ooth系统中，数据部分使用的Modulat1n index较小(0.28?0.35)的调制方式，而引入Modulat1n index = 0.5的序列做前导序列。
[0054]图7所示为不同载波数帧结构方案:前导序列采用多载波调制
[0055]为对抗多径，本发明在前导序列中添加多个OFDM符号(是在利用已知序列按照常规方法生成的前导序列中，选择同步性能好的OFDM符号。例如802.1lac中用于同步的OFMD符号进行添加)，多个OFDM符号时域求平均，引入IFFT/FFT调制。通过这样的方式，该方法能够在大频偏时获得较好的同步性能。如图7所示，例如，在类似IEEE802.15.4g系统(smart grid standard)中，前导序列利用IFFT调制，组成多个OFDM符号，数据部分采用FFT调制，使用单载波信号提高频谱利用率，由此增强了系统的抗多径衰弱的能力，提升了同步性能。
[0056]图8所示为不同调制对象帧结构方案:前导序列采用幅度调制
[0057]本发明针对相位调制传输中多用户干扰问题，引入On-off调制或幅度调制(PAM)，不同于数据帧的调制方式，以提高同步序列接收灵敏度。
[0058]在无线通信系统中，用于同步的前导序列一般选用自相关和互相关性能较好的序列。前导序列和数据帧拥有相同的调制方式，比如ZigBee前导序列和数据帧的调制方式均MSK。MSK为连续相位调制，此类相位调制技术具有恒包络特性，功率效率和频谱效率较高。由于前导序列也采用了相位调制技术，当系统中存在多用户干扰时，干扰用户的前导序列的相位对有用用户的前导序列的相位造成了影响，使得基于自相关和互相关的同步算法性能较差。
[0059]本发明在前导序列中引入On-off调制或幅度调制(PAM)来对抗多用户干扰，提高存在多用户干扰的系统的同步性能，如图8所示。由于On-off或者PAM是基于幅度的调制技术，在存在多用干扰时，干扰用户对有用用户在幅度上造成了影响，但由于前导序列具有优良的自相关和互相关特性，前导序列的自相关或互相关特性对幅度变化不敏感(存在多用户干扰时，前导序列的信号幅度直接叠加，叠加后的信号与本地已知序列做相关运算，仍然能够准确找到同步点)，幅度的叠加对同步性能影响较小，避免了由于前导序列同为相位调制导致的相互干扰，提升了在存在多用户干扰时的同步性能。
[0060]例如，ZigBee系统中，前导序列采用0η_ο??的调制方式，而数据帧部分仍然采用MSK的调制方式，当存在多用户干扰时，系统的同步性能比前导序列也用MSK时好。
[0061]发送端按照其与接收端预先确定的帧结构，发送信号。接收端则根据其与发送端预先确定的调制方式进行解调。
[0062]如图9所示，接收端先根据配置I (即预先确定的前导序列的调制方式)，按其对应的解调方式对接收到的信息进行解调，从而得到前导序列。然后去除前导序列，再利用与配置2对应的解调方式解调出数据部分。
[0063]例如，如果发送端是采用的不同速率调制方案，即配置I是低速率调制方式，配置2是高速率调制方式，则接收端先以配置I (即低速率调制方式)对应的解调方式检测出前导序列并解调。然后去除解调出来的前导序列，再以配置2(即高速率调制方式)对应的解调方式来解调出数据部分。针对其他方案也类似，根据配置I对应的解调方式解调出前导序列；去除前导序列之后再根据配置2对应的解调方式解调出数据部分。
[0064]可以理解，相位调制与频率调制实质相同，因此本发明中的数据部分也可以用频率调制的方式，而前导序列仍然用幅度调制。接收端解调过程类似。
[0065]<实施例二 >
[0066]第一实施例介绍了发送端和接收端预先确定前导序列和数据部分的调制方式或组帧方法，第二实施例则重点介绍发送端根据信道估计结果，选择调制方式或组帧方法的方案。
[0067]参考图10，本实施例包括以下步骤。
[0068]步骤一:根据信道估计结果选择帧结构
[0069]无线通信系统的性能很大程度上受到无线信道的影响，如阴影衰落和频率选择性衰落等等，使得发射机和接收机之间的传播路径非常复杂。信道估计的精度将直接影响整个系统的性能。为了能在接收端准确的恢复发射端的发送信号，需要采用各种措施来抵抗多径效应对传输信号的影响。
[0070]信息发送端需要先获得信道估计结果，从而选择相应的发送端调制方案。
[0071]信息发送端根据信道估计结果，选择适当的组帧方法，采用相应的帧结构与接收端进行交互。如果信道估计结果是多径干扰相对严重的情况，则采用不同载波帧结构方案；如果信道估计是多用户干扰严重的情况，则选择采用不同调制对象帧结构方案；如果多径干扰或多用户干扰不严重，则可以根据业务特性进行选择，此时针对语音业务优先选择采用不同调制阶数帧结构方案；针对数据业务优先选择不同速率帧结构方案。
[0072]步骤二:对前导序列和数据帧按照不同调制方式进行调制
[0073]不同载波帧结构方案、不同调制阶数帧结构方案、不同速率帧结构方案以及不同调制对象帧结构方案，根据步骤一中选定的帧结构进行调制方法，与第一实施例中的方法相同，在此不赘述。
[0074]步骤三:根据选定的帧结构进行组帧
[0075]发送端根据选定的帧结构，进行相应的调制操作和组帧。
[0076]由于调制等组帧所需处理，可以选用现有的技术，在此不予赘述。
[0077]组帧完成后，发送端向接收端通知选定的帧结构，并发送帧。发送端按照其选定的帧结构进行组帧，并且通知接收端该选定的帧结构，以使接收端能够根据发送端选定的帧结构相对应的调制方式进行解调。可以理解的是，向接收端发出帧结构通知的步骤，可以在组帧步骤(步骤三)之前，也可以与步骤三同时进行。
[0078]可以理解，发送端也可以仅仅将信道估计结果通知接收端，由接收端根据该信道估计结果，基于预先保存的信道估计结果与帧结构的对应关系表，判断出发送端选定的帧结构。这样就不用发送端向接收端通知选定的帧结构了。
[0079]如图10所述，接收端接收到帧结构通知，调取预先保存的配置I (即选定帧结构中的前导序列的调制方式)，按其对应的解调方式对接收到的信息进行解调，从而得到前导序列。然后去除前导序列，再利用与预先保存的配置2(即选定帧结构中的数据部分的调制方式)对应的解调方式解调出数据部分。需要说明的是，配置I和配置2可以预先保存在接收端，也可以在步骤四中由发送端提供给接收端。
[0080]例如，如果接收端根据帧结构通知，获知发送端是采用的不同速率调制方案，即配置I是低阶调制方式，配置2是高阶调制方式，则接收端先以配置I (即低阶调制方式)对应的解调方式检测出前导序列并解调。然后去除解调出来的前导序列，再以配置2(即高阶调制方式)对应的解调方式来解调出数据部分。针对其他方案也类似，根据配置I对应的解调方式解调出前导序列；去除前导序列之后再根据配置2对应的解调方式解调出数据部分。
[0081]本发明所提供的发送端装置参考图4。该装置包括前导序列生成模块，数据部分生成模块，组帧模块。前导序列生成模块接收已知序列并且根据配置I (第一配置)生成前导序列，发送给组帧模块；数据部分生成模块接收信息比特并且根据配置2 (第二配置)生成数据部分，发送给组帧模块。其中，配置I和配置2不同。
[0082]本发明所提供的接收端装置参考图9，包括前导序列检测模块以及数据部分检测模块，所述前导序列检测模块根据第一配置检测出所述前导序列，所述数据部分检测模块根据第二配置生成所述数据部分，所述第一配置和第二配置不同。参考图9，接收端还可以包括去除前导序列模块，用于在前导序列检测出前导序列之后，去除前导序列，并发给数据部分检测模块。
[0083]综上所述，本发明提出了一种应用于无线通信系统的多用户抗干扰同步方法和装置。该方法和装置通过改变前导序列的速率、调制阶数等来提高系统的同步性能和抗多径干扰的能力。与传统的增加冗余(重复编码)提高同步性能的方法相比，本发明在同步性能、编码效率、能量效率上有较大优势，加大了无线通信系统(特别是传感网)的传输距离和增强了抗干扰能力。本发明提高了现有无线通信系统的同步性能，提高了多用户干扰下的同步性能，增强了现有无线通信系统的抗干扰能力。
[0084]上面对本发明所提供的多用户抗干扰同步方法和装置进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。
【主权项】
1.一种多用户抗干扰同步方法，所使用的帧结构中包括前导序列与数据部分，其特征在于: 所述前导序列具有自相关或互相关特性，使得在所述前导序列的信号幅度发生叠加的情况下可以找到同步点， 所述前导序列采用幅度调制。2.如权利要求1所述的多用户抗干扰同步方法，其特征在于: 所述前导序列和所述数据部分采用不同调制对象。3.如权利要求1所述的多用户抗干扰同步方法，其特征在于: 所述前导序列采用On-ofT的调制方式。4.如权利要求1所述的多用户抗干扰同步方法，其特征在于: 所述前导序列采用PAM的调制方式。5.如权利要求1?4中任意一项所述的多用户抗干扰同步方法，其特征在于: 所述数据部分采用相位调制。6.一种多用户抗干扰同步装置，其特征在于包括前导序列生成模块以及组帧模块， 所述前导序列生成模块接收已知序列并且采用幅度调制方式生成前导序列，发送给所述组帧模块。7.如权利要求6所述的多用户抗干扰同步装置，其特征在于: 所述前导序列生成模块采用On-ofT的调制方式生成所述前导序列。8.如权利要求6所述的多用户抗干扰同步装置，其特征在于: 所述前导序列生成模块采用PAM的调制方式生成所述前导序列。9.如权利要求6?8中任意一项所述的多用户抗干扰同步装置，其特征在于还包括数据部分生成模块， 所述数据部分生成模块接收信息比特并且采用相位调制方式生成数据部分，发送给所述组帧模块。10.一种多用户抗干扰同步装置，其特征在于包括前导序列检测模块以及数据部分检测模块， 所述前导序列检测模块利用幅度检测获得前导序列。
【专利摘要】本发明公开了一种多用户抗干扰同步方法和装置。在该方法中，所使用的帧结构中包括前导序列与数据部分，前导序列具有自相关或互相关特性，使得在前导序列的信号幅度发生叠加的情况下可以找到同步点，前导序列采用幅度调制。本发明改善了无线通信系统的同步性能，增强了无线通信系统在多用户干扰下的同步能力。
【IPC分类】H04L7/04
【公开号】CN105141407
【申请号】CN201510520819
【发明人】戴胜辰, 焦明亮, 张学林
【申请人】深圳市晓渡云科技有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月21日