[发明专利]一种基于直接序列CDMA-UWB的认知无线电系统接收机

说明书

(一)技术领域：

本发明提供了一种基于直接序列码分多址-超宽带(Code Division Multiple Access- Ultra Wideband，CDMA-UWB)的认知无线电接收机，它是一种基于衬底式(Underlay)接入方 式的超宽带认知无线电系统设备。特别是该设备是针对采用超宽带脉冲序列为发射脉冲，以 具有零相关区的具有更好的误码率性能桥函数三值序列为输入序列而发明的一种接收机，采 用隐分集技术中的Rake接收机接收信号，并采用反馈判决均衡技术对Rake接收机分集合并 的信号进行均衡处理。本发明属于认知无线电技术领域。

(二)背景技术：

最近二十年里，随着社会发展，人们对无线通信的需求迅速增加，无线网络快速增长。 因许多主要无线频谱已经分配给特定的应用，频谱的稀缺变得越来越严重。因此，如何在有 限的频谱资源下满足人们对无线通信日益增长的需求是无线通信领域一个十分重要和艰巨的 任务。最近测试表明授权频谱没有被充分利用。在此背景下，一类重用频谱资源的无线电技 术被一些研究机构和标准制定组织相继提出，这其中最典型的是超宽带无线通信技术(Ultra  Wideband，UWB)和认知无线电技术(Cognitive Radio，CR)。这两种技术因其诱人的应用前景 而发展迅速。并且由于它们在频谱重用方式，技术实现层面等诸多不同，将两种技术相结合 的进一步研究新奇关注。

超宽带技术自上世纪90年代起应用于民用领域之后，在国际上掀起了一股研究热潮， 被认为是下一代无线通信的革命性技术。超宽带作为一种与传统技术有很大不同的无线通信 技术，具有高速率，低成本，低功耗的特点，使得UWB成为下一代短距离高速率无线通信的 最佳候选技术。超宽带技术目前可分为两类：基于窄脉冲式的冲击类UWB和基于调制载波扩 频式的载波类UWB。相应地，目前在国际上占主要地位的UWB设计方案包括直接序列CDMA-UWB 方案和多载波OFDM-UWB(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用) 方案。CDMA-UWB是基于脉冲的UWB方案，而OFDM-UWB是基于多载波的UWB方案，它采用OFDM 技术传输子带信息，两种技术方案各有优缺点。

认知无线电作为一种革命性智能频谱共享技术，可以显著地提高频谱的使用率，近几年 受到了人们的广泛关注。认知无线电的概念是软件无线电的进一步拓展作为一种全新的智能 无线通信技术，认知无线电涵盖面更为广泛，认知无线电的功能也更加强大。

桥函数系是一种由三值“-1”、“0”、“1”元素构成的非正弦正交函数系——桥函数 系，凭借它的移位参数来对序列内部零元素数目的可重构的能力和优良的抗同步误差、抗多 径和多址干扰的能力，得到了越来越多的应用。桥函数序列具有的零元素数目可重构的能力， 让它能根据工作的无线环境来调整码的长度、码集的大小和码型。

认知无线电的动态频谱接入技术可分为交互式接入(Overlay)和衬底式接入(Underlay)。 Overlay动态频谱接入具体来讲就是一个认知节点利用未被使用的一段频谱接入网络；这种 情况对授权用户造成的干扰最小。Underlay动态频谱接入这种方案利用了蜂窝网络的频谱扩 展技术。一旦获得了频谱分配映射图(Channel Map，CM)，认知节点便开始传输，在这段频 谱上，授权用户把认知节点的传输当成噪声来处理，因而，这种方案需要复杂的扩频技术。 与Overlay频谱共享方案相比，这种方案可以利用更宽的带宽。

正因为认知无线电技术、超宽带技术等在通信领域的迅速发展应用，使得发明出相应的 方便实用有效的接收机的重要性，本发明正是针对采用超宽带脉冲序列为发射脉冲，以具有 零相关区的具有更好的误码率性能桥函数三值序列为输入序列而发明的一种接收机，采用隐 分集技术中的Rake接收机接收信号，并采用反馈判决横向均衡技术对Rake接收机分集合并 的信号进行均衡处理。

(三)发明内容：

1、目的：

本发明的目的是提供一种基于直接序列CDMA-UWB的认知无线电系统接收机，该设备采 用隐分集技术中的Rake接收机接收信号，并采用反馈判决均衡技术对Rake接收机分集合并 的信号进行均衡处理。

2、技术方案：