[发明专利]多层载波离散多音通信系统和方法

说明书

本申请是申请号为98814242.2、申请日为1998年8月18日、发明名称为“多层载波离散多音通信技术”的专利申请的分案申请（申请号为200510125082.3）的分案申请（申请号为201010109116.0）的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及到无线电通信，尤其是涉及到在伴随有动态环境变化的困难和敌对环境中的多址联接通信技术。

背景技术

在1940年代的二次世界大战期间发展起来的通信技术包括用来支持高频(HF)带业务的“频率分集通信”或“多层载波通信”。J.Proakis在Digital Communications，McGraw-Hill，1989，7.4-7.7段中提出了频率分集通信技术。Proakis是基于在大大衰减的信道例如是深度衰落的信道中接收时会产生误差而提出分集技术的。通过彼此独立衰落的信道为接收机提供原始信号的若干副本有可能连续通信，除非是在所有重复信道都同时发生衰落的不太可能的情况下。可以排除这种概率。

频率分集是许多分集方案当中的一种。由名义上被各个独立信道的相干带宽隔开的若干个载波信道执行同样的调制。按照时间分集，在不同的时隙中发送相同的信息。在一种分集方案中可以采用多单元天线。可以用若干接收天线接收从单个发射天线发送的信号。为了获得最佳效果，接收天线被分开足够远，以改变一组当中不同的多径干扰。往往需要名义上独立的十个波长来观测独立的信号衰落。

在一种更加成熟的分集方案中采用的信号带宽可以远远大于信道的相干带宽。这种信号的带宽W能够分解多径分量并且为接收机提供若干个独立衰落的信号路径。

其他现有技术的分集方案包括入射角或是空间分集和极化分集。

当带宽W远远大于用户可以利用的各个独立信道的相干带宽时，可以将信道进一步细分成许多频分复用子信道，每个独立信道的相干带宽都具有至少一个相互分离的中心频率。这样就能通过频分复用的子信道发送相同的信号，按照频率分集工作。采用覆盖带宽W的宽带二进制信号也可以获得同样的结果。

G.K.Kaleh在IEEE Transactions on Communications，Spet.1994.上发表的一篇文章“Frequency-Diversity Spread-Spectrum Communication System to Counter Band-limited Gaussian Interference，”中描述了这种技术。这篇文章概括地描述了一种能够蓄意为敌的信号环境中工作的可靠的装置。

J.Proakis在“Spread Spectrum Signals for Digital Communication，”supra的第八章中描述了一种频率分集扩展频谱和多址联接的概念。详细描述了一种与跳频扩展频谱相结合的分集传输方式，用来防止多径衰落和局部频带干扰。

早在1959年就有人提出了适合多元天线阵列的反向天线阵，用来在发送和接收期间提供相同的空间增益模式。有关这种技术的论述可参见R.Monzingo，T.Miller，Introduction to Adaptive Arrays，Wiley Interscience Publications，1980；L.Van Atta的1959年的美国专利2，908，002“Electromagnetic Reflection”；和B.Glance，P.Henryd1983年5月10日的美国专利US4，383，332“High CapacityMobile Radio System”。TDD系统为实现反向天线阵列提供了一种有效的手段，能够减少技术和发送路径之间的信道变化。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种无线电通信系统，用于通过信道畸变截然不同的大范围分散的频带传播数据，象直接序列扩展频谱所需的那样，在干涉频率之间实际上没有发散信号。

本发明的另一个目的是提供一种在强窄带干扰条件下通信的无线电通信系统，例如是普通的蜂窝信号波形，在接收机的解扩展器处关闭受影响的频道。

本发明的另一个目的是提供一种具有简单均衡的线性信道多径畸变的无线电通信系统。

本发明的另一个目的是提供一种无线电通信系统，它能够与离散多音和正交频分复用式信道技术兼容。为了频率信道化和反信道化，还能够与时间分组多音和正交频分复用式调制/解调技术兼容。