專利名稱：寬帶碼分多址系統(tǒng)的長擾碼序列相位偏移方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種移動通信方法及裝置，尤其涉及的是一種寬帶碼分多址系統(tǒng)中長擾碼序列相位偏移的方法和裝置。
背景技術：
在現(xiàn)有技術的寬帶碼分多址通信系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)抗干擾、抗多徑、抗截獲、保密、多址通信、實現(xiàn)同步等要求，通常采用一個偽隨機碼序列對信號進行加密，也就是對擴頻信號進行加擾。
當基站通過射頻接收得到用戶發(fā)送的基帶信號時，需要對接收到的基帶信號進行加擾的逆操作也就是解擾。在寬帶碼分多址通信系統(tǒng)中，上行鏈路通常采用Gold碼的長擾碼實現(xiàn)信號的加擾，所以基站也相應采用Gold碼的長擾碼對基帶信號進行解擾。用于加擾和解擾的長擾碼是復數(shù)擾碼，分為實部和虛部，復數(shù)長擾碼的實部和虛部是由長擾碼序列X、Y中的部分比特通過模2相加得到的。
在3GPP TS 25.213協(xié)議中介紹了擾碼生成和擾碼序列相位偏移的方法，如附圖1所示，長擾碼是由clong，1，n和clong，2，n兩個二進制m序列的38400個碼片的模2相加產生的具有38400(0-38399)個相位的擾碼值。二進制m序列是由25階生成多項式產生的，命X和Y代表兩個m序列，X序列是由生成多項式X25+X3+1產生的，Y序列是由生成多項式Y25+Y3+Y2+Y+1產生的。兩個序列共同構成Gold序列。
復數(shù)值的長擾碼Clong，n序列定義為Clong，n(i)＝clong，1，n(i)(1+j(-1)iclong，2，n(2i/2))
每生成一個復數(shù)長擾碼，25比特的擾碼序列X、Y都要根據各自的生成多項式得到偏移一個相位后新的25比特序列X1、Y1，再用X1、Y1去生成下一個相位的復數(shù)長擾碼，以此類推，一直得到38400個不同相位的復數(shù)長擾碼。如果長擾碼序列相位偏移裝置采用3GPP TS 25.213協(xié)議中所描述的方法使用移位寄存器對X、Y序列進行移位，每次移位只能使長擾碼序列X、Y移動1個相位。
這種方法存在缺陷，即對于一組X、Y序列，如果想得到當前相位偏移n個相位后的復數(shù)長擾碼碼字，必須對X、Y序列進行n次移位才能得到計算該長擾碼碼字對應的長擾碼序列Xn、Yn。對于上行解擾裝置來說經常需要根據一組長擾碼序列X、Y直接得到相位偏移為2560×n(n＝1，2，...，13，14)的長擾碼碼字，那么如果采用這種方法需要對X、Y序列進行2560×n次的移位操作才能得到生成長擾碼碼字所需的相位偏移后的長擾碼序列X2560×n、Y2560×n，這樣將產生很大的處理延時，從而也導致系統(tǒng)設計的復雜性和硬件實現(xiàn)的困難。
在寬帶碼分多址系統(tǒng)中，上行解擾裝置在對基帶信號進行解擾時，有時需要從一個無線幀即38400個碼片的某個中間位置開始解擾，那么就需要根據擾碼序列的初始值得到38400個碼片的某個中間位置開始的擾碼碼字，也就是需要對擾碼序列初始值的相位進行偏移，如果采用圖1所示的方法，需要多次移位才能完成，這樣做效率比較低，而且硬件設計復雜。
因此找到一種快速實現(xiàn)長擾碼序列相位偏移的方法和裝置，降低系統(tǒng)設計的復雜性，提高硬件系統(tǒng)的可實現(xiàn)性是十分必要的?，F(xiàn)有技術有待于進一步改進和發(fā)展。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種寬帶碼分多址系統(tǒng)的長擾碼序列相位偏移方法和裝置，用以克服上述現(xiàn)有技術的長擾碼序列相位偏移方法存在的擾碼序列相位偏移量大時移位操作次數(shù)過多引起的處理延時大，系統(tǒng)設計復雜的缺點。
本發(fā)明的技術方案包括一種寬帶碼分多址系統(tǒng)的長擾碼序列相位偏移方法，其包括以下步驟A、根據擾碼序列中X、Y序列生成的多項式，分別得到對應X、Y序列生成多項式的相位偏移矩陣XT和YT；B、由擾碼序列偏移量確定XT和YT矩陣不同次冪的乘積組合；C、由確定的XT和YT不同次冪的矩陣參數(shù)分別相乘計算得到X序列和Y序列的相位偏移矩陣參數(shù)；D、將擾碼序列X、Y分別與對應相位偏移矩陣相乘，得到相位偏移后的擾碼序列X′、Y′。
所述的方法，其中，所述對應X、Y序列生成多項式的相位偏移矩陣XT和YT為25行25列。
所述的方法，其中，如需得到當前擾碼序列偏移n個相位后的擾碼碼字，將X序列作為行向量乘以XT矩陣的n次冪，Y序列作為行向量乘以YT矩陣的n次冪，得到的行向量Xn、Yn即為X、Y序列偏移n個相位后的序列，并根據Xn、Yn序列得到當前擾碼序列偏移n個相位后的擾碼碼字；n為計數(shù)自然數(shù)。
一種寬帶碼分多址系統(tǒng)的長擾碼序列相位偏移的裝置，其中，包括以下功能模塊擾碼序列相位偏移值判斷模塊、相位偏移矩陣參數(shù)存儲器地址生成模塊、X序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器模塊、Y序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器模塊、以及，擾碼序列偏移生成模塊；將擾碼序列相位偏移值輸入到所述擾碼序列相位偏移值判斷模塊，由所述擾碼序列相位偏移值判斷模塊進行擾碼序列相位偏移值的判斷，并輸出有效擾碼序列相位偏移值到相位偏移矩陣參數(shù)存儲器地址生成模塊；所述相位偏移矩陣參數(shù)存儲器地址生成模塊用于生成X序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器讀地址和Y序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器讀地址，根據這兩個讀地址分別從X序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器和Y序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器中讀出X、Y序列相位偏移矩陣參數(shù)，并輸入到所述擾碼序列偏移生成模塊；所述擾碼序列偏移生成模塊用于根據X序列和Y序列相位偏移矩陣參數(shù)以及擾碼序列X、擾碼序列Y計算得到相位偏移后的擾碼序列X′、Y′。
本發(fā)明所提供的一種寬帶碼分多址系統(tǒng)的長擾碼序列相位偏移方法和裝置，與現(xiàn)有技術相比，在長擾碼序列相位偏移量較大時無須多次對擾碼序列X、Y進行移位操作，可以快速得到各相位偏移的擾碼碼字，其系統(tǒng)處理延時減小了，系統(tǒng)設計的復雜性也大大降低，節(jié)省了大量的硬件資源。


圖1為現(xiàn)有技術的3GPP TS 25.213協(xié)議中長擾碼序列相位偏移原理圖；圖2為本發(fā)明的長擾碼序列相位偏移方法的流程圖；圖3為本發(fā)明的長擾碼序列相位偏移裝置結構框圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
本發(fā)明的寬帶碼分多址系統(tǒng)的長擾碼序列相位偏移方法和裝置，其核心思想是根據擾碼序列中X、Y序列生成多項式，分別得到對應X、Y序列生成多項式的25行25列的相位偏移矩陣XT和YT，將X或Y序列作為一個行向量與XT或YT矩陣相乘，得到的行向量即為X或Y序列偏移一個相位后的序列X1、Y1，這樣就使用矩陣乘法實現(xiàn)了擾碼序列按照生成多項式進行的相位偏移。采用本發(fā)明的長擾碼序列相位偏移方法，通過擾碼序列與相位偏移矩陣相乘直接得到相位偏移后的擾碼序列。
如果要得到當前擾碼序列偏移n個相位后的擾碼碼字，只需將X序列作為行向量乘以XT矩陣的n次冪，Y序列作為行向量乘以YT矩陣的n次冪，得到的行向量Xn、Yn即為X、Y序列偏移n個相位后的序列，然后根據Xn、Yn序列就可以得到當前擾碼序列偏移n個相位后的擾碼碼字。
本發(fā)明的長擾碼序列相位偏移方法，如圖2所示的，包括以下步驟步驟1由擾碼序列偏移量確定XT和YT矩陣不同次冪的乘積組合。
步驟2由確定的XT和YT不同次冪的矩陣參數(shù)分別相乘計算得到X序列和Y序列的相位偏移矩陣參數(shù)。
步驟3將擾碼序列X、Y分別與對應相位偏移矩陣相乘，得到相位偏移后的擾碼序列X′、Y′。
上述寬帶碼分多址系統(tǒng)中的長擾碼序列相位偏移步驟給出了一種快速完成長擾碼序列相位偏移的方法。
本發(fā)明的長擾碼序列相位偏移裝置結構如附圖3所示，長擾碼序列相位偏移裝置包括3個輸入數(shù)據和5個功能模塊，其中輸入數(shù)據包括擾碼序列相位偏移值、擾碼序列X、擾碼序列Y，所述功能模塊包括擾碼序列相位偏移值判斷模塊、相位偏移矩陣參數(shù)存儲器地址生成模塊、X序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器模塊、Y序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器模塊、和擾碼序列偏移生成模塊。
首先將所述擾碼序列相位偏移值輸入到所述擾碼序列相位偏移值判斷模塊，由所述擾碼序列相位偏移值判斷模塊進行擾碼序列相位偏移值的判斷，并輸出有效擾碼序列相位偏移值到相位偏移矩陣參數(shù)存儲器地址生成模塊，相位偏移矩陣參數(shù)存儲器地址生成模塊生成X序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器讀地址和Y序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器讀地址，根據這兩個讀地址分別從X序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器和Y序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器中讀出X、Y序列相位偏移矩陣參數(shù)并輸入到擾碼序列偏移生成模塊，擾碼序列偏移生成模塊根據X序列和Y序列相位偏移矩陣參數(shù)以及擾碼序列X、擾碼序列Y計算得到相位偏移后的擾碼序列X′、Y′。
本發(fā)明的長擾碼序列相位偏移方法中相位偏移矩陣XT和YT的生成方法為對于X序列，由X序列的生成多項式可知偏移一個相位后得到的序列X1的23到0比特是X序列的24到1比特，序列X1的第24比特為X序列第0比特和第3比特的模2相加的結果，所以相位偏移矩陣XT的第24列參數(shù)中第23行為1其余行為0，第23列參數(shù)中第22行為1其余行為0，...，第1列參數(shù)中第0行為1其余行為0，第0列參數(shù)中第24行和21行為1其余行為0；對于Y序列，由X序列的生成多項式可知偏移一個相位后得到的序列Y1的23到0比特是Y序列的24到1比特，序列Y1的第24比特為Y序列第0比特、第1比特、第2比特和第3比特的模2相加的結果，所以相位偏移矩陣YT的第24列參數(shù)中第23行為1其余行為0，第23列參數(shù)中第22行為1其余行為0，...，第1列參數(shù)中第0行為1其余行為0，第0列參數(shù)中第24行、23行、22行和21行為1其余行為0。相位偏移矩陣XT和YT參數(shù)如下
對于擾碼的38400個擾碼相位偏移量可用16比特的整數(shù)(0-38399)來表示，在這16比特中第0比特代表相位偏移量為2°，第1比特代表相位偏移量為21，...，第15比特代表相位偏移量為215，這樣對于擾碼38400個相位偏移量中的任意一個相位偏移量可以用2的0到15不同次冪組合相加表示，每個2的次冪代表著一個相位偏移矩陣，將這些相位偏移矩陣相乘就得到了最終的相位偏移矩陣。
這樣只需要根據相位偏移量中對應比特的值為1或是0來選擇XT、XT21、XT22...XT214、XT215這16個矩陣不同的乘積組合，將這些矩陣相乘得到X序列的相位偏移矩陣，同理根據相位偏移量也可得到YT、YT21、YT22...YT214、YT215這16個矩陣的不同的乘積組合，將這些矩陣相乘得到Y序列的相位偏移矩陣，然后將擾碼序列X、Y分別和對應的相位偏移矩陣相乘，就得到了這個相位偏移量對應的X、Y序列相位偏移后的擾碼序列值，這樣就可以得到相位偏移后長擾碼碼字。
圖2為本發(fā)明的長擾碼序列相位偏移方法的流程圖。如前所述，首先由擾碼序列偏移量確定相位偏移矩陣XT和YT不同次冪的乘積組合，然后根據所確定的XT和YT不同次冪的矩陣參數(shù)相乘得到所需要的X序列和Y序列的相位偏移矩陣，最后將擾碼序列X、Y作為行向量與相位偏移矩陣作矩陣相乘，得到的行向量X′、Y′即為擾碼序列X、Y相位偏移后的值。
在寬帶碼分多址系統(tǒng)中，每個無線幀包含15個時隙，每個時隙包含2560個碼片數(shù)據。在上行解擾器中，一般都是從15個時隙中的某個時隙的起始處開始進行解擾，也就是說擾碼序列的相位偏移量一般為2560×n(n＝1，2，...，13，14)，為了簡化設計，減少矩陣之間的乘法而造成的資源消耗，本發(fā)明方法預先計算得到XT2560，XT2560×2，...XT2560×14和YT2560，YT2560×2，...YT2560×14這28個矩陣參數(shù)，而不是采用XT、XT21、XT22...XT214、XT215和YT、YT21、YT22...YT214、YT215矩陣組合相乘的方法得到X序列和Y序列的相位偏移矩陣，將這28個矩陣中與X序列相關的14個矩陣參數(shù)存儲到X序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器中，與Y序列相關的14個矩陣參數(shù)存儲到Y序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器中。當長擾碼序列相位偏移裝置對長擾碼序列進行相位偏移的時，只需要根據相位偏移量的值來產生X序列和Y序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器的讀地址，得到X序列和Y序列相位偏移矩陣參數(shù)，將長擾碼序列X、Y分別與X序列和Y序列相位偏移矩陣相乘得到相位偏移后的擾碼序列X′、Y′。
這樣本發(fā)明裝置和方法只使用了一次矩陣乘法就完成了長擾碼序列的相位偏移，節(jié)省了硬件資源。
如圖3所示，為本發(fā)明的長擾碼序列相位偏移裝置的結構框圖。長擾碼序列相位偏移裝置首先判斷擾碼相位偏移量的值，如果擾碼相位偏移量的值為2560×n(n＝1，2，...，13，14)，則作為有效偏移量值輸送給相位偏移矩陣參數(shù)存儲器讀地址生成模塊生成X序列和Y序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器的讀地址，然后根據生成的讀地址從X序列和Y序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器中讀出對應的相位偏移矩陣參數(shù)，將擾碼序列X、Y與對應偏移矩陣相乘，得到相位偏移后的X′、Y′序列；如果擾碼相位偏移量的值不在2560×n(n＝1，2，...，13，14)這14值內，則認為是無效相位偏移值，不對擾碼序列相位進行偏移。由于矩陣中的元素只有1或0兩種值，X、Y序列元素也只有1或0兩種值，乘法用邏輯與、模2加法用邏輯異或在硬件電路中都很容易實現(xiàn)。
下面根據圖3，舉實例說明本發(fā)明裝置的工作方式。例如，Gold擾碼號為32，即X＝[1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0]，Y＝[1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1]，擾碼相位偏移量為2560，則擾碼相位偏移值判斷模塊將這個偏移值作為有效偏移值輸送給相位偏移矩陣參數(shù)存儲器地址生成模塊分別生成X序列和Y序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器讀地址，然后根據這兩個讀地址分別讀出X序列和Y序列相位偏移矩陣XT2560和YT2560的參數(shù)，在擾碼序列偏移生成模塊中分別計算得到X序列偏移后的結果X′和Y序列偏移后的結果Y′，對于本例X′＝[1，0，1，1，1，1，1，0，0，1，1，1，1，0，1，1，1，0，0，1，0，0，1，1，0]，Y′＝
。然后根據序列X′、Y′就可以得到相位偏移2560后的長擾碼碼字。
本發(fā)明的寬帶碼分多址系統(tǒng)的長擾碼序列相位偏移方法和裝置，與現(xiàn)有技術相比，在長擾碼序列相位偏移量較大時無須多次對擾碼序列X、Y進行移位操作，例如擾碼相位的偏移量為2560，則現(xiàn)有技術實現(xiàn)需要2560次移位才能完成擾碼序列的相位偏移，而采用本發(fā)明所述的方法和裝置，只要作一次矩陣乘法就可以完成擾碼序列的相位偏移，進而可以快速得到相位偏移為2560的擾碼碼字。這樣系統(tǒng)的處理延時減小了，系統(tǒng)設計的復雜性大大降低了，也節(jié)省大量的硬件資源。
當應當理解的是，上述針對具體實施例的描述較為詳細，并不能因此而認為是對本發(fā)明專利保護范圍的限制，本發(fā)明的專利保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種寬帶碼分多址系統(tǒng)的長擾碼序列相位偏移方法，其包括以下步驟A、根據擾碼序列中X、Y序列生成的多項式，分別得到對應X、Y序列生成多項式的相位偏移矩陣XT和YT；B、由擾碼序列偏移量確定XT和YT矩陣不同次冪的乘積組合；C、由確定的XT和YT不同次冪的矩陣參數(shù)分別相乘計算得到X序列和Y序列的相位偏移矩陣參數(shù)；D、將擾碼序列X、Y分別與對應相位偏移矩陣相乘，得到相位偏移后的擾碼序列X′、Y′。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對應X、Y序列生成多項式的相位偏移矩陣XT和YT為25行25列。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，如需得到當前擾碼序列偏移n個相位后的擾碼碼字，將X序列作為行向量乘以XT矩陣的n次冪，Y序列作為行向量乘以YT矩陣的n次冪，得到的行向量Xn、Yn即為X、Y序列偏移n個相位后的序列，并根據Xn、Yn序列得到當前擾碼序列偏移n個相位后的擾碼碼字；n為計數(shù)自然數(shù)。
4.一種寬帶碼分多址系統(tǒng)的長擾碼序列相位偏移的裝置，其特征在于，包括以下功能模塊擾碼序列相位偏移值判斷模塊、相位偏移矩陣參數(shù)存儲器地址生成模塊、X序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器模塊、Y序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器模塊、以及，擾碼序列偏移生成模塊；將擾碼序列相位偏移值輸入到所述擾碼序列相位偏移值判斷模塊，由所述擾碼序列相位偏移值判斷模塊進行擾碼序列相位偏移值的判斷，并輸出有效擾碼序列相位偏移值到相位偏移矩陣參數(shù)存儲器地址生成模塊；所述相位偏移矩陣參數(shù)存儲器地址生成模塊用于生成X序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器讀地址和Y序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器讀地址，根據這兩個讀地址分別從X序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器和Y序列相位偏移矩陣參數(shù)存儲器中讀出X、Y序列相位偏移矩陣參數(shù)，并輸入到所述擾碼序列偏移生成模塊；所述擾碼序列偏移生成模塊用于根據X序列和Y序列相位偏移矩陣參數(shù)以及擾碼序列X、擾碼序列Y計算得到相位偏移后的擾碼序列X′、Y′。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種寬帶碼分多址系統(tǒng)的長擾碼序列相位偏移方法和裝置，其方法包括以下步驟根據擾碼序列中X、Y序列生成的多項式，分別得到對應X、Y序列生成多項式的相位偏移矩陣XT和YT；由擾碼序列偏移量確定XT和YT矩陣不同次冪的乘積組合；由確定的XT和YT不同次冪的矩陣參數(shù)分別相乘計算得到X序列和Y序列的相位偏移矩陣參數(shù)；將擾碼序列X、Y分別與對應相位偏移矩陣相乘，得到相位偏移后的擾碼序列X′、Y′。本發(fā)明方法和裝置在長擾碼序列相位偏移量較大時無須多次對擾碼序列X、Y進行移位操作，可以快速得到各相位偏移的擾碼碼字，其系統(tǒng)處理延時減小了，系統(tǒng)設計的復雜性也大大降低，節(jié)省了大量的硬件資源。
文檔編號H04J13/02GK101072098SQ200610076598
公開日2007年11月14日 申請日期2006年5月8日 優(yōu)先權日2006年5月8日
發(fā)明者馮立國, 陳月峰, 梁戈超 申請人:中興通訊股份有限公司