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阵列偶相关理论及其在扩频通信系统中的应用研究

作　者: 李琦
导　师: 赵晓群
学　校: 河北工业大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 阵列偶 伪随机屏蔽 屏蔽互补 零相关区 扩频通信
分类号: TN914.42
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
下　载: 112次
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内容摘要


序列和阵列设计理论在现代通信、雷达、声纳、制导、空间测控、以及电子对抗等系统中具有十分广泛的应用。结构优良的序列和阵列信号可以提高系统的抗干扰、抗噪声、抗截获、抗衰落等性能,可以实现扩频多址通信等。因此对其进行深入研究在理论和应用上都具有十分重要的意义。本文主要对基于阵列偶相关理论的各种相关信号形式进行了深入研究。首先推导出二元序列偶的周期相关理论界,这为进一步研究具有良好相关特性的二元序列偶集提供了理论基础。提出了广义伪随机屏蔽二进序列偶,给出了其变换性质、组合允许条件。搜索出若干广义伪随机屏蔽二进序列偶,并与伪随机二进序列偶进行了对比分析。并将其推广到多维广义伪随机屏蔽二进阵列偶,研究了其等价变换性质、频谱特性和组合允许条件,利用这些条件对小体积广义伪随机屏蔽二进阵列偶进行搜索,并提出了广义伪随机屏蔽二进阵列偶的折叠构造法。提出了周期屏蔽二元互补序列偶集。研究了其等价变换性质,及其与非周期屏蔽二元互补序列偶集的等价关系。提出了利用最佳屏蔽二进序列偶与阵列偶、列正交矩阵、周期屏蔽二元互补序列偶集伙伴以及周期乘积法等多种构造方法。在奇周期相关条件下提出了奇周期屏蔽二元互补序列偶集。给出了屏蔽序列偶的奇周期相关函数的特性以及奇周期屏蔽二元互补序列偶集的等价变换性质,及其与非周期和周期屏蔽二元互补序列偶集的等价关系。搜索出若干奇周期屏蔽二元互补序列偶集,并给出了多种构造方法。结果表明其与奇周期二元互补序列集相比具有更大的存在空间。提出了二元互补阵列偶集。对二元阵列偶的非周期相关特性以及二元互补阵列偶集的等价变换性质进行了研究,得出二元互补阵列偶集的变维并不影响互补性的结论。搜索出若干二元互补阵列偶集,提出多种二元互补阵列偶集的构造方法。研究了互正交二元互补阵列偶集集合的生成方法,由此可生成大量具有更大阵列偶数与体积的互正交二元互补阵列偶集集合。研究了基于最佳序列偶和正交矩阵构造ZCZ序列偶集的方法。对其在QS-CDMA系统中的应用进行了分析。结果表明该系统具有较好的性能,可满足多用户通信的要求,因此具有一定的应用前景。并对基于序列偶的扩频通信系统设计方案进行了讨论。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章 绪论  11-27
  1-1 选题意义  11-12
  1-2 扩频通信与CDMA 技术  12-15
    1-2-1 扩频通信系统及其原理  12-13
    1-2-2 CDMA 技术  13-15
  1-3 国内外研究进展  15-25
    1-3-1 传统序列的研究  15-23
    1-3-2 新型序列的研究  23-25
  1-4 本文的主要研究工作  25-27
第二章 二元序列偶的周期相关理论界  27-34
  2-1 已有的序列理论界  27-28
  2-2 一些相关定义  28-30
  2-3 二元序列偶的周期相关理论界  30-32
  2-4 本章小结  32-34
第三章 广义伪随机屏蔽二进序列偶与阵列偶  34-53
  3-1 广义伪随机屏蔽二进序列偶  34-41
    3-1-1 广义伪随机屏蔽二进序列偶的相关定义  34-36
    3-1-2 屏蔽二元序列偶周期相关函数的若干性质  36-38
    3-1-3 等价变换性质  38
    3-1-4 组合允许条件  38-39
    3-1-5 搜索结果与对比分析  39-41
  3-2 广义伪随机屏蔽二进阵列偶  41-52
    3-2-1 一些相关定义  41-43
    3-2-2 等价变换性质  43-45
    3-2-3 谱特性  45-47
    3-2-4 存在的必要条件  47-48
    3-2-5 折叠构造方法  48-50
    3-2-6 若干搜索结果  50-52
  3-3 本章小结  52-53
第四章 周期屏蔽二元互补序列偶集  53-62
  4-1 基本定义  53-54
  4-2 等价变换性质  54-55
  4-3 周期屏蔽二元互补序列偶集的合成与构造  55-61
    4-3-1 与非周期屏蔽二元互补序列偶集的关系  55
    4-3-2 利用最佳屏蔽二元序列偶与阵列偶构造  55-57
    4-3-3 利用已知周期屏蔽二元互补序列偶集构造  57-58
    4-3-4 利用周期屏蔽二元互补序列偶集伙伴构造  58
    4-3-5 基于列正交矩阵构造  58-59
    4-3-6 周期乘积构造法  59-61
  4-4 本章小结  61-62
第五章 奇周期屏蔽二元互补序列偶集  62-77
  5-1 一些相关定义  62-64
  5-2 屏蔽二元序列偶奇周期相关函数的若干性质  64-67
  5-3 等价变换性质  67
  5-4 奇周期屏蔽二元互补序列偶集的构造  67-76
    5-4-1 与非周期和周期屏蔽二元互补序列偶集的关系  67-68
    5-4-2 基于奇周期最佳屏蔽二元序列偶构造伙伴集合  68-69
    5-4-3 由已知奇周期屏蔽二元互补序列偶集生成新集合  69-70
    5-4-4 利用伙伴构造奇周期屏蔽二元互补序列偶集  70-71
    5-4-5 基于列正交矩阵构造奇周期屏蔽二元互补序列偶集  71-72
    5-4-6 两种奇周期乘积构造法  72-76
  5-5 若干搜索结果  76
  5-6 本章小结  76-77
第六章 二元互补阵列偶集  77-101
  6-1 二元互补阵列偶集的相关定义  77-78
  6-2 二元阵列偶的非周期相关函数特性  78-80
  6-3 二元互补阵列偶集的等价变换性质  80-81
  6-4 二元互补阵列偶集的构造方法  81-94
    6-4-1 若干阵列运算定义  81-82
    6-4-2 阵列偶数的扩展  82
    6-4-3 利用二元互补阵列偶集伙伴构造  82-84
    6-4-4 利用二元互补阵列偶集与列正交矩阵构造  84-86
    6-4-5 利用二元互补序列偶集生成二维二元互补阵列偶集  86-87
    6-4-6 二元互补阵列偶集的变维  87-89
    6-4-7 二元互补阵列偶集的kronecker 积构造法  89-93
    6-4-8 二元互补阵列偶集的搜索结果  93-94
  6-5 互正交二元互补阵列偶集集合的构造  94-100
    6-5-1 直接构造法  94-95
    6-5-2 递归构造法  95-99
    6-5-3 利用列正交矩阵构造  99-100
  6-6 本章小结  100-101
第七章 ZCZ 序列偶集及其在 QS-CDMA 中的应用研究  101-110
  7-1 ZCZ 序列偶集的相关定义  101-103
  7-2 ZCZ 序列偶集的构造  103-105
  7-3 基于ZCZ 序列偶集的QS-CDMA 系统及其性能分析  105-107
    7-3-1 系统模型  105-106
    7-3-2 系统仿真结果与分析  106-107
  7-4 基于序列偶的扩频通信系统设计方案  107-109
  7-5 本章小结  109-110
第八章 总结与展望  110-112
参考文献  112-122
致谢  122-123
攻读博士学位期间所取得的相关科研成果  123-124

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信系统（传输系统） > 跳频与扩展频谱通信系统 > 扩频通信
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