[发明专利]基于LDPC编码的混合扩频通信系统及其方法

权利要求书

1.一种基于LDPC编码的混合扩频通信系统，包括发送部分和接收部分， 

发送部分，主要由数据处理模块、基带调制模块、低通滤波器、跳频模块依次电连接构成； 

接收部分，包括同步下变频模块、低通滤波基带解调模块、同步捕获模块、获取数据模块、解跳频模块、低通滤波基带解调模块、频偏校正解扩模块、锁相环模块和译码模块； 

其特征在于： 

所述接收部分中的同步捕获模块，采用基于先进先出结构，它包括： 

同步序列获取模块，用于获取接收信号中的同步序列，并记录获取到的同步序列长度W，并将同步序列传输给相关器组； 

相关器组，用于将接收的同步序列和发送部分的同步序列都均匀分为P段，然后对各段的接收同步序列和发送同步序列作相关运算，得到P组运算结果传输给加和累加器，P为整数，且P>1； 

加和累加器组，用于对相关运算结果求和，求和结果通过FFT变换器进行FFT变换后传输给最大信号选择器； 

最大信号选择器，在FFT变换结果中选择最大幅度值，并记录出现最大幅度值的位置Δf，将最大幅度值以及出现最大幅度值的位置传输给判决器； 

判决器，用于将最大幅度值与设定的判决门限X进行比较，判定同步捕获是否成功并将判决结果反馈给同步序列获取模块。 

所述接收部分锁相环模块，采用改进的复数锁相环，它包括： 

复数乘法器，用于将解扩频信号与本地频偏震荡模块产生的参考信号相乘，得到纠频偏信号，该纠频偏信号分别传输给第一乘法器和LDPC译码模块； 

第一乘法器，用于将纠频偏信号的实部和虚部相乘，并除以解扩频信号模值的平方，得到相偏估计值输出给环路滤波器； 

环路滤波器，对相偏估计值进行平滑滤波后，输出相偏估计值给第二乘法器； 

第二乘法器，对平滑滤波后的相偏估计值乘以增益因子K进行相偏估计值扩大后，输出给频偏修正模块； 

频偏修正模块，利用扩大的相偏估计值进行频偏值修正，并将修正后频偏值传输给本地频偏震荡模块； 

本地频偏震荡模块，根据修正后的频偏值产生参考信号，反馈给复数乘法器。 

2.根据权利要求1所述的基于LDPC编码的混合扩频通信系统，其特征在于判决子模块，主要由门限比较器、FIFO记录器、FIFO检测器依次连接构成； 

门限比较器，用于对最大信号选择器输出的最大幅度值与设定的门限值X进行比较，X的取值为接收信号的平均功率，通过多次实验测得； 

FIFO记录器，用于记录门限比较器的比较结果，它包含N个FIFO元器件和一个与门器件；这些FIFO元器件之间串连连接，用于存储门限比较器的结果，存储数据长度为一个同步序列的长度，每个FIFO元器件的输出端同时连接与门器件的输入端，用于对每个FIFO元器件的输出值进行逻辑与运算；第一个FIFO元器件的输入端与门限比较器的输出端相连；与门器件的输出端与FIFO检测器的输入端相连，其中N等于接收信号中同步序列的个数减1； 

FIFO检测器，根据FIFO记录器的记录数据，判定同步捕获是否成功，并将判定结果反馈至同步序列获取模块。 

3.根据权利要求1所述的基于LDPC编码的混合扩频通信系统，其特征在于数据处理模块，主要由原始信息子模块、LDPC编码子模块、直接序列扩子模块、同步信号子模块、组帧子模块构成；原始信息子模块，将原始数据，传输给LDPC编码子模块进行LDPC编码，编码后数据输入直接序列扩频子模块进行直接序列扩频，生成码片序列；组帧子模块将同步信号子模块输出的同步序列与码片序列进行组帧，且同步序列置于码片序列之前。 

4.根据权利要求1所述的基于LDPC编码的混合扩频通信系统，其特征在于跳频模块，包括分帧子模块、同步上变频子模块、数据跳频子模块、发送组帧子模块；分帧子模块将同步序列和有用数据进行分帧；分帧后的同步序列传输给同步上变频子模块进行上变频至载波频率；分帧后的有用数据传输给数据跳频子模块，采用预先设定的跳频伪随机序列进行T点跳频，T>1；发送组帧子模块将同步序列上变频后的数据和跳频之后的 数据进行组帧发送，且将同步序列上变频后的数据置于跳频数据之前。