廣義正交擴(kuò)頻序列理論及其在多速率QS-CDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中，擴(kuò)頻序列的自相關(guān)和互相關(guān)特性(包括周期/非周期相關(guān)特性及周期/非周期部分相關(guān)特性)的好壞在很大程度上決定了系統(tǒng)白干擾(SI)、多址接入干擾(MAI)和鄰區(qū)干擾(ACI)的大小，從而直接影響著系統(tǒng)性能優(yōu)劣和容量大小。擴(kuò)頻序列理論包含擴(kuò)頻序列理論界與擴(kuò)頻序列設(shè)計(jì)兩個(gè)主要研究方面。本文研究了零相關(guān)區(qū)(ZCZ)或廣義正交(GO)序列的周期部分相關(guān)理論界及非周期部分相關(guān)理論界，構(gòu)造了幾類具有較好相關(guān)特性的廣義正交擴(kuò)頻

2、序列，提出了相應(yīng)的多速率準(zhǔn)同步CDMA(QS-CDMA)系統(tǒng)模型，探討了新型擴(kuò)頻序列在多速率QS-CDMA系統(tǒng)中的性能。 基于廣義正交直接擴(kuò)頻序列的概念，通過將“權(quán)重向量法”與低相關(guān)區(qū)(L,CZ)/ZCZ的理論結(jié)合在一起，論文分析了廣義正交單位復(fù)根序列的周期/-非周期部分相關(guān)理論界，推導(dǎo)出了序列長度、序列數(shù)目、最大周期/非周期部分自相關(guān)邊峰值和最大周期/非周期部分互相關(guān)值等參數(shù)所滿足的一些新的數(shù)學(xué)不等式。并將其推廣到了常規(guī)單位復(fù)

3、根序列的周期/非周期部分相關(guān)理論界。論文研究表明，已有的關(guān)于廣義正交序列的Tang-Fan界、Peng-Fan界及關(guān)于常規(guī)序列的Paterson-界、Sarwate界、Welch界等都是新結(jié)果的特殊情況。 基于Z-互補(bǔ)碼，構(gòu)造出具有ZCZ的正交可變擴(kuò)頻因子(OVSF)碼，稱為OVSF-ZCZ碼，同時(shí)構(gòu)造出可與正交相移鍵控(QPSK)調(diào)制技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的廣義Z-互補(bǔ)對碼，稱為GPZ碼。并對OVSF-ZCZ碼和GPZ碼的相關(guān)特性進(jìn)行了

4、分析。此外，本文還研究了一種將GPZ碼與不同的chip波形相結(jié)合而構(gòu)造的新的廣義正交擴(kuò)頻序列波形(即GPZ-Chip波形)，同時(shí)討論了GPZ-Chip波形的相關(guān)特性。 提出了兩種多速率單小區(qū)QS-CDMA系統(tǒng)模型，一種基于二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)調(diào)制技術(shù)，利用可變擴(kuò)頻因子序列實(shí)現(xiàn)多速率；另一種基于QPSK調(diào)制技術(shù)，利用多碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)多速率。探討了OVSF-ZCZ碼在第一種多速率QS-CDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用，數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，與采用

5、OVSF碼和ZCZ序列的系統(tǒng)相比，由于多徑干擾受到抑制，系統(tǒng)性能顯著提高。同時(shí)探討了GPZ-Chip波形在第二種多速率QS-CDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用，數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，與采用串聯(lián)WH/m序列與矩形波形的系統(tǒng)相比，由于多徑干擾受到抑制，系統(tǒng)性能顯著提高。 基于GLS序列，構(gòu)造出具有與ZCZ相似相關(guān)特性的廣義正交序列稱為GOS序列，分析了其相關(guān)特性。此外，本文還研究了一種將GLS序列與不同的chip波形相結(jié)合而構(gòu)造的新的廣義正交序列波形

6、稱為GILS-Chip波形，并對其相關(guān)特性進(jìn)行了分析。GOS序列與GLS-Chip波形均可應(yīng)用于多速率多小區(qū)QS-CDMA系統(tǒng)。 論文還提出了兩種多速率多小區(qū)QS-CDMA系統(tǒng)模型。通過將GOS序列與GLS-Chip波形應(yīng)用于多速率多小區(qū)QS-CDMA系統(tǒng)模型，論文分析了該多速率多小區(qū)QS-CDMA系統(tǒng)中的干擾及BER性能。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，與采用GLS序列(波形)的系統(tǒng)相比，由于小區(qū)間干擾及多徑干擾均受能到抑制，這兩種擴(kuò)頻序列