[发明专利]I/Q双支路索引调制多序列扩频系统与方法

说明书

I/Q双支路索引调制多序列扩频系统与方法，属于无线通信中的扩频技术领域。在发送端，发射机发送用于索引调制的附加信息比特序列和调制信息比特序列组成的第i个数据块，将附加信息比特序列分成等长的两组，并分别进行索引调制，选择出两组具有不同循环移位的扩频序列，进而对调制信息比特序列进行扩频并叠加，得到发送信号；在接收端，接收机利用导频信号以及接收到的信号对信道进行估计，根据估计的信道状态信息对接收信号进行解扩，得到估计的调制比特序列以及两组扩频序列的索引，从而恢复出调制信息比特序列及两组附加信息比特序列组成的发送数据块。能较好抑制干扰，提高信息传输速率。在多径瑞利信道下提高信息传输速率，误码性能好。

技术领域

本发明属于无线通信中的扩频技术领域，尤其是涉及一种I/Q双支路索引调制的多序列扩频系统与方法。

背景技术

近年来，水声环境下无线通信的研究成为热点，对高可靠性的水下无线通信的需求也不断增加。但由于水声信道可用带宽不足，及时域(多径延迟扩展)和频域(多普勒扩展)严重双重扩展的特点，使得在水声信道下实现可靠通信变得非常困难。

直接序列扩频系统因具有抗干扰、抗噪声、抗多径衰落、保密性强、可多地址复用和高精度测量等优点,被广泛应用于各种军用和民用通讯以及导航系统中。而在水声信道下，它利用频率选择性水声信道中的频率分集，从扩频增益中受益，从而能够以低信噪比进行通信，因此直接序列扩频技术同样被广泛应用于隐蔽水声通信中，但是，它通常需要在接收端进行复杂的相干检测，并且需要信道在扩频序列周期内保持时不变，这对于快时变的水声信道而言相当困难；因此，许多学者对直接序列扩频做出改进。

有学者提出多序列扩频(Multiple Sequences Spreading,MSS)系统，该系统首先获得原始扩频序列的多个循环移位序列，同时调制多个不同的符号并叠加。在接收机处，利用导频信号进行信道估计，并利用估计的信道状态信息对接收信号进行解扩，从而实现对时延多径干扰的抑制。且由于导频承载扩频序列和数据承载扩频序列通过相同的信道，因此MSS系统在快速时变信道上显示出良好的性能；但是，扩频系统的数据传输速率较低是其致命的缺点。

为了提高数据传输速率和能量利用效率，本发明提出I/Q双支路索引调制多序列扩频系统与方法。索引调制(Index Modulation,IM)通过扩展常规二维星座图以传输附加信息，I/Q双支路索引调制同时对I、Q两路进行索引调制；因此，本发明能够同时传输二维星座符号以及双支路附加信息，提高了信息传输速率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的多序列扩频系统信息传输速率不高等问题，提供一种可提高系统信息传输速率，并保证系统性能的I/Q双支路索引调制多序列扩频系统与方法。

所述I/Q双支路索引调制多序列扩频系统包括发射端与接收端；

所述发射端包括十进制转换模块、移位序列选择器模块、J个移位模块、串并转换模块、J个星座调制模块和添加CP模块；所述十进制转换模块用于将二进制序列转换为十进制数，所述移位序列选择器模块用于进行索引调制，所述J个移位模块用于对原始扩频序列c进行不同移位，所述串并转换模块用于将串行数据转换为并行，所述J个星座调制模块用于对发送符号进行星座映射，所述添加CP模块用于对第i个扩频叠加信号x(i)添加循环前缀以及数模转换模块将数字信号转换为模拟信号；