廣義正交互補序列設計、分析與應用.pdf

1、在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中，擴頻序列的自相關函數(shù)(ACF)和互相關函數(shù)(CCF)(包括周期/非周期相關特性)的好壞在很大程度上決定了系統(tǒng)多徑干擾(MI)、多址接入干擾(MAI)和鄰區(qū)干擾(ACI)的大小，從而直接影響著系統(tǒng)性能優(yōu)劣和容量大小。擴頻序列的研究主要包含擴頻序列設計與擴頻序列應用兩個方面。本文研究了具有零相關區(qū)(ZCZ)的序列和陣列，也稱廣義正交(GO)序列和陣列。構造了一批具有優(yōu)良相關性能的序列和陣列，并探討了這些序列在多

2、載波碼分多址(CDMA)系統(tǒng)，紅外系統(tǒng)以及多入多出(MIMO)信道估計中的應用。此外，還研究了格雷序列和完備正交序列的邏輯函數(shù)表示。
　　 本文基于ZCZ思想在互補序列中的擴展，討論了Z非周期互補序列(ZACS)和Z周期互補序列(ZPCS)及其伴集的常用構造方法。通過移位算子作用于周期互補序列(PCS)，得到一種構造最優(yōu)ZPCS的方法，所生成的ZPCS不僅在ZCZ內有完美的相關特性，而且在ZCZ外也有不錯的相關特性。通過PCS和

3、移位序列集的結合，使用交織技術構造了廣義正交組間互補周期序列集，該序列集可以分成若干組，組內序列具有普通ZCZ互相關特性，而組間具有完美的互相關特性?；谕昝狸嚵泻鸵莆恍蛄屑褂媒豢椉夹g得到了最優(yōu)或接近最優(yōu)的ZCZ陣列集。此方法不僅能得到具有新的參數(shù)組合的ZCZ陣列集，在參數(shù)的選擇上也更趨靈活。同時，采用的交織操作可以逐行進行也可以逐列進行；相應地，所生成的ZCZ陣列集的矩形ZCZ窗可以在行方向或列方向上達到最大值。陣列數(shù)目和矩形ZC

4、Z窗大小作為折衷的兩個參數(shù)存在，可以滿足不同應用對參數(shù)的具體要求。基于ZCZ思想在互補陣列中的擴展，提出了一種廣義正交互補陣列新概念，使得傳統(tǒng)互補陣列和ZCZ陣列成為它的特殊情況。此擴展豐富了陣列的存在形式，不僅給適合陣列的應用提供了更多的選擇，而且為今后在統(tǒng)一架構下研究陣列作了鋪墊。隨后，論文分別給出了三種構造廣義正交互補陣列的方法，第一種方法使用非周期互補陣列作為初始陣列，通過正交擴展得到廣義正交非周期互補陣列；第二種方法使用ZCZ

5、陣列作為初始陣列，通過正交擴展得到廣義正交周期互補陣列；第三種方法使用ZCZ陣列作為初始陣列，通過比特交織遞歸得到廣義正交周期互補陣列。三種方法得到的陣列集都具有兩類矩形ZCZ窗，一類是普通的矩陣ZCZ窗，一類是完美的矩形ZCZ窗。三種方法得到的兩類矩形ZCZ窗的劃分，分別由初始陣列、正交擴展和比特交織迭代決定。
　　 本文基于簡單的與、或、非邏輯通過數(shù)學歸納法得到了兩類具有重要應用背景的格雷序列和完備正交序列的邏輯函數(shù)表示。序

6、列的邏輯函數(shù)表示不僅可以使序列的工程產生更加方便，同時也有利于觀察該類序列的特性，為序列構造提供新的思路。分析了廣義正交互補序列的三種可能的應用。第一種應用是多載波碼分多址系統(tǒng)，在最大多徑時延以及多用戶時延落在零相關區(qū)內的時候，采用廣義正交非周期互補序列的多載波碼分多址系統(tǒng)可以完全消除MI和MAI。第二種應用是室內無線紅外通信系統(tǒng)，通過對傳統(tǒng)互補序列鍵控(CSK)進行改進，避免了傳統(tǒng)互補序列鍵控中由二進制互補序列(BCP)對的兩個子序列