CN1211861A - 正交码跳频多址通信系统 - Google Patents

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Abstract

一种正交码跳频多址通信系统,根据分配给各个信道的正交码的跳频图分割信道。该通信系统包括:发射机,用于按照正交码跳频多址技术调制输入的数字信号和发送调制的数字信号;和接收机,用于按照正交码跳频多址技术接收数字信号和恢复该数字信号。

Description

正交码跳频多址通信系统
本发明涉及CDMA(码分多址)通信系统，特别涉及根据正交码跳频图分割信道的正交码跳频多址(OCHMA)通信系统。
图1A和图1B是表示使用正交码的传统CDMA通信系统结构的示意图，其中，图1A示出了发射机的结构，图1B示出了接收机的结构。在这里，正交码可以是沃尔什(Walsh)码、哈达玛(Hadamard)码或金色(Go1d)码。
参见图1A，正交码发生器(OCG)10生成用于从信号源9a-9c输出的相应数字信号D0-Dm的正交码OC(0)-OC(m)。混合器11a-11c把数字信号D0-Dm与对应的正交码OC(0)-OC(m)相混合，加法器12把混合器11a-11c输出的混合信号相加。伪噪声序列发生器(PNSG)13生成伪噪声序列(PNS)或伪随机序列(PRS)。混合器(或乘法器)14用PNS乘加法器12的输出信号，调制器15把混合器14的输出信号调制成RF(射频)信号。功率放大器16放大RF信号并经天线17辐射放大的RF信号。
参见图1B,RF放大器21放大经天线20接收的RF信号。解调器22与图1A的发射机发射的同步信号同步地解调RF放大器21输出的RF信号。混合器(或乘法器)24用PNSG 23生成的PNS乘解调器22输出的解调信号。正交码发生器28生成与发射机相同的正交码OC(0)-OC(m)。混合器(或乘法器)25a-25c用对应的正交码OC(0)-OC(m)乘混合器24的输出信号。积分器26a-26c积分混合器25a-25c的输出信号以恢复原始数字信号D0-Dm，并把恢复的数字信号传送到信号目的地27a-27c。
从上述说明可以得知，为了分割信道，传统的CDMA通信系统把属于正交码特定组的独特正交码分配给各个信道并用分配的正交码反复乘传输数字信号。也就是说，在要被发射的数字信号的比特周期，图1A的发射机反复乘分配的正交码以扩展数字信号，以使扩展的数字信号可以具有比原始数字信号更宽的频谱。此外，发射机用PNS乘传输信号以加密传输信号，从而使其它终端不能恢复加密的传输信号。而且，图1B的接收机执行发射机的相反处理。也就是说，接收机生成与发射机中使用的PNS相同的PNS，并用PNS乘接收的RF信号。此外，接收机用与发射机中使用的正交码相同的正交码反复地乘被乘的RF信号，并在数字传输信号的比特周期积分该信号，从而恢复原始数字信号。
从上述说明可以知道，在数字信号未预先加密的情况下，传统CDMA通信系统应该用发射机与接收机之间一致的PNS乘数字信号以便对数字信号加密。
所以，本发明的目的是提供一种根据分配给各个信道的正交码跳频图分割信道的正交码跳频多址通信系统。
为了实现上述目的，CDMA通信系统包括：发射机，用于按照正交码跳频多址技术调制输入的数字信号和发送调制的数字信号；和接收机，用于按照正交码跳频多址技术接收数字信号和恢复该数字信号。
发射机最好包含：第一跳频正交码发生器，用于根据发射机与接收机之间规定的跳频图生成正交码；多个均连接到第一跳频正交码发生器的混合器，用于用对应的正交码乘数字信号；与混合器的输出端连接的加法器，用于相加这些混合器的输出信号；调制器，用于调制加法器的输出信号；天线；功率放大器，用于放大调制器的输出信号和经天线辐射放大的信号。
接收机最好包含：天线；射频(RF)放大器，用于放大经天线接收的RF信号；解调器，用于解调RF放大器的输出信号；第二跳频正交码发生器，用于根据与发射机中的跳频图相同的跳频图生成正交码；多个混合器，用于用对应的正交码乘解调器的输出信号；和多个积分器，用于积分这些混合器的输出信号以恢复数字信号。
第一和第二跳频正交码发生器均包含：正交码发生器，用于根据跳频图生成正交码；和与正交码发生器连接的跳频控制器，用于给正交码发生器生成跳频图。
另一方面，第一和第二跳频正交码发生器均包含：存储正交码的存储器，用于根据跳频图输出正交码；和连接到存储器的跳频控制器，用于给存储器生成所述的跳频图。
通过下面的结合附图的详细说明，将会进一步理解本发明的上述目的和其它目的、特征和优点，其中：
图1A和图1B是表示使用正交码的传统CDMA通信系统的结构的示意图；
图2A和图2B是表示本发明一实施例的正交码跳频多址通信系统的结构的示意图；
图3A和图3B是表示本发明另一个实施例的正交码跳频多址通信系统的结构的示意图；和
图4是表示本发明实施例的正交码的跳频图的时序图。
下面详细说明本发明的优选实施例。在整个附图中，相同的标号代表具有相同功能的相同或等效单元。为清楚起见，在本申请中省略了对本发明主题的理解造成困难的已知功能和结构的详细说明。
图2A和图2B是表示本发明实施例的正交码跳频多址(OCHMA)通信系统的结构的示意图，其中图2A示出了发射机的结构，图2B示出了接收机的结构。
参见图2A，根据跳频图生成正交码的跳频正交码发生器30包括：跳频控制器31，用于控制正交码的跳频图；和OCG 32，用于根据由跳频控制器31控制的跳频图生成正交码。混合器11a-11c把信号源9a-9c输出的数字信号D0-Dm与根据选定的跳频图生成的对应的独特正交码OC(H0)-OC(Hm)相混合，并且加法器12对混合器11a-11c的数字输出信号进行相加。PNSG 13生成PNS，而混合器(或乘法器)14用PNS乘加法器12的输出信号。解调器15把混合器14的输出信号解调成RF信号；功率放大器16放大RF信号并经天线17辐射该信号。
参见图2B,RF放大器21放大经天线20接收的来自发射机的RF信号；解调器22解调RF放大器21输出的被放大的RF信号；PNSG 23生成与发射机中使用的PNS相同的PNS；而混合器24用该PNS乘解调的信号。由正交码发生器42和跳频控制器41构成的跳频正交码发生器40根据与发射机中使用的跳频图相同的跳频图生成正交码OC(H0)-OC(Hm)。混合器(或乘法器)25a-25c分别用对应的正交码OC(H0)-OC(mH)乘混合器24输出的信号。然后，积分器26a-26c积分混合器25a-25c的输出信号以恢复数字信号D0-Dm并把D0-Dm传送到信号目的地27a-27c。
图3A和图3B是表示本发明另一个实施例的正交码跳频多址通信系统的结构的示意图。需要说明的是，除了正交码跳频发生器50和60外，图3A和图3B与图2A和图2B的结构相同。如图所示，正交码跳频发生器50由跳频控制器51和ROM(只读存储器)52组成，跳频控制器51控制正交码的跳频图，而ROM 52根据由跳频控制器51控制的跳频图输出存储在其中的正交码。同样地，正交码跳频发生器60由跳频控制器61和ROM(只读存储器)62组成，跳频控制器61控制正交码的跳频图，而ROM 62在跳频控制器61的控制下输出存储在其中的正交码。
图4是表示本发明实施例的正交码的跳频图的时序图。如图所示，第一正交码(OC)每个比特周期跳频三次，以使正交码比比特周期相对较短。第二正交码具有与比特周期相同的跳频时间。第三正交码每两个比特流跳频一次以致跳频时间是比特周期(这里n是整数)的n倍。
如上所述，与传统的CDMA通信系统相比，甚至不需要乘伪噪声序列，本发明的OCHMA通信系统可以在一定的频带中均匀地分布功率密度，并且只有察觉到跳频图的接收机才能恢复数字信号。因而该通信系统具有加密功能。此外，通过用伪噪声序列乘数字信号，本发明可以增强加密功能和确保均匀的功率密度。

Claims (5)

1．一种码分多址(CDMA)通信系统，包括：
发射机，用于按照正交码跳频多址技术调制输入的数字信号和发送调制的数字信号；和
接收机，用于按照正交码跳频多址技术接收数字信号和恢复该数字信号。
2．根据权利要求1所述的CDMA通信系统，其特征在于，所述的发射机包括：
第一跳频正交码发生器，用于根据发射机与接收机之间规定的跳频图生成正交码；
多个均连接到第一跳频正交码发生器的混合器，用于用对应的正交码乘数字信号；
与这些混合器的输出端连接的加法器，用于对这些混合器的输出信号进行相加；
调制器，用于调制加法器的输出信号；
天线；
功率放大器，用于放大调制器的输出信号和经天线辐射放大的信号。
3．根据权利要求2所述的CDMA通信系统，其特征在于，所述的接收机包括：
天线；
射频(RF)放大器，用于放大经天线接收的RF信号；
解调器，用于解调RF放大器的输出信号；
第二跳频正交码发生器，用于根据与发射机中的跳频图相同的跳频图生成正交码；
多个混合器，用于用对应的正交码乘解调器的输出信号；和
多个积分器，用于积分这些混合器的输出信号以恢复数字信号。
4．根据权利要求3所述的CDMA通信系统，其特征在于，所述的第一和第二跳频正交码发生器均包含：
正交码发生器，用于根据跳频图生成正交码；和
与所述正交码发生器连接的跳频控制器，用于给所述正交码发生器生成所述跳频图。
5．根据权利要求3所述的CDMA通信系统，其特征在于，所述的第一和第二跳频正交码发生器均包含：
其中存储正交码的存储器，用于根据跳频图输出所述的正交码；和
连接到所述存储器的跳频控制器，用于给所述存储器生成所述跳频图。
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