专利名称：一种网络编码扩频通信系统和方法
技术领域：
木发叨涉及-种扩频通信系统，用于第二代移动通信系统CD船one、第三代移动通信系统WCDMA、 cdma2000、 TO-SCDMA、卫星通信系统及其他扩频通信系统。
背景技术：
从20世纪90年代至今，随着数字技术的发展，全球移动无线通信系统发展迅猛，经W/为商业使 用的第-代模拟产品到为公众和商业环境而设计的第二代数字移动通信系统。在20世纪恥年代中期，
Ui界个移动通倍设备制造商和运苦商己从第二代移动通仏'系统的概念认ird阶段进入到只.体的规划、设汁 和实施阶段。
第二代移动通信系统屮的CDMA one和第二代移动通信系统中的三种技术方案WCDMA、 cdma2000、 TD-SCDMA都采用r直接序列扩频技术，其共同特点是将调制解调器和信道编译码器独立设'汁。这种将编 妈器和调制器，解调器和译码器按传统的相互独立的方法设计获得的编码增益较小，系统的功率利用率 不《。这种方法存在以下两个问题(1)译码之前是硬判决，要损失-部分有用信息，通常硬判决解调 在信噪比t要损失约2dB。 (2)在传统的通信系统中，译码器收到的是离散编码符号，纠错编码通常是用 汉明距离来描述巻积码、分组码的抗干扰性能和纠错性能。但是以汉明距离为量度对序列进行最佳译码 时，对汉明距离为最佳的编码符号，在映射为非二进制调制信号吋，并不能获得好的欧氏距离结构。
虽估的编码调制系统应以编码序列的欧氏距离作为调制设计的M-度，要求将编码器和调制器作为 个统 一的整体进行设计，使其产生的编码信号序列之间具有最大的欧氏距离，这就是20世纪90年代初 丌始发展的网格编码调制。
发明内容
本发叨要解决的技术问题是提高现有扩频通信系统的编码增益、增加通信系统的功率利用率，提出 种网格编码扩频通信系统。
所述的扩频通估系统中，网格编码原理必须遵循以下两个原则
(1 ) 编码后的信^序列之间只-有撮大的欧氏距离
(2 ) 编码后的信号序列的扩频调制输出是抑制载波的平衡调制 所述的扩频通仏系统利用维特比软译码实现接收端的解调。
所述的扩频通信系统包括至少- -个网格编码与扩频调制装置，其特征在于还包括
一个网格编码装置、 一个调制装置和个扩频装置。网格编码装置输出的信号流入扩频装置。扩频 装置输出的信号送入调制装置。
所述的扩频通倍系统中，所述的网格编码装置包括至少一个巻积编码装置和一个信号映射装置。
所述的扩频通信系统中，所述的扩频装置完成基带符号的扩频。
所述的扩频通信系统中，所述的调制装置完成发射符号的调制。
所述的扩频通信系统屮，所述的信号映射装置完成信号空间的最佳分割.产生的调制编码信号序列 之间具有最大的欧氏距离，并且编码后的信号序列的扩频调制输出是抑制载波的平衡调制。
所述的扩频通信系统包括至少 一个解扩与维特比软译码装置，其特征在于还包括
--个匹配滤波器或一个相关器和一个维特比软译码装置。
所述的扩频通信系统中，所述的网格编码装置具有纠随机错误的功能。
所述的扩频通信系统还包括-个信道编码装覽和-个信道解码装置'其特祉在f.还包H:
3所述的信道编码装胥和信道解码装置完成纠突发错误的功能。所述的信道编码装置和佶道解码装苦
不足必不"j少的，4所述的扩频迎ft-系统屮缺少所述的仏道编w装置和仏'退解码装甚时，系统仍能ii:常 i:作，只是系统缺乏纠突发错误的能力。由亍本发明将M格编码调制与信道编码相结合起来，从而使所 述的扩频通信系统既能纠正随机错误，又能纠正突发错误。
所述的扩频通信系统包括还包括一个射频发射装置和--个射频接收装置。
所述的网格编码与扩频调制装置或方法与现有的未编码的扩频调制装置或方法相比，编码增益可以
得到3~6dB的提高。因此，这种网格编码扩频通信系统和方法在将发射功率作为一项关键指标的系统 屮只有实际应用价值，例如可以应用在第二代移动通信系统CDMA on、第三代移动通信系统WCDMA、 cdma2000、 TD-SCDMA、卫星通信系统及其他扩频通信系统中。
图1为现有技术的扩频通信系统结构图 图2为本发明提出的第--种网格编码扩频通信系统结构图 图3为本发明提出的W格编码扩频通信系统中的8PSK调制星座图 图4为木发明提出的第二种网格编码扩频通信系统结构图
具体实施例方式
卜面结合附图和具体实施方式
对木发明作进-步详细的描述。
扩频通^系统通过利用扩频序列对低码速率的待发送仏号进行扩频/aw佔输，提n /通fn系统的机 r-扰能力。利用一组正交的扩频序列对多路发送信号扩频后可以在一个信道内进行同时传输，这就实现 /多址接入。在图i所示的现有扩频通信系统中，信道编码装置用于纠数据传输中发生的突发错误和随
机错误，扩频调制装置实现了基带码元的扩频和调制。这种将编码器和调制器，解调器和译码器按相互
独 /.的方法设计获得的编码增益较小，系统的功率利用率低。
本发明为J"解决—匕述现有扩频通信系统的问题，提出了如图2所示的网格编码扩频通信系统，包括
t:少-个网格编码与扩频调制装置、至少--个解扩与维特比软译码装置、 一个射频发射装置和一个射频 接收装.s。
阁2'I'的W格编码与扩频调制装贾将编码序列的欧氏距离作为调制设计的M:度，产牛的编fi4匸4'i'. 列之间只.有最大的欧氏距离，图3即为根据M格编码原理生成的编码序列的8PSK调制星座图，其屮含 有叫个子集子集A、子集B、子集C、子集D;图2中的解扩与维特比软译码装置完成解扩和解调功能。
由f图2中的网格编码与扩频调制装置只能纠随机错误，本发明提出的第二种网格编码扩频通信系 统如图4所示。第二种M格编码扩频通信系统在第一种网格编码调制扩频通信系统中增加了 -个信道编 码装置和一个信道解码装置，图4中的信道编码装置和信道解码装置完成纠突发错误的功能'例如采用 夂织技术、RS码就能实现这个功能。
权利要求
1、一种扩频通信系统，包括一个网格编码调制与扩频装置，其特征在于还包括一个解扩与维特比软译码装置。所述的网格编码与扩频调制装置包括一个网格编码装置、一个调制装置和一个扩频装置。所述的网格编码装置输出的信号流入所述的扩频装置，所述的扩频装置输出的信号送入所述的调制装置。
2、 根据权利要求1所述的扩频通信系统，其特征在:P还包括 一个信道编码装置、-个信道解码装置、 -个射频发射装置和-'个射频接收装置。
3、 根据权利要求1所述的扩频通倍系统，其特征在h所述的网格编码装置包括至少^ -个巻积编码装 S和华:少'个信兮映射装置所述的信号映射装置完成信号空间的最佳分割，产生的调制编码信号序列 之间只有虽人的欧氏距离。
4、 根据权利K:求1所述的扩频通仏系统，"特扯在r:所述的解扩与维特比软译妈装s包拈卞:少--个 匹配滤波器或t:少一个相关器，和至少一个维特比软译码装置。
5、 根据权利要求1所述的扩频通信系统，其特征在于网格编码原理必须遒循两个原则编码后的信兮w列之间具有最人的欧氏距离和编码后的估号序列的扩频调制输出是抑制载波的平衡调制
6、 报据权利要求1所述的扩频通信系统，其特征在于利用维特比软译码实现接收端的解调。
7、 根据权利要求1所述的扩频通信系统，其特征在于所述的网格编码装置具有纠随机错误的功能， 所述的信道编码装霄和信道解码装置完成纠突发错误的功能。
全文摘要
本发明公开了一种网格编码扩频通信系统和方法，其涉及扩频通信技术领域；为了提高扩频通信系统的编码增益，利用网格编码原理完成信号空间的最佳分割，产生的调制编码信号序列之间具有最大的欧氏距离，而且编码后的信号序列的扩频调制输出是抑制载波的平衡调制，并利用维特比软译码实现接收端的解调；所述的扩频通信系统包括至少一个网格编码与扩频调制装置、一个射频发射装置、一个射频接收装置和至少一个解扩与维特比软译码装置；所述的网格编码扩频调制装置或方法与现有的未编码的扩频调制装置或方法相比，可以获得3～6dB的编码增益，减小了发射机的发射功率。
文档编号H04B1/707GK101582704SQ20081013619
公开日2009年11月18日 申请日期2008年7月10日 优先权日2008年7月10日
发明者宁 龙 申请人:宁 龙