一种MC-CDMA系统发射与接收方法

摘要

一种MC-CDMA系统发射与接收方法包括以下步骤：发射步骤，对用户经过BPSK调制的数据流进行复制，形成P路相同的并行数据流；对复制后的P路并行数据流进行频域扩频，取发射的符号周期为切普周期的整数倍；对频域扩频后的P路并行信号进行快速付里叶逆变换；将调制后的P路子载波信号相加后发射；接收步骤，对天线接收到的信号进行快速付里叶变换，恢复出各子载波的信号；对每一用户每一子载波每一径的信号都进行解扩与匹配滤波处理，得到解扩后的信号；对多径信号进行时域合并，得到每一子载波多径合并后的信号；对多径合并后的信号再进行频域合并，得到用户信号的最终判决变量；对最终判决变量进行BPSK解调，恢复出用户的数据流。

主权项

1.一种频域扩频多载波码分多址MC-CDMA系统发射与接收方法，其特征在于任一用户k的发射与接收过程，包括以下步骤：A.发射步骤：(1)任一用户k的信源(11)产生的二进制信号，经过BPSK调制(12)，产生的数据流经过1:P的复制(13)，形成P路相同的并行数据流，$a_k\left(t\right)={\Sigma }_{n=-\infty }^{\infty }{a}_k^{\left(n\right)}{g}_{T_s}(t-{\mathrm{nT}}_s)$表示用户k复制后任一路信号，其中，a_k⁽ⁿ⁾表示用户k复制后任一路第n个数据比特，符号周期为T_s；为定义在[0，T_s)上的矩形脉冲成形函数；(2)P路并行数据流经过长度为P的扩频码的频域扩频(14)，得到用户k对应在任一路p扩频后的信号为：a_k(t)c_k，p(t)其中，c_k，p(t)表示扩频码c_k，p的切普波形，切普周期为T_c，取发射的符号周期为切普周期的整数倍，即T_s＝NT_c，N为一大于1的整数；(3)频域扩频后的P路并行信号经过快速付里叶逆变换(15)，将各路信号调制到相应的子载波上，得到用户k调制后任一子载波p上的信号为：$\sqrt{S}{a}_k\left(t\right)c_{k,p}\left(t\right)\exp \left(j2\pi f_{p}t\right)$其中，S为用户发射功率，f_p为第p个子载波的载波频率；(4)调制后P路子载波的信号经过相加(16)后发射，用户k发射的信号表示为：$s_k\left(t\right)=\sqrt{S}\underset{p=1}{\overset{P}{\Sigma }}{a}_k\left(t\right)c_{k,p}\left(t\right)\exp \left(j2\pi f_{p}t\right)$B.接收步骤：(1)天线接收到的信号包括各用户的信号及噪声的叠加，天线接收到的信号经过与发射端快速付里叶逆变换相对应的快速付里叶变换(21)，恢复出各子载波上的信号，所恢复出的任一子载波p上的信号为：r(t)exp(-j2πf_pt)其中，r(t)为天线上的接收信号；(2)各子载波经历了频率选择性多径衰落信道后，每一子载波又都包含L径信号，每一用户每一子载波的每一径信号都经过与发射端对应的解扩与匹配滤波处理(22)，得到每一用户每一子载波每一径解扩后的信号，用户k任一子载波p任一径l上的解扩与匹配滤波处理后第n比特的信号为：$y_{k,p,l}^{\left(n\right)}=\frac{1}{T_s}{\int }_{{\mathrm{nT}}_s+t_{k,l}}^{(n+1)T_s+l_{k,l}}r\left(t\right)\exp (-j2\pi f_{p}t)c_{k,p}(t-t_{k,l})\mathrm{dt}$其中，t_k，l是用户k任一径l的时延；(3)对每一用户每一子载波每一径解扩后的信号进行多径信号时域合并(23)，得到每一用户每一子载波多径合并后的信号，时域合并后用户k任一子载波p第n比特的信号为：$\underset{l=1}{\overset{L}{\Sigma }}{y}_{k,p,l}^{\left(n\right)}{\gamma }_{k,p,l}^{\left(n\right)}$其中，L为信道可分辨的多径数，即每一子载波又都包含L径信号，γ_k，p，l⁽ⁿ⁾表示用户k第p个子载波第l径信号的多径合并系数；(4)对同一用户每一子载波多径时域合并后的信号再进行频域合并(24)，得到用户信号的最终判决变量，用户k第n比特的最终判决变量为：$\mathrm{Re}\left(\underset{p=1}{\overset{P}{\Sigma }}\underset{l=1}{\overset{L}{\Sigma }}{y}_{k,p,l}^{\left(n\right)}{\gamma }_{k,p,l}^{\left(n\right)}\right)$(5)对用户信号的最终判决变量进行BPSK解调(25)，恢复出用户的数据信号，即得到用户的信宿(26)。