扩展频谱gmsk信号的改进的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及扩展频谱GMSK (高斯最小频移键控）信号的改进，特别是用于在GNSS (全球导航卫星系统）中的使用。
【背景技术】
[0002] 信号的GMSK调制用在许多数字通信系统例如GSM(全球移动通信系统）中。GMSK调 制(其是使用高斯滤波器的FSK(频移键控)调制方法），在使用可用频谱方面是很有效率的。 然而，它遭受符号内干扰（ISI)，这引起比特调制上的降级。因此，使用GMSK的数字通信系统 常常应用均衡器，其能够补偿由于ISI例如Viterbi算法导致的失真。
[0003] 使用与CDMA (码分多址)耦合的GMSK在现有技术中是已知的。这技术例如用于数字 通信技术，因为GMSK提供了很好的频谱效率。然而，由GMSK所引起的ISI扩展了 CDMA的相关 函数。由于CCF(交叉相关函数)通常不再限制在±1个码片之间的事实，这可引起码片间干 扰(ICI) XMSK滤波器越大，即滤波器的BT因数越低，± 1个码片外部的CCF值越高。因此扩展 频谱GMSK信号的跟踪性能与具有相同码片速率的BPSK(二进制相移键控)调制信号相比是 降级的。
[0004] 以国际公布号W02005/043767A2所公布的欧洲专利申请EP1678837A1，提出了一种 用于传送和接收扩展频谱GMSK信号的方法、设备和系统。传送可涉及获得数据符号序列;获 得包括扩展频谱码片序列的扩展频谱码;通过将数据符号序列与扩展频谱码片组合来生成 预调制码片序列，其中对于每个数据符号，通过考虑至少所述数据符号和扩展频谱码片中 的至少一个来生成预调制码片中的至少一个;使用预调制码片序列执行GMSK调制以产生扩 展频谱GMSK信号；以及传送扩展频谱GMSK信号。
[0005] GNSS，例如(NAVSTAR-)GPS(全球定位系统)或者未来欧洲GNSS伽利略，使用为相应 的GNSS所保留的载频上的DSSS(直接序列扩展频谱）调制以便从空间部分的GNSS卫星传送 导航数据到用户部分的GNSS接收器。用于GPS现代化以及用于伽利略的新信号设计引入了 更长扩展码的使用，用于改进相关性质和除数据信道(数据)之外的数据较少信道(导频）以 辅助弱信号跟踪。
【发明内容】
[0006] 本发明的一个目的是进一步改进扩展频谱GMSK信号，特别是关于ICI。
[0007] 通过独立权利要求的主题实现这个目的。通过从属权利要求示出另外的实施例。
[0008] 本发明提出使用包括扩展频谱码片序列的不同扩展频谱码，特别是PN(伪随机噪 声)序列，用于扩展频谱GMSK信号的导频和数据信道，以通过将数据信道和导频信道的数据 符号序列与相应的扩展频谱码片序列组合来生成预调制码片序列，并且将属于数据信道和 导频信道的预调制码片分配到扩展频谱GMSK信号的传送信道同相和正交，使得用相同扩展 频谱码所生成的不超过两个连续预调制码片在相同的传送信道I或Q中传送。用这种方法， 通过在不同传送信道上分配数据和导频扩展码的预调制码片分布所述数据和导频扩展码， 可以降低ICI。
[0009] 本发明的一个实施例涉及用于生成扩展频谱高斯最小频移键控GMSK信号的方法， 包括:获得数据信道的数据符号序列D(t);获得至少一个第一扩展频谱码，其包括数据信道 的扩展频谱码片的第一序列c D(t);获得至少一个第二扩展频谱码，其包括导频信道的扩展 频谱码片的第二序列cP(t);通过将所述数据信道的数据符号序列D(t)与所述至少一个第 一扩展频谱码的第一序列c D(t)的扩展频谱码片以及将导频信道的数据符号与所述至少一 个第二扩展频谱码的第二序列cP(t)的扩展频谱码片组合成码片的组合序列来生成预调制 码片序列r(t);将码片的组合序列的码片分配到扩展频谱GMSK信号的传送信道同相I和正 交Q，使得用相同扩展频谱码所生成的不超过两个连续预调制码片在相同传送信道I或Q中 传送;并且通过使用预调制码片序列执行GMSK调制g(t)来生成扩展频谱GMSK信号s(t)。
[0010] 根据第一分配策略，可获得一个第一扩展频谱码和一个第二扩展频谱码，并且用 第一扩展频谱码所生成的预调制码片可分配到扩展频谱GMSK信号的传送信道同相I和正交 Q，使得用第一扩展频谱码所生成的两个连续预调制码片在不同传送信道I或者Q中传送，并 且用第二扩展频谱码所生成的预调制码片可分配到扩展频谱GMSK信号的传送信道同相I和 正交Q，使得用第二扩展频谱码所生成的两个连续预调制码片在不同传送信道I或者Q中传 送。
[0011]根据第二分配策略，可获得两个或更多第一扩展频谱码和两个或更多第二扩展频 谱码，并且用第一扩展频谱码所生成的预调制码片可通过交织所述预调制码片而分配到扩 展频谱GMSK信号的传送信道同相I，使得用第一扩展频谱码中的相同一个所生成的不超过 两个连续预调制码片在传送信道I中传送，并且用第二扩展频谱码所生成的预调制码片可 通过交织所述预调制码片而分配到扩展频谱GMSK信号的传送信道正交Q，使得用第二扩展 频谱码中的相同的一个所生成的不超过两个连续预调制码片在传送信道Q中传送。
[0012] 本发明另一实施例涉及一种方法，所述方法用于接收根据本发明的方法所生成的 扩展频谱高斯最小频移键控GMSK信号，并且如本文所公开的包括:考虑到第一数据符号已 经通过接收的扩展频谱GMSK信号传送，生成第一参考信号s refl(t);考虑到第二数据符号已 经通过接收的扩展频谱GMSK信号传送，生成第二参考信号sref2(t);同时估计所接收的扩展 频谱GMSK信号与第一参考信号s refl(t)的第一相关函数以及所接收的扩展频谱GMSK信号与 第二参考信号sre3f2(t)的第二相关函数；确定所估计的第一和第二相关函数的精确相关 (punctual correlation)中的最高值;取决于所确定的最高值来选择第一参考信号srefi (t)或者第二参考信号srrf2(t);并且取决于所选择的第一参考信号Srrfl(t)或者第二参考信 号 Srrf2(t)来确定用于执行所接收的扩展频谱GMSK信号与第一或者第二扩展频谱码的相关 的积分时间。
[0013] 另一个实施例涉及一种方法，所述方法用于接收根据本发明方法所生成的扩展频 谱高斯最小频移键控GMSK信号，并且如本文所公开的包括:根据以下方程式生成参考信号 Sref ( t)：
[0014]
[0015] 其中A表示信号的归一化系数，ak表示PN序列的导频扩展或者扩展频谱码，并且bk 表示数据扩展或者扩展频谱码PN序列。T。是码片周期，并且N。是PN序列的长度，即用于扩展 要传送的符号，特别是数据信道的数据符号扩展频谱码PN的序列的扩展频谱码片的数量。 co是GMSK(高斯)滤波器。这允许基于劳伦特分解方程式的简化来设计相对简单和低成本的 可实现的接收器架构。
[0016] 所述方法能够还包括以下步骤:用具有相同长度的零序列来替代数据扩展或者扩 展频谱码PN序列bk用于跟踪导频信道，或者用具有相同长度的零序列来替代导频扩展或者 扩展频谱码PN序列a k用于跟踪数据信道。
[0017] 本发明的又一实施例涉及扩展频谱高斯最小频移键控GMSK信号的生成器，其包 括:数据流生成器，用于生成数据信道的数据符号序列D(t);扩展频谱码生成器，用于生成 包括数据信道的扩展频谱码片的第一序列c D(t)的至少一个第一扩展频谱码以及包括导频 信道的扩展频谱码片的第二序列cP(t)的至少一个第二扩展频谱码;组合器，用于将数据信 道的数据符号序列D(t)与所述至少一个第一扩展频谱码的第一序列3(〇的扩展频谱码片 以及将导频信道的数据符号与所述至少一个第二扩展频谱码的第二序列(^(0的扩展频谱 码片组合成码片的组合序列；预调制码片序列生成器，用于通过将码片的组合序列的码片 分配到扩展频谱GMSK信号的传送信道同相I和正交Q