一种交织法生成的zcz序列集合的快速周期相关方法
【技术领域】
[0001] 本发明提供一种交织法生成的零相关区（Zero Correlation Zone,ZCZ)序列集合 的快速周期相关方法，属于信息理论、信号处理及通信技术领域。
【背景技术】
[0002] -组具有理想周期自相关和周期互相关或者理想非周期自相关和非周期 互相关的序列集合，能够很好地应用在通信和雷达系统中，提供包括识别、同步、搜 索、干扰消除和信道估计等功能。例如，随着以多输入多输出（Multiple-Input and Multiple-Output，ΜΜ0)技术为代表的无线通信技术的发展，如何通过利用空间维度以使 系统获得更高的吞吐率和更可靠的传输，已成为目前十分热门的研究内容之一。对于MMO 无线通信接收机，同步和信道估计是实现高性能接收的关键之一。采用具有这种理想相关 特性的序列作为导频序列：利用理想相关序列的唯一非零峰值，可实现精确时间同步；利 用零相关区，可消除多径干扰，实现最优信道估计。
[0003] 然而，同时具有理想周期自相关和周期互相关或者理想非周期自相关和非周期互 相关的序列集合已经被证明是不存在的，一种替代方案是ZCZ序列集合。ZCZ序列集合，即 集合内一个序列具有一定长度零相关区自相关特性，不同序列具有同等长度零相关区互相 关特性，只要零相关区的长度大于所需理想自相关和互相关的区域长度，就可以代替理想 序列集合实现以上功能。
[0004] 在这种背景下，许多ZCZ序列集合的生成方法被提出来。特别是，基于理想序列和 酉矩阵采用交织法生成法，由于其生成方法简单易行，并且其生成的ZCZ序列集合的零相 关区长度达到理论界而受到广泛关注和研究。但是，在实际应用中，周期相关运算的计算量 较大，增加接收机的硬件成本和信息处理时延，不利于信息的快速处理。
【发明内容】
[0005] 发明目的：针对上述基于理想序列和酉矩阵采用交织方法生成的ZCZ序列集合， 设计其对应的快速周期相关方法，从而降低接收端的运算量。
[0006] 技术方案：一种交织法生成的ZCZ序列集合的快速周期相关方法，首先生成ZCZ序 列集合，然后对生成的ZCZ序列集合的进行快速周期相关。
[0007] 生成ZCZ序列集合的步骤如下：
[0008] (1)设Aq 为长度为1的理想序列，即A tl的自相关函数i?A。满足如 下性质：
[0009]
【主权项】
1. 一种交织法生成的zcz序列集合的快速周期相关方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 设与ZCZ序列集合
丨相关的接收序列为
，将 R分解成如下子向量：
Rt为长度为1的列向量； (2) 由ZCZ序列集合的迭代生成方法可知，
丨的第i条序列中第j个 元素可表示为：
其中，0 彡i彡 1「1，〇<./<///、-1;
其中0,…，1-1 ;则取元素集合
，表示为向量 hm:
其中，
表示将列向量:向上循 环移位了plQ个点，P= 〇,…，1「1，《 = 〇，???，["-1-1; ⑷将hQ与Rt进行相关计算，得到'，并乘上系数<,,，得到巧"1，具体表示为：
其中，0 彡j?彡 1「1，0 彡j# 1「1，' = 〇，???，///' -1。 (5)将4〃1'/1，(/-2)/1^1；)的第1条序列中第」个元素表示为 ：
其中，0彡i彡1「1，〇句_<(-1。
化'的相关值，表示为：
乘上系数，得到，表示为：
其中，0 彡j0彡 1「1，0 彡 1「i，r=o,…，//广-1 ; (8) 令n= 2,…，N-1，将步骤（5)到步骤（7)迭代执行N-2次，则得到相关值
将
的第i条序列中第j个元素表示为：
其中，0 彡i彡 1「1，〇句_</// -1; (9) 由仏^，可得：
其中& =0+ 则取元素集合
，表示为 向量h$v :
的相关值，表不为：
乘上系数:<,71，得到，表示为：
其中，〇彡j?彡 1「1，〇彡 1「i，z= 〇，j^-io (11)最后，得出接收序列
与ZCZ序列集合
的 周期相关结果
为R循环移位t个点后与
中第mN+i条序列 的相关值，表示如下：
2.如权利要求1所述的交织法生成的ZCZ序列集合的快速周期相关方法，其特征在于， 生成ZCZ序列集合的步骤如下： (1)设
丨为长度为1的理想序列，即&的自相关函数i?A。满足如下性 质：
其中，￡a。为序列A。的能量，mod表示取模操作，（?广表示共轭操作； ⑵定义两个整数1。和1i，满足1 = 1山，1彡1。< 1，1彡1 ^ 1，1i个理想序列 化，0彡i彡1:-1，由怂循环向左移位il^个位数生成，表示如下：
(3)设Bn，n彡1，为liXl^酉矩阵，表示如下：
酉矩阵满足如下性质：
(4) 设Q为包含1i个序列的理想序列的序列集，每条序列长度为1，表示为：
其中，0彡i彡1^1,0彡j彡1-1 ; (5) 设Cn，n> 1，为包含个序列的理想序列的序列集，每条序列长度为W，表示为：
由如下迭代得到：
其中，OSiSli-1，
表示取不超过x的最大整数； (6) 令n =i，…，N，将步骤⑶迭代执行N次，则得到序列集合
:此序列集合即为ZCZ 序列集合，共有M= 条序列，每条序列长度为i= ///v，零相关区长度为
，表 示为
【专利摘要】本发明公开了一种交织法生成的零相关区(Zero？Correlation？Zone，ZCZ)序列集合的快速周期相关方法，包括如下步骤：确定生成ZCZ序列集合所需各项参数，包括迭代次数、理想周期自相关序列和酉矩阵，以及确定ZCZ序列集合的各项参数，包括序列长度、序列条数和零相关区的长度；将与ZCZ序列集合周期相关的接收序列分为各子向量，并与理想自相关序列相关；将这组相关值乘上酉矩阵中的元素并将其中对应元素求和，得到新的一组相关值；将上一步循环迭代，最终得到接收序列与ZCZ序列集合的周期相关值。
【IPC分类】H04L1-00, H04L1-06
【公开号】CN104579587
【申请号】CN201410810696
【发明人】王海明, 王宇, 何世文, 黄永明, 杨绿溪, 张军, 洪伟, 江华
【申请人】江苏中兴微通信息科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月23日