[发明专利]多频带超宽带通信中的增强解码方法和装置

说明书

技术背景

超宽带(UWB)通信涉及占用大量带宽的信号传输。在UWB系统中，调制信号要么作为基带脉冲进行传输(无载波的传输)，要么上变频(混频)到特定的载波频率。很多UWB应用局限于雷达和军事通信。但是，由于UWB技术具有用于高数据速率、短距离通信的潜力，联邦通信委员会(FCC)为无许可证的设备提供了从3.1 GHz到10.6 GHz的频带。

UWB通信系统在上述传输距离内传输持续时间很短的数据脉冲。应当理解的是，由于脉冲在时域中的持续时间较短，所以频率分量的个数是相当大的。这样，信号的频带就会比较宽。相应地，设计良好的UWB系统能在较短时间内传输相当大量的数据，从而使UWB系统对高数据速率应用颇具吸引力。

虽然潜力甚佳，但现有的UWB系统却有一些问题。例如，在一种UWB系统中，短持续时间(量级通常是psec)的脉冲是以预期速率传输的。该脉冲是用编码数据进行调制的。如果脉冲重复率小，则脉冲间距很大。这在多径信道中是不利的，因为接收机能分解出不同的多径分量。但是，为了实现高数据速率，必须增加重复率。由于实现方面的约束，速率无法高于某一限度。

此外，在现有的单频带UWB系统中，由于信号占用了大量的带宽，所以任何带内干扰都必须用带阻滤波器来减轻。这会增加设备的成本。为了克服单频带系统的一些缺点，近年来提出了多频带系统。

在多频带脉冲UWB系统中，数据调制到脉冲上，然后在时间交织的不同频带中传输。这些频带大约都是500MHz宽，因而在分配的频谱范围内最多可以使用14个频带。与单频带系统相比，多频带系统可以灵活地根据干扰情形和数据速率需求加/减频带。

多频带脉冲UWB系统用于传输短持续时间脉冲是很有益的，提供了较宽的频带来发送数据。但是，随着传输速率的增加，传输出错的可能性也在增加。为了降低数据传输中的传输差错，已经提出了很多数据编码和解码方案。这些编码和解码方案常被称为前向纠错(FEC)方案，改善了信道容量和数据传输的可靠性。FEC方案为传输信号提供冗余信息。这被称为信道编码。

一种常用的信道编码技术是卷积编码。卷积编码的操作对象是串行数据，对数据进行编码以进行传输。在接收机一端，采用多种方法对收到的编码数据进行解码，以恢复出信息序列。一种这样的解码方案是Viterbi解码。

虽然现有的编码方案是有益的，但是解码数据的可靠性还有待增强。

发明内容

一种数据发送和接收方法，包括：发送多个位置数据比特，并随同所述各位置数据比特发送多个幅度数据比特；对所述位置数据比特和所述幅度数据比特进行解码。

一种超宽带(UWB)系统(400)，包括：匹配滤波器/相关器(403)，其向解映射器/卷积解码器(406)提供有关多个位置数据比特的信息和有关多个幅度数据比特的信息，所述解映射器/卷积解码器(406)对所述位置数据比特和所述幅度数据比特进行解码。

附图说明

结合附图阅读以下的详细描述，可以更好地理解范例性的实施例。需要强调的是，不同的特征不一定是按比例画出的，实际上，为了清楚说明起见，可以任意增加或者缩减尺寸。

图1是根据一个范例性实施例的时间-频率交织的5频带UWB系统的示意图。

图2是根据一个范例性实施例的脉冲传输、重复和持续时间的时序图。

图3是根据一个范例性实施例的编码/解码方法中使用的映射表。

图4是根据一个范例性实施例的多频带UWB接收机的示意性框图。

图5是在根据一个范例性实施例的接收机中进行解调和相关之后的接收数据的图示。

图6是根据一个范例性实施例的UWB系统的示意图。

具体实施方式

在以下的详细描述中，出于说明目的而不是限制目的，给出了公开具体细节的示例性实施例，以便使大家透彻理解这些示例性实施例。但是，对于本领域普通技术人员来说，通过阅读当前公开的内容，不脱离这里公开的具体细节的其它实施例也是显而易见的。此外，为了使实施例的描述重点突出、主次分明，众所周知的设备、部件、方法和系统在这里不再赘述。但是，依据这些示例性的实施例，本领域普通技术人员可使用这些设备、方法、系统和协议。最后，无论在哪里使用，相同的标记都表示相同的特征。

简而言之，这些示例性实施例涉及通信系统中的前向纠错方法和装置。这些前向纠错方法包括：在回溯(trace-back)操作中使用幅度数据比特或符号比特，以便改善传输数据的可靠性(改善体现在比特差错率(BER))。例如，卷积编码器将一个比特编成两个比特。编码后的比特和一个幅度比特用于调制脉冲。