[发明专利]一种基于OFCDM和相关域调制解调的通信方法

说明书

技术领域

本发明属于通信抗干扰技术领域，涉及正交频分与码分复用(Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing,OFCDM)技术以及相关域调制解调技术。

背景技术

正交频分与码分复用(Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing,OFCDM)是一种基于多载波码分多址(Multi-carrier Code Division Multiple Access,MC-CDMA)和正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的技术。OFCDM本质和MC-CDMA一样，每个子载波传输较低的符号速率，这样可以有效抑制主要存在于宽带信道中的多径干扰。OFCDM系统的完整框图如图1所示，与OFDM系统的不同之处在于，OFCDM在发送端的子载波映射前首先进行二维扩展，在接收端的解子载波映射后进行二维解扩。OFCDM系统的收发两端若要成功进行通信，接收端必须进行信道估计且必须知道发送端的本地扩频序列，否则无法消除信道影响和实现接收端解扩。

相干带宽是一个表征多径信道特性的重要参数，在相干带宽范围内，多径信道具有恒定的增益和线性相位，信号的衰落是高度相关的，可认为衰落近似相等；而若信号带宽大于相干带宽，那么在间隔超过相干带宽的两个频点的信道幅度值近似独立，此时信号带宽内信道幅度变化较大。相干时间也是一个表征多径信道的重要参数，在相干时间内，可认为信道在时域是相关的，而时间间隔超过相干时间的两个数据，则可认为他们经历的时域信道是相互独立的。

发明内容

本发明以OFCDM系统为基础，根据计算得到的相干带宽，在发送端对发送比特进行相关域调制，在接收端进行相关域解调，根据两个码块的相关值解调出发送比特。

本发明的整个系统链路如图3所示，包括：数字化信源、相干带宽和相干时间计算、生成正交扩频码块、相关域调制、FFT/IFFT、加/去CP模块、信道、相关值计算、归一化因子计算、相关值归一化、判决解调以及输出等模块。

本发明详细技术方案如下：

一种基于OFCDM和相关域调制解调的通信方法，包括以下步骤：

步骤1：根据信道的最大时延σ_τ及多普勒频移f_d计算系统的相干带宽B_c=1/σ_τ和相干时间T_c=1/f_d。相干带宽和相干时间确定了信道的相关域大小，再结合子载波间隔Δf和采样时间t_s计算得到相干带宽在频域跨越的子载波数N_F和相干时间在时域的持续时隙数N_T，如图2所示。

步骤2：如图2中所示，根据步骤1计算得到的相关域大小，确定正交扩频码块大小为L×N_T，其中L=N_F/2。生成的正交扩频码块集合为P={P₁ P₂ … P_K}，其中每两个不同扩频码块均相互正交。

步骤3：根据系统总子载波数及扩频码块大小确定每帧可发送的比特数M，并由数字化信源产生M位信息比特。

步骤4：相关域调制。其详细过程如图4所示。

若信息比特b_m=1，

步骤A：从正交扩频码块中随机选择2个扩频码块P_i与P_j(i=j)，相关域调制后的发送信息为[P_i P_j]。

若信息比特b_m=0，

步骤B：从正交扩频码块中随机选择2个扩频码块P_i与P_j(i≠j)，相关域调制后的发送信息为[P_i P_j]。

步骤5：对相关域调制后的数据进行IFFT变换，并添加CP后进行发送。发送数据经过信道后到达接收端。

步骤6：接收端预处理。将接收到的信号去CP，然后FFT变换到频域。