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正文摘录:

刘宏伟：第三代短波自适应控制器物理波形BW0研究一0，且l矿(f)df—t。J0在AwGN信道中，M个符号等概率传输时，可以证明最佳接收机为M个匹配滤波器或相关器。各个相关器输出的归一化值C，为：r1^f—lCJ一(一／厄)。l|，.(f)∑w，，g(f—mT，)COS”fdf…一0^卜lrfmL1JT一∑w，。(r／厄)’I一，.(f)g(，一m丁，)COS啦f出I—O…’^4—1一∑w…R。o≤J≤M一1(2)m=0rT其中尺。一(t／、／／2E，)“Ir(f)g(￡一m丁，)COSqfdf。Ju所以信号在解扩时应先进行PSK解调再做相关运算解扩。为了减少运算量、提高解扩速度可以使用快速}tadamard变换(FHT)来代替相关运算。3.2快速}tadamard变换(FHT)由于Hadamard矩阵元素在每一个码字的列功率谱中只有一项变换系数不为0，由此可以进行解扩。FHT的方法类似快速傅里叶变换的蝶形运算，其算法非常适合于I=)SP实现。图l给出了M一8时FHT的蝶形运算流图。对于3G—AI，E中采用的16进制walsh扩频调制可以采用16点的FHT变换进行解扩。，(O，(1，(2，(3_厂(4_，(5，(6，(7爱富；三墨多富；矧芝虿黑；矧娶煳嬲芝虿嬲均‘(0)上『，(1)彤’(2)彤(3)后.，(4)印’(5)彤(6)彤(7)图1M一8的FHT碟形运算信号流图因为Hadamal‘d矩阵元素只包括±1，所以可以将乘法运算转化为加减运算，大大降低运算量、提高译码速度。使用相关运算解扩的运算量为0(胼)。如果使用FHT可以将运算量降低到()(／V／log：M)。3.3伪随机序列Walsh函数具有完备正交性，但是其自相关特性很差。伪随机(PN)序列具有良好的自相关特性，在扩频系统中一般与walsh函数一起使用。BW0采用了长度为64的4组8进制伪随机序列，如表2所示。将表2中的4组PN序列从上至下依次选用，循环扩展为长为832的序列。与上面26比特净荷产生的832数据对应相加.并进行模8运算。其过程为：川①川表2BW0采用的PN序列在这里多进制PN序列有2个作用，一是改变信道符号的统计特性，起到扰码的作用；二是在接收端为Walsh序列提供同步。下面对这4组多进制PN序列的自相关性和互相关性进行研究。根据表2计算了上面4组PN序列的自相关值、互相关值以及PN序列与随机序列的互相关值。其自相关最大值为192，次最大值为35。下面汁算PN序列的互相关值，第一个PN序列与其他3个PN序列的互相关值其最大互相关值为50。为了对比互相关性能，进行了随机序列的巨相关值的计算，可以发现表2中的PN序列互相关值与随机序列类似。我们知道walsh函数对同步非常敏感，在没有完全同步情况下其性能急剧下降。从以上研究中可以看出，这里研究的多进制PN序列具有良好的自相关性，因此，接收端可以充分利用PN序列良好的自相关特性，在接收端通过求自相关可以精确定位每一个4比特净荷生成的信道符号，保证Walsh序列的顺利解扩。3.4BW0波形扩频解扩BW0波形选择16Walsh函数作为扩频码。这样交织后的数据每4比特为一组，选择一个长度为16的Walsh序列，并将长度为16的walsh序列重复4次得到长64的一组数据。为了与8PSK调制相匹配。将16walsh扩频调制的值映射为8进制中的0和4，扩频后的序列变成了8进制数据。冗余之后采用一个8进制PN序列作为扰码，其值域为[0.1，…，7]。经过上述过程进入8PSK调制的数据是值域为[o。1，…，7]的8进制数据。在接收端，首先进行8PSK解调，然后通过64位的PN序列对表示同一组净荷的walsh函数采用相关运算或者FHT对信号进行解扩。4结语通过在电台上的试验，验证了在AI。E建链过程采用BW0波形，使用多进制正交扩频调制和解调技术，可以在更低的SNR上建链，提高了建链概率，通信更加可靠。(下转第31页)㈨一懈一㈣一m—m一№一池一懈瑟瑟㈤㈨㈦㈣㈤㈣㈤I三，，，f，?“，，，，鋈