端outWave 模块输出。输出波形在BPSK Modulation模块中进行BPSK调制。BPSK调制模块由MATLAB/ SIMULINK软件提供。调制后的信号送入UWB Channel模块中。其中，UWB Channel模块为IEEE802. 15. 3a所定义的标准超宽带信道，该模块提供 了 IEEE802. 15. 3a所定义的四种标准超宽带(UWB)信道模型，分别为CM1，CM2，CM3，CM4。其 中CMl是视距类型的(LOS)，信道模型为0-4米的室内环境，其余三种信道是非视距类型的 (NLOS)，其中CM2为4-8米的室内多径信道模型，CM3为8_12米的室内多径信道模型，CM4 为室外信道模型。我们所构建的仿真平台中，UWB Channel模块可以对四种信道进行选择。 其中UWB Channel模块主要由数字滤波器，开关选择器以及对数高斯白噪声产生器组成，其 结构图如图4所示。经过加性高斯白噪声和对数正态分布衰落的UWB多径信道后，输出信 号是含有多条不同时延路径的能量信号，并经过RAKE模块。
其中，RAKE模块采用的是PRAKE接收机，选择合适的最先到达的L条路径，用最小 均方差准则进行合并，该RAKE模块由MATLAB/SIMULINK软件提供。然后在Equalizer模块 中，采用递归最小平方均衡算法来降低多径信道的影响。其中，Equalizer模块为均衡器，由一组横向滤波器组成，如图5所示，由四个延 迟单元，五个抽头和五个可调的复数乘法器(权值)组成。通过Judging和Error Rate Calculation 模块计算误码率。Judging 和 Error Rate Calculation 模块由 MATLAB/ SIMULINK软件提供。其中，BPSK Modulation模块为BPSK调制模块其中，Judging模块为抽样判决模块其中，Error Rate Calculation模块为误码率计算模块本发明一种基于直接序列CDMA/UWB的认知无线电软件仿真平台的设计方法，其 步骤如下步骤一，以序列值为“+1”，“-1”的沃尔什序列和以序列值为“+1”，“0”，“-1”的桥
函数序列作为扩频序列输入到所构建的仿真系统中，并通过改变桥函数序列的移位参数j， 以增大桥函数的零自相关区，从系统最后所得到的仿真结果即误码率曲线可以看到，具有 零相关区的桥函数序列比沃尔什序列具有更好的误码率性能，即具有更好的抗多径干扰的 能力；步骤二，将m序列和桥函数序列作为扩频序列分别输入到所构建的仿真系统中， 通过仿真结果可以看到，在桥函数移位参数比较小即桥函数的零相关区比较小的时候，采 用m序列的系统比采用桥函数序列的系统抗多径干扰的能力略微要好，这是因为m序列的 自相关函数除零点外是一个恒定的值，而且非常接近0，但是随着桥函数移位参数的增大， 即零相关区逐渐变长的情况下，采用桥函数序列作为扩频序列的系统具有更好的误码率性 能；步骤一和步骤二考虑的都是单用户系统，具体按下述方式进行讨论单用户DS-UWB系统。在图1中，Data Source子系统中的Bernoulli Binary Generator生成随机二进行制信息数据0禾口 1并通过unipolar to bipolar converter 模块变成为-1和1。在UWB脉冲产生器子系统中，产生高斯脉冲波形。输出波形在Data Modulation子系统中的进行BPSK调制。则传输信号可表示为
权利要求
1.一种基于直接序列CDMA/UWB的认知无线电软件仿真平台，其特征在于它是由 Source 模块、UWB Pulse Generator 模块、BPSK Modulation 模块、UWB Channel 模块、RAKE 模块、Equalizer 模块、Judging 禾口 Error Rate Calculation 模块构成；其中，Source模块为信号源，用来产生数字信号，由Bernoulli Binary Generator 模块、Product 模块禾口 unipolar to bipolar converter 模块构成；i亥 Source 模块中 的Bernoulli Binary Generator生成随机二进行制信息数据0和1，并通过unipolar tobipolar converter 变成为-1 禾口 1 ；其中，该UWB Pulse Generator模块为高斯脉冲产生器，在该模块中，产生所需要的超 宽带即UWB脉冲，脉冲的周期及带宽由MATLAB中Workshop工作站所定义的参数决定，并 用桥函数序列矩阵优化传输波形，并输入到比例运算模块kin中，由波形输出端outWave 模块输出；输出波形在BPSK Modulation模块中进行BPSK调制；BPSK调制模块由MATLAB/ SIMULINK软件提供；调制后的信号送入UWB Channel模块中；其中，该UWB Channel模块为IEEE802. 15. 3a所定义的标准超宽带信道，该模块提供了 IEEE802. 15. 3a所定义的四种标准超宽带即UffB信道模型，分别为CMl, CM2，CM3，CM4 ；其 中CMl是视距类型的即L0S，信道模型为0-4米的室内环境，其余三种信道是非视距类型的 即NL0S，其中CM2为4-8米的室内多径信道模型，CM3为8_12米的室内多径信道模型，CM4 为室外信道模型；所构建的仿真平台中，UffB Channel模块对四种信道进行选择；其中UWB Channel模块主要由数字滤波器，开关选择器以及对数高斯白噪声产生器组成，经过加性高 斯白噪声和对数正态分布衰落的UWB多径信道后，输出信号是含有多条不同时延路径的能 量信号，并经过RAKE模块；其中，该RAKE模块采用的是PRAKE接收机，选择合适的最先到达的L条路径，用最小均 方差准则进行合并，该RAKE模块由MATLAB/SIMULINK软件提供；然后在Equalizer模块中， 采用递归最小平方均衡算法来降低多径信道的影响；其中，Equalizer模块为均衡器，由一组横向滤波器组成，由四个延迟单元，五个抽头和 五个可调的复数乘法器即权值组成；通过Judging和Error RateCalculation模块计算误 码率 Judging 和 Error Rate Calculation 模块由 MATLAB/SIMULINK 软件提供。
2.根据权利要求1所述的基于直接序列CDMA/UWB的认知无线电软件仿真平台，其特征 在于该BPSK Modulation模块为BPSK调制模块。
3.根据权利要求1所述的基于直接序列CDMA/UWB的认知无线电软件仿真平台，其特征 在于该Judging模块为抽样判决模块。
4.根据权利要求1所述的基于直接序列CDMA/UWB的认知无线电软件仿真平台，其特征 在于该Error Rate Calculation模块为误码率计算模块。
5.一种基于直接序列CDMA/UWB的认知无线电软件仿真平台的设计方法，其特征在于 其步骤如下步骤一，以序列值为“+1”，“-1”的沃尔什序列和以序列值为“+1”，“0”，“-1”的桥函 数序列作为扩频序列输入到所构建的仿真系统中，并通过改变桥函数序列的移位参数j，以 增大桥函数的零自相关区，从系统最后所得到的仿真结果即误码率曲线可以看到，具有零 相关区的桥函数序列比沃尔什序列具有更好的误码率性能，即具有更好的抗多径干扰的能 力；步骤二，将m序列和桥函数序列作为扩频序列分别输入到所构建的仿真系统中，通过 仿真结果可以看到，在桥函数移位参数比较小即桥函数的零相关区比较小的时候，采用m 序列的系统比采用桥函数序列的系统抗多径干扰的能力略微要好，这是因为m序列的自相 关函数除零点外是一个恒定的值，而且非常接近0，但是随着桥函数移位参数的增大，即零 相关区逐渐变长的情况下，采用桥函数序列作为扩频序列的系统具有更好的误码率性能；步骤三，以上的步骤一和步骤二考虑的是单用户系统抑制多径干扰的能力；现在考虑 多用户系统下采用互相关函数具有零相关区的桥函序列作为扩频序列时其抑制多址干扰 的能力；我们构建了一个有两个用户存在的超宽带认知无线电系统，使具有零互相关区的 桥函数序列和一类特殊的互相关函数恒为0的桥函数智能码序列作为系统的扩频序列，仿 真结果表明，随着移位参数的增大，零互相关区也越来越大，系统抑制多址干扰的能力也越 来越强，当采用互相关函数恒为0的桥函数智能码序列时，系统的误码率性能最好，即抑制 多址干扰的能力达到最好。
6.根据权利要求5所述的基于直接序列CDMA/UWB的认知无线电软件仿真平台的设计 方法，其特征在于在步骤一中所述的桥函数序列是由沃尔什函数和方块脉冲函数结合而 生成的一种由“1”，“-1”，“0”构成的三值序列，有明显的零自相关区和零互相关区；而且作 为桥函数中的移位参数j决定了桥函数的零自相关区和零互相关区的长度，随着移位参数 j的增大，桥函数零相关区的长度也在逐渐增大，而沃尔什函数和方块脉冲函数却没有类似 的性质；而大量的文献中已经证明，含有零相关区的三值扩频序列可以明显的降低多径干 扰；所以在步骤一所采用的仿真过程中，我们采用了不同移位参数的桥函数序列和沃尔什 序列进行对比，随着移位参数的变化，桥函数的零自相关区的长度也在逐渐增大，则系统抗 多径干扰的能力也越来越强。
7.根据权利要求5所述的基于直接序列CDMA/UWB的认知无线电软件仿真平台的设计 方法，其特征在于在步骤二中所述的m序列是一种广为使用的扩频序列，其自相关函数除 了在零点处有一个尖峰值外在其余点处是一个恒定值，而且非常接近零；当桥函数序列移 位参数j比较小时，即零自相关区的长度比较小时，桥函数序列的抗多径干扰的能力不如m 序列，就是因为m序列的自相关函数非常接近0.当桥函数的移位参数j逐渐增大时，零自 相关区逐渐增大，抗多径干扰能力自然逐渐增强；所以当使用零相关区比较大的桥函数序 列时，其抗多径干扰的能力要比m序列好；在m序列和桥函数序列同时存在的情况下，步骤 二提供了 一个挑选性能更好的桥函数序列的准则。
8.根据权利要求5所述的基于直接序列CDMA/UWB的认知无线电软件仿真平台的设计 方法，其特征在于在步骤三中所述的多用户系统中，我们采用了两个用户的系统；在这个 系统中，我们分别采用了普通桥函数序列和一类特殊的桥函数序列即桥函数智能码序列作 为系统的扩频序列；众多参考文献已经证明，多用户系统中所存在的多址干扰由扩频序列 的互相关函数决定；普通的桥函数序列族中不同序列的互相关函数具有明显的零相关区， 可以降低多用户之间存在的多址干扰；而一类特殊的桥函数序列，即桥函数智能码序列其 互相关函数恒为0 ；理论上可以证明，当互相关函数恒为0时，应具有最好的抗多址干扰的 性能；我们把这这类智能码序列作为扩频序列用到两用户的系统中，仿真结果验证了理论 结果，采用智能码序列的系统比普通的桥函数序列具有更好的误码率性能，即更优良的抗 多址干扰的能力。
全文摘要
基于直接序列CDMA/UWB的认知无线电软件仿真平台，由Source模块、UWB Pulse Generator模块、BP SK Modulation模块、UWB Channel模块、RAKE模块、Equalizer模块、Judging和Error Rate Calculation模块构成；该平台的设计方法是(1)以序列值为+1，-1的沃尔什序列和+1，0，-1的桥函数序列作为扩频序列输入到仿真系统中；(2)将m序列和桥函数序列作为扩频序列输入到仿真系统中；(3)多用户系统下将普通桥函数序列和桥函数智能码序列作为扩频序列输入到仿真系统中。
文档编号H04B17/00GK102111227SQ20111004696
公开日2011年6月29日 申请日期2011年2月25日 优先权日2011年2月25日
发明者张其善, 张凤元, 徐亚飞, 李莹, 洪晟, 邸金山, 陶文辉 申请人:北京航空航天大学