一種高數(shù)據(jù)率直接序列擴(kuò)頻編解碼方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種高數(shù)據(jù)率直接序列擴(kuò)頻編解碼方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前直接序列擴(kuò)頻編碼技術(shù)已廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域，主要用于提高信號(hào)的抗干擾 能力。其原理是用一組碼長為2"-1的偽隨機(jī)序列碼(通常是m序列碼或GOLD碼，n是產(chǎn)生 該序列需要的線性反饋移位寄存器的位數(shù)或稱偽碼次幕）對(duì)原始數(shù)字信息進(jìn)行逐位擴(kuò)展， 每1位對(duì)應(yīng)一個(gè)2"-1位的偽隨機(jī)序列碼。具體操作是將每1位信息位與偽隨機(jī)序列碼異 或，完成信息位的擴(kuò)展。
[0003] 擴(kuò)展后的擴(kuò)頻編碼速率是原信息碼速率的2"-1倍，在調(diào)制到射頻載波上后所占 頻率帶寬得到擴(kuò)展。偽碼越長，信號(hào)的抗干擾能力越強(qiáng)。但是，增加抗干擾能力的代價(jià)是信 息傳輸速率的降低，偽碼越長，信息傳輸速率降低的越多。例如，對(duì)于一個(gè)帶寬為2MHz的通 信設(shè)備來說，如果不采用擴(kuò)頻技術(shù)，則信息傳輸速率為IMbps;如果用1000位的偽碼進(jìn)行擴(kuò) 頻，則信息傳輸速率將降到化bps。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種高數(shù)據(jù)率直接序列擴(kuò)頻編解碼方法，不需要對(duì)現(xiàn)有設(shè)備 進(jìn)行改造，在接收端使用傳統(tǒng)的解擴(kuò)算法，使信息傳輸速率增加約0.化倍。 陽〇化]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 一種高數(shù)據(jù)率直接序列擴(kuò)頻編解碼方法，其特征在于：所述的編碼方法包括： 首先用需要傳輸?shù)男畔⒅底鳛楫a(chǎn)生偽碼的n級(jí)線性反饋移位寄存器的初始值； 通過n級(jí)線性反饋移位寄存器產(chǎn)生至少兩個(gè)m序列碼，m序列碼作為偽隨機(jī)編碼序列； 采用同步碼+信息碼的數(shù)據(jù)帖結(jié)構(gòu)，一個(gè)同步碼，后面緊跟著十個(gè)信息碼，進(jìn)行編碼； 接收端對(duì)接收到的數(shù)字?jǐn)U頻信號(hào)進(jìn)行解碼時(shí)，首先需要找到同步序列：采用滑動(dòng)相關(guān) 法捜索同步序列的相關(guān)峰，一旦相關(guān)峰值大于設(shè)定的闊值，就可W確定對(duì)同步序列的捕獲， 獲得相關(guān)峰的地址Addm。、； 由于同步序列相關(guān)峰的位置是固定的，因此得到同步序列相關(guān)峰值絕對(duì)值最大的地址 后，就可W推算出緊接著的信息序列的起始地址AddiM,公式為：AddiM=Add"_+n巧"； 從信息序列的起始地址開始，取1個(gè)完整的信息序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，則從得 到的信息序列相關(guān)峰值絕對(duì)值最大的地址即可算出其攜帶的信息值Int公式為： Inf=Addmax-Addhf+l，至此解碼完畢，實(shí)現(xiàn)一個(gè)m序列攜帶n位信息的目的。
[0006] 由于m序列碼的長度越長，則通信系統(tǒng)的擴(kuò)頻增益越大，所述m序列碼的長度根據(jù) 通信實(shí)際需要的擴(kuò)頻增益選取，其中n級(jí)m序列碼的長度為N=2。-1;如n=5，N=2n-1=31。
[0007] 當(dāng)線性反饋移位寄存器的初始值都為0時(shí)，得到的全0數(shù)據(jù)序列用OOH來表示，從 而實(shí)現(xiàn)1個(gè)經(jīng)編碼后的序列1次可攜帶n位信息。
[0008] 本發(fā)明利用了m序列碼本身的特性，配合同步碼的使用，采用數(shù)據(jù)帖結(jié)構(gòu)即一個(gè) 同步碼后面緊跟著十個(gè)信息碼進(jìn)行編碼。使信息傳輸速率在傳統(tǒng)直接序列擴(kuò)頻編碼基礎(chǔ)上 大大提高。現(xiàn)有技術(shù)中1個(gè)偽碼序列只能攜帶1位信息，本發(fā)明可使1個(gè)偽碼序列攜帶n 位信息，結(jié)合數(shù)據(jù)帖的使用，在同樣傳輸帶寬的情況下使信息傳輸速率增加了約0.化倍。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明的數(shù)據(jù)帖結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的解碼流程圖； 圖3為本發(fā)明的相關(guān)峰與地址偏移示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明包括一種高數(shù)據(jù)率直接序列擴(kuò)頻編解碼方法，所述 的編碼方法包括： 首先用需要傳輸?shù)男畔⒅底鳛楫a(chǎn)生偽碼的n級(jí)線性反饋移位寄存器的初始值；通過n級(jí)線性反饋移位寄存器產(chǎn)生至少兩個(gè)m序列碼，m序列碼作為偽隨機(jī)編碼序列；本發(fā)明所n 級(jí)m序列碼的長度為N=2"-l。比如31位的m序列碼可用5級(jí)線性反饋移位寄存器產(chǎn)生，此 時(shí)n=5,N=2n-l=31。
[0011] 線性反饋移位寄存器的初始值不同，產(chǎn)生的m序列碼也不同，因此，可將需要發(fā)送 的信息作為線性反饋移位寄存器的初始值，運(yùn)樣產(chǎn)生的1個(gè)m序列就可W代表填入的n位 信息，從而實(shí)現(xiàn)1個(gè)m序列1次攜帶n位信息的目的?？紤]系統(tǒng)性能和解碼運(yùn)算的需要，用 于編碼的偽隨機(jī)序列需要考慮碼的自相關(guān)性和互相關(guān)性。本發(fā)明的編碼需要至少2個(gè)m序 列碼，m序列碼的長度根據(jù)通信實(shí)際需要的擴(kuò)頻增益選取，更長的碼有更高的擴(kuò)頻增益。如 D1D2D3D4D5編碼代表的為1個(gè)31序列攜帶的化it信息。
[0012] 其中，當(dāng)線性反饋移位寄存器的初始值不為0時(shí)，可得到對(duì)應(yīng)的m序列；當(dāng)線性反 饋移位寄存器的初始值都為0時(shí)，得到的不是偽隨機(jī)序列，為全0序列，全0序列用OOH來 表示。運(yùn)樣，1個(gè)經(jīng)編碼后的序列1次可攜帶n位信息。
[0013] 本發(fā)明采用同步碼+信息碼的數(shù)據(jù)帖結(jié)構(gòu)，一個(gè)同步碼，后面緊跟著十個(gè)信息碼， 進(jìn)行編碼；同步序列和信息序列采用不同的m序列碼，運(yùn)里設(shè)同步序列的偽隨機(jī)序列碼為 nil，信息序列的偽隨機(jī)序列碼為m2。
[0014] 每個(gè)數(shù)據(jù)帖包括1個(gè)同步序列和10個(gè)信息序列，結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0015] 采用不同的m序列碼是為了在解碼時(shí)區(qū)分同步序列和信息序列。其中，同步序列 的作用是在解碼時(shí)用于捕獲，同時(shí)作為地址基準(zhǔn)；信息序列的作用是攜帶需要傳輸?shù)臄?shù)字 信息，每個(gè)信息序列可W攜帶nbit數(shù)據(jù)。
[0016] 同步序列和信息序列的碼長相等(也可W不相等)，其中同步序列的線性反饋移位 寄存器初始值為全"1"。信息序列線性反饋移位寄存器初始值由需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)決定。
[0017] 接收端對(duì)接收到的數(shù)字?jǐn)U頻信號(hào)進(jìn)行解碼時(shí)，首先需要找到同步序列?？刹捎没?動(dòng)相關(guān)法捜索同步序列的相關(guān)峰，一旦相關(guān)峰值大于設(shè)定的闊值，就可W確定對(duì)同步序列 的捕獲，獲得相關(guān)峰的地址Addm。、。
[0018] 由于同步序列相關(guān)峰的位置是固定的，因此得到同步序列相關(guān)峰值絕對(duì)值最大的 地址后，就可W推算出緊接著的信息序列的起始地址AddiM,公式為：AddiM=AdcUy+n巧"。
[0019] 從信息序列的起始地