[发明专利]超高速时间跳频CDMA－RF的改进

说明书

技术领域

本发明是关于无线RF时间跳频(hopping)码分多址(CDMA)和时分多址(TDMA)扩展频谱通信系统，尤其是关于超高速系统，在该系统中使用在皮秒(10^-12)从纳秒(10^-9)到微秒(10^-6)范围内的独立超短脉冲(单循环)或少量循环(分组)信号。在发射前和接收后，此系统起到数字通信系统的功能。用于此种无线通信系统的载体既非频率、幅度、相位亦非偏振载体，而是由数字编码方案所提供的一系列独立脉冲的精确定时排列。

背景技术

本领域中的大多数无线RF通信系统使用基于外差或超外差原理的频率域接收机设计，本发明的接收机是时域自差接收机。然而已有技术使用例如直接排序或跳频的编码，从而以获得的处理器增益来实现信号的扩展和解扩展。本发明把超短脉冲或分组作为独立信号，亦可进行编码来确定一个频率内该独立脉冲的定时。在发射中以脉冲位置调制技术来携带信息，例如通过与由信道码所设定的脉冲序列定时的精确微偏差。

由于使用正交编码电路和超高速脉冲序列技术，提供数据速率极高的无线点对点通信及广域多媒体通信是可能的。

上述专利的发明通过在点对点模式及传播模式下的超高速时间跳频CDMA通信中使用正交编码方案明显地提高了无线RF通信的数据速率；它提供了可与传统RF发射或其他超高速时间跳频CDMA或TDMA用户共存而不干扰或引起干扰的通信系统；它也提供了可与例如光纤，通信系统等数字接口连接的无线通信系统；以及耐得住所发射信号中的频率分量的环境陷波滤波的通信系统；以及提供了具有基本上适度的功率范围以及尺寸、重量较小且在制造上不贵的通信系统。

简言之，在一种RF超高速时间跳频CDMA和TDMA无线通信系统中实现了上述特征，该系统使用一系列这样的脉冲和分组中的独立脉冲和分组，这些独立脉冲/分组的持续时间如此短(例如，在皮秒和纳秒范围内)，从而各个脉冲信号能量同时或瞬时地(并非依次)在非常多的频率上扩展。也使用一种时间跳频序列码对这些脉冲/分组在序列上进行精确定位，以最佳地使用时间频率空间，由于所使用的编码方案的正交性，所以也提供了不干扰的发射信道。该使用的独立脉冲/分组的超高速性质还允许把帧的持续时间分割成其中信号可出现的许多微小的时间间隔。把帧分割成许多微小间隔使得可利用许多可能的编码方案以及许多不干涉的发射信道。继而，各个脉冲的超短性质以及正交编码方案使得任何无线通信系统都可实现最高多重信道或总体数据速率。

在以上专利的发明的一个实施例中，一通信系统使用：(i)正交编码，它可从属于单个采集系统/匹配滤波器，并捕捉和分配每个代码至唯一的解码调制解调器；(ii)相关器/采集系统/匹配滤波器，它们可检测超高速信号并保持对毫秒数量级的超帧的这种捕捉的记忆；(iii)种脉冲电源、天线、编码调制解调器、振荡器时钟、情报/数据加密器；以及(iv)提供编码信息至编码和解码调制解调器的EPROM。

本发明关于光学时间跳频码分多址(CDMA)和时分多址(TDMA)扩展频谱通信系统，尤其是关于超高速系统和高数据速率的系统，该系统使用在毫微微秒(10^-15)范围内的独立超短信号，但也可应用于其他瞬时长度的信号。在发射前和接收后，此系统起到数字通信系统的功能。如上述的专利，此无线通信系统的载体即非频率、幅度、相位、又非偏振载体，而是在由数字编码方案所提供的独立脉冲或波分组的序列中的精确同步设置，即宏码。

本发明关于一种系统和方法，其中通过脉冲或分组位置调制技术来发射信息，即通过与信道码或微码所设定的脉冲/分组序列定时的精确微偏差，例如通过脉冲/分组调制。

由于使用正交编码电路和超高速脉冲序列技术，所以提供数据速率极高的光纤广播以及点对点通信是可能的。  

发明目的

相应地，本发明的一个目的是通过在网络广播和点对点模式的超高速时间跳频CDMA或TDMA通信中，使用正交编码方案来显著地提高光纤通信的数据速率(Gagliardi & Karp，1995；Spirit & O’Mahony，1995)。

本发明的另一目的是提供一种光纤通信系统，该系统可与例如RF或电线等数字通信系统相接。

发明内容

本发明的技术方案在于提供一种时间频率领域的超短脉冲时间跳频码分多址(CDMA)通信系统，其特征在于包括：

发射机装置，该发射机装置包括：