最佳零相关区序列集构造方法的改进

近年来准同步CDMA(QS-CDMA)系统引起了人们的广泛关注,这是因为在这种系统中应用零相关区(ZCZ)序列作为其扩频序列集,可以减小甚至消除多址干扰和多径干扰。Matsufuji、Tang和Hayashi分别研究了由最佳序列和正交矩阵构造最佳零相关区序列集的方法。改进了Hayashi的方法,利用最佳序列和一个2阶或3阶正交矩阵构造最佳零相关区序列集。该方法使用更加方便,扩大了基于最佳序列和正交矩阵构造最佳零相关区序列集的方法的适用范围。     

Application of Zero Correlation Zone Sequences in Quasi-synchronous CDMA Systems

In a quasi-synchronous code division multiple access （QS-CDMA） system, the correlation functions around the origin influence the system performance and odd functions are as important as the even functions. Three kinds of zero correlation zone（ZCZ） sequences are used to analyze and compare the correlation functions. Binary phase shift keying（BPSK） simulations of QS-CDMA system with the three kinds of QS sequences as spreading codes on additive white Gaussian noise（AWGN） channel show that these sequences are quasi-orthogonal, so they are suitable for QS-CDMA system. The correlation between the system performance and the zero correlation zone of the sequence is also proved.     

最佳及几乎最佳高斯整数ZCZ序列集的构造

高斯整数零相关区（ZCZ）序列集作为准同步码分多址（QS-CDMA）系统的地址序列不仅能抑制系统的多径干扰（MAI）和多址干扰（MPI）,而且为系统提供高传输码率和高的频谱利用率,但目前这种地址序列的构造结果还较少,针对此问题本文提出了一种利用过滤操作构造高斯整数ZCZ序列集和完美高斯整数序列的方法.基于完美序列和周期ZCZ序列集本文获得了最佳或几乎最佳的高斯整数ZCZ序列集,同时基于完美序列构造了周期为奇数和偶数的完美高斯整数序列.本文的构造结果为高速QS-CDMA系统提供了更多的地址选择空间.     

ZCZ‐CDMA and OFDMA using M‐QAM for broadband wireless communications

This paper considers direct‐sequence code‐division multiple‐access with zero‐correlation zone sequences (ZCZ‐CDMA) and orthogonal frequency‐division multiple‐access (OFDMA) schemes using M‐ary QAM signaling for broadband wireless communications. Their system structures, complexities and performances in both AWGN and multipath frequency‐selective fading channels are evaluated and compared. For ZCZ‐CDMA, joint suppression of the multipath fading interference and multiple‐access interference can be achieved with a reduced family‐size of the spreading sequences. For OFDMA, analytical and simulation results indicate that it has the same performance as ZCZ‐CDMA in fast time‐varying multipath fading channels. In time‐invariant or slowly time‐varying channels, where the channel information can be made available to transmitters, OFDMA outperforms ZCZ‐CDMA, offers a higher capacity and is more flexible for system reconfiguration with a comparable computational complexity. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于交织技术的非对称零相关区序列偶集构造

为了抑制或者消除准同步码分多址(QS-CDMA)通信系统的多址干扰(MAI)、多径干扰(MI)以及邻小区干扰,该文提出一类非对称零相关区(A-ZCZ)序列偶集的构造方法。基于给定的最佳自相关序列偶,运用交织操作,成功设计一类非对称零相关区序列偶集。新集合的每个子集均是零相关区序列偶集,且不同子集的序列偶间的互相关函数(CCF)具有更大的零互相关区(ZCCZ)。同时,该文提出的构造方法可以根据系统要求灵活地选择子集的零相关区宽度。     

高斯整数零相关区序列集构造方法的研究

该文提出两类高斯整数零相关区(ZCZ)序列集的构造方法。方法1以ZCZ序列集为基础,利用插零滤波法构造高斯整数ZCZ序列集,并给出了所构造的高斯整数ZCZ序列集度的计算方法。方法2提出了两种高斯整数正交矩阵的构造方法,进而基于正交矩阵构造最优高斯整数ZCZ序列集。该文所构造的高斯整数ZCZ序列集可以应用于准同步码多分址(QS-CDMA)、正交频分复用(OFDM)和多输入多输出(MIMO)等多种通信系统中,在抑制干扰的同时,提高系统的频谱效率。     

基于交织方法的ZCZ阵列偶集的构造研究

该文提出了使用移位序列集构造ZCZ阵列偶集的方法,与已有结果相比,该方法构造得到的阵列偶集包含更多的阵列偶数目。为了计算该阵列偶集的零相关区的大小,提出了移位序列集的差矩阵,并给出了更多的移位序列的构造。此方法可以推广用于构造ZCZ屏蔽阵列偶集。     

基于交织法的不等价低零相关区序列集设计

本文给出两种新的移位序列集的构造方法,同时计算出不等价移位序列集数量的上界.提出移位序列起始点和初始距离的概念,CBIID方法通过设计合适的初始距离构造多个不等价移位序列集,可以利用交织技术获得多个不等价低零相关区序列集,该方法灵活选择起始点,是对现有不等价移位序列构造方法的扩展.CBVID方法以此为基础,并在一个移位序列集合中基于不同的初始距离构造移位序列,增加了移位不等价低零相关区序列集合的数量,与现有方法相比,可以构造更多的适合多小区准同步码分多址通信系统的扩频序列集,不同小区分配的低零相关区序列集移位不等价,降低不同小区间用户的干扰.     

基于m-序列的二元零相关区序列构造新方法

基于伪随机序列,提出一种二元零相关区序列构造方法。该方法利用伪随机序列的游程特性,通过在伪随机序列的适当位置进行插值,使生成的序列具有一定长度的零相关区。为了提高序列的丰富性,提出两种扩展方法:一种基于交织技术,通过构造移位序列,使交织序列的周期增大而零相关区不变;另一种方法将零相关区序列与Hadamard矩阵的行向量按位相乘,该方法能够增加零相关区序列数量的同时不改变序列的周期。数值仿真证明了所提方法的有效性。     

最佳屏蔽二进序列偶在低/零相关区中的应用研究

将最佳屏蔽二进序列偶应用于低/零相关区中,提出最佳屏蔽低/零相关序列偶集的概念,给出了3种构造低/零相关序列偶集的方法,即奇数长最佳屏蔽二进序列偶与Hadamard矩阵相结合组成ZCZ(零相关区)序列集,偶数长最佳屏蔽二进序列偶与改造后的Hadamard矩阵组成LCZ(低相关区)序列集,以及任意长度最佳屏蔽二进序列偶与正交矩阵构成ZCZ序列集。利用这些构造方法,扩展了原有低/零低相关区存在的长度范围,扩大了序列集的容量,可以更好地满足工程应用的需要。     

Family of uncorrelated binary ZCZ sequence pairs with mismatched filtering

A family of uncorrelated binary sequence pairs of length N=4(p^m+1) with zero correlation zone (ZCZ) (N/4) -1 and mismatched filtering is proposed. The sequence pairs are derived from almost- perfect binary and ternary sequences and possess energy efficiency close to 1 as N becomes large. They can be used in quasi-synchronous code division multiple access and radar systems to reduce interference.     

一类三元多子集零相关区序列集构造法

该文给出了一种构造三元多子集零相关区(ZCZ)序列集的方法。这类新的ZCZ序列集含有多个子集,每个子集构成一个ZCZ序列集,不同子集间存在零相关区。构造法基于二元Hadamard矩阵,通过添零的方法得到了一类三元的多子集ZCZ序列集,同Hayashi结果相比具有相同的性能参数但是具有更多序列数目。     

Construction of zero correlation zone Gaussian integer sequence set

The construction of zero correlation zone (ZCZ) Gaussian integer sequence set was researched.Based on binary orthogonal matrices,ZCZ ternary sequence sets were constructed by adding zeros at first.Then the ternary ZCZ squences were transformed into Gaussian integer sequences by using a perfect Gaussian integer sequence without changing the ideal autocorrelation functions and crosscorrelation functions in the zero correlation zone.The proposed ZCZ Gaussian integer sequence sets are optimal or almost optimal with respect to the Tang-Fan-Matsufuji bound.     

一种新的低/零碰撞区跳频序列集构造方法

低/零碰撞区跳频序列能够应用于准同步跳频通信系统中以缓解多址干扰的影响。提出了一种新的基于交织方法的低/零碰撞区跳频序列集构造方法。针对序列集的不同参数设计合理的移位序列,通过交织变换构造具有最优或次优性的低/零碰撞区跳频序列集。对不同参数进行了数值仿真,得到和所提方法一致的结论,且该方法构造的序列集具有更低的周期碰撞次数,实用性更强。新的低/零碰撞区跳频序列集可以应用于准同步跳频通信系统中,从而获得更优的性能。     

采用广义正交序列的多载波DS-CDMA系统在瑞利衰落信道中的性能分析

在CDMA系统中，采用正交序列可以有效地减小多址干扰的影响。然后，当由于多径衰落的影响使码片间的相对移位增加时，系统中用户扩频序列间的相互正交性减弱，导致性能大大恶化。本文基于新近提出的广义正交序列，分析了采用该序列的多载波直接序列码多分址系统在瑞利衰落信道中的误比特性能。数值结果表明，当扩频序列间相互移位在零相关区之内时，扩频序列仍可保持正交，因而大大提高了系统误比特性能。     

一种达到理论上限的新型扩频序列集

在准同步CDMA系统中,使用零相关区域(ZCZ)序列能够避免共信道冲突和多址干扰。应用序列偶理论,结合ZCZ序列的相关特性,定义了一种适用于准同步CDMA系统的新型扩频序列集———ZCZ序列偶集合。给出了该集合的理论限,并提出了一种构造ZCZ序列偶集合的递归法,该方法在初始序列参数满足一定条件时可以得到达到理论上限的ZCZ序列偶集合。结果表明,ZCZ序列偶集合是一种特殊的二元零相关区序列,它的性能优良,适于作准同步CDMA系统的扩频序列。     

A large class of binary ZCZ sequence families constructed by period doubling

In an Approximately Synchronized Code Division Multiple Access （AS-CDMA） communication system, a family with large number of Zero Correlation Zone （ZCZ） sequences is desired, which can satisfy the rapid increase of users. This paper presents a method to generate a （2L,2M, ZCZ＇）-ZCZ sequence family from an original （L,M,ZCZ）-ZCZ sequence family, where ZCZ＇ = ZCZ if ZCZ is even and ZCZ＇ =ZCZ - 1 if ZCZ is odd. This method can also recursively act on a ZCZ sequence family to construct a series of ZCZ sequence families with large sequence number and zero correlation zone length identical to or one less than that of original ZCZ sequences.     

Performance of SCHT Sequences in Asynchronous CDMA System

In this letter, the performance of a new set of spreading sequences for a direct sequence (DS) code division multiple access (CDMA) system is examined. These new sequences are derived from sequency-ordered complex Hadamard transform (SCHT). Various correlation properties are presented and the performance of the new sequence is analyzed by comparing it with the other well-known existing spreading sequences, such as UCHT, WHT, Gold, small set of Kasami and m-sequences. According to the simulation results, it is shown that the SCHT sequences provide smaller mean square cross correlation values and offer better average bit error rate for an asynchronous CDMA system over the multipath fading channel.     

四相zcz序列的交织构造

为了弥补四相正交序列周期短的缺陷,将最佳四相正交序列应用于零相关区(ZCZ,Zero Correlation Zone)序列中,提出一种用交织法构建四相ZCZ序列的方法。首先选择合适的移位序列,经交织变换生成具有更长周期的ZCZ序列,再用正交矩阵将该序列进行扩展而得到新的序列集,实现了最佳四相正交序列和正交矩阵的结合。该方法构造的序列具有更大的周期和较大的容量,从而可以更好地在实际工程中加以利用。     

多径衰落信道下的扩频码设计与联合检测

在多径衰落信道CDMA系统中，扩频码设计与联合检测为提高系统容量的两个重要手段。在扩频码设计中，通过构造零相关窗码可以消除MAI和ISI，从而提高系统容量。当扩频码相关特性不理想时，通过联合检测也可以消除干扰，提高系统容量。但二者都有一定局限性，对于零相关窗码来说，它的码字资源十分有限，对于联合检测来说，当用户数很大，它的复杂度不能容忍。该文将扩频码设计与联合检测结合起来，提出了一种具有组间零相关窗特性的新型扩频码。在扩频码设计时考虑联合检测，可以增加码字资源，在联合检测中考虑扩频设计，又可以降低联合检测的复杂度。