CN108347258A - 一种ks-css调制方法 - Google Patents

Abstract

一种KS‑CSS调制方法是属于扩频通信技术领域。考虑到现有调制机制的传输速率受限、频谱利用率低等问题，从复合维度角度出发，在一维数据扩频机理及发射功率不变的前提下，引入二维数据信息，通过数据映射机制选取扩频伪码，同时实现二维数据信息传输；并利用一维与二维的传输率关系以及数据应用需求，灵活配置调制阶数K，从而建立K阶复合扩频调制机制。该方法通过二维数据映射机制来动态更新扩频伪码，既提高了一维数据的保密性，又在未引入附加功率、未占用额外频带条件下，进行了二维数据信息的传输。该方法提高了数据传输速率及频带利用率，可达到隐蔽通信的目的，可应用于所用的扩频通信系统。

Description

一种KS-CSS调制方法

技术领域

本发明涉及扩频通信技术领域，尤其是涉及一种KS-CSS扩频调制方法。

背景技术

直接序列扩频凭借其在保密、抗噪、抗干扰、高精测量等方面的优势，逐渐成为移动通信、卫星导航等领域的重要支撑。目前直接序列扩频通信中常采用的调制方法主要有BPSK、QPSK、BOC等，虽然此系列调制方法在保密性及抗干扰能力方面具有明显优势，但是考虑到现有调制机制的传输速率受限、频谱利用率低等问题，为此，在未引入附加功率、未占用额外频带条件下，能够进行二维数据信息传输的调制机制成为了未来发展趋势和新方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种KS-CSS调制方法。本发明从复合维度角度出发，在一维数据扩频机理及发射功率不变的前提下，引入二维数据信息，通过数据映射机制选取扩频伪码，同时实现二维数据信息传输；并利用一维与二维的传输率关系以及数据应用需求，灵活配置调制阶数K，从而建立K阶复合扩频(KS-CSS，K Step-Complex Spread Spectrum)调制方法。该方法提高了数据传输速率及频带利用率，适用于所有的扩频通信系统。

采用的技术方案是：

一种KS-CSS调制方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1：首先设置参数，设定R₁为一维信息速率，R₂为二维信息基础速率,一维与二维的信息周期为1s；一维信息D₁(n)和二维信息D₂(n)待传输。

步骤2：进行M₁、M₂模式配置，配置规则为：定义M为模式控制系数组，由M[M₁ M₂]表示，定义M₁为自适应或主动模式的选择参数，M₂为主动模式下的节能或高效模式的选择参数。e为增设系数，其是在主动高效模式下，用户控制伪码组数的自定义增量。当M₁＝0时为自适应模式，此时M₂及e不起作用；当M₂＝1时为主动模式，此时M₂起作用，当M₂＝0时为主动节能模式，且e不起作用；当M₂＝1时为主动高效模式，此时e起作用。

步骤3：调制阶数k计算，k值是瞬时二维与一维的信息传输率比值，计算规则为：

当M₁＝0时，其中符号[]↑为向上取整函数；

当M₁＝1，且M₂＝0时，其中符号[]↓为向下取整函数；

当M₁＝1，且M₂＝1时，

步骤4：伪码组数N计算，N是扩频伪码集合中的有效伪码数，计算规则为：

当M₁＝0时，N＝2^k；

当M₁＝1，且M₂＝0时，N＝2^k；

当M₁＝1，且M₂＝1时，N＝2^(k+e)。

步骤5：转换时间T计算，表明每T时间更换一次扩频伪码，计算规则为：

当M₁＝0时，

当M₁＝1，且M₂＝0时，

当M₁＝1，且M₂＝1时，

步骤6：依据k和T的值，并利用二维信息D₂(n)进行待传码片处理。

步骤7：依据N值，并由待传的信息码片进行码集映射，从而得到其中，ε_j∈{1Λ N}，ε_j是在1～N间选择。ε_j的配置规则为：j是从第一组k到第组k的伪码顺序取值。其表明D₂(n)中每k位的持续时间为T，即每T时间传k位信息，每T时间利用下一个k位从伪码集中选伪码，共需要次选择。当j已经等于时，不再选择伪码，即T不起作用。

步骤8：一维信息D₁(n)与二维信息映射的伪码进行模二和运算，并通过基带处理，进一步进行载波调制，从而得到KS-CSS调制信号S(n)，S(n)表示为其中n为离散序列值，ω₀为信号调制载波的频率，θ为调制载波的相位。

其优点在于：本发明从复合维度角度出发，在一维数据扩频机理及发射功率不变的前提下，引入二维数据信息，通过数据映射机制选取扩频伪码，同时实现二维数据信息传输；并利用一维与二维的传输率关系以及数据应用需求，灵活配置调制阶数K，从而建立K阶复合扩频(KS-CSS，K Step-Complex Spread Spectrum)调制方法。该方法提高了数据传输速率及频带利用率，适用于所有的扩频通信系统。

附图说明

图1是本发明方法的原理图。

具体实施方式

一种KS-CSS调制方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1：首先设置参数，设定R₁为一维信息速率，R₂为二维信息基础速率,一维与二维的信息周期为1s；一维信息D₁(n)和二维信息D₂(n)待传输。

步骤2：进行M₁、M₂模式配置，配置规则为：定义M为模式控制系数组，由M[M₁ M₂]表示，定义M₁为自适应或主动模式的选择参数，M₂为主动模式下的节能或高效模式的选择参数。e为增设系数，其是在主动高效模式下，用户控制伪码组数的自定义增量。当M₁＝0时为自适应模式，此时M₂及e不起作用；当M₂＝1时为主动模式，此时M₂起作用，当M₂＝0时为主动节能模式，且e不起作用；当M₂＝1时为主动高效模式，此时e起作用。

步骤3：调制阶数k计算，k值是瞬时二维与一维的信息传输率比值，计算规则为：

当M₁＝0时，其中符号[]↑为向上取整函数；

当M₁＝1，且M₂＝0时，其中符号[]↓为向下取整函数；

当M₁＝1，且M₂＝1时，

步骤4：伪码组数N计算，N是扩频伪码集合中的有效伪码数，计算规则为：

当M₁＝0时，N＝2^k；

当M₁＝1，且M₂＝0时，N＝2^k；

当M₁＝1，且M₂＝1时，N＝2^(k+e)。

步骤5：转换时间T计算，表明每T时间更换一次扩频伪码，计算规则为：

当M₁＝0时，

当M₁＝1，且M₂＝0时，

当M₁＝1，且M₂＝1时，

步骤6：依据k和T的值，并利用二维信息D₂(n)进行待传码片处理。

步骤7：依据N值，并由待传的信息码片进行码集映射，从而得到其中，ε_j∈{1Λ N}，ε_j是在1～N间选择。ε_j的配置规则为：j是从第一组k到第组k的伪码顺序取值。其表明D₂(n)中每k位的持续时间为T，即每T时间传k位信息，每T时间利用下一个k位从伪码集中选伪码，共需要次选择。当j已经等于时，不再选择伪码，即T不起作用。

步骤8：一维信息D₁(n)与二维信息映射的伪码进行模二和运算，并通过基带处理，进一步进行载波调制，从而得到KS-CSS调制信号S(n)，S(n)表示为其中n为离散序列值，ω₀为信号调制载波的频率，θ为调制载波的相位。

Claims (1)

1.一种KS-CSS调制方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1：首先设置参数，设定R₁为一维信息速率，R₂为二维信息基础速率,一维与二维的信息周期为1s；一维信息D₁(n)和二维信息D₂(n)待传输。

步骤2：进行M₁、M₂模式配置，配置规则为：定义M为模式控制系数组，由M[M₁ M₂]表示，定义M₁为自适应或主动模式的选择参数，M₂为主动模式下的节能或高效模式的选择参数。e为增设系数，其是在主动高效模式下，用户控制伪码组数的自定义增量。当M₁＝0时为自适应模式，此时M₂及e不起作用；当M₂＝1时为主动模式，此时M₂起作用，当M₂＝0时为主动节能模式，且e不起作用；当M₂＝1时为主动高效模式，此时e起作用。

步骤3：调制阶数k计算，k值是瞬时二维与一维的信息传输率比值，计算规则为：

当M₁＝0时，其中符号[]↑为向上取整函数；

当M₁＝1，且M₂＝0时，其中符号[]↓为向下取整函数；

当M₁＝1，且M₂＝1时，

步骤4：伪码组数N计算，N是扩频伪码集合中的有效伪码数，计算规则为：

当M₁＝0时，N＝2^k；

当M₁＝1，且M₂＝0时，N＝2^k；

当M₁＝1，且M₂＝1时，N＝2^(k+e)。

步骤5：转换时间T计算，表明每T时间更换一次扩频伪码，计算规则为：

当M₁＝0时，

当M₁＝1，且M₂＝0时，

当M₁＝1，且M₂＝1时，

步骤6：依据k和T的值，并利用二维信息D₂(n)进行待传码片处理。

步骤7：依据N值，并由待传的信息码片进行码集映射，从而得到其中，ε_j∈{1ΛN}，ε_j是在1～N间选择。ε_j的配置规则为：j是从第一组k到第组k的伪码顺序取值。其表明D₂(n)中每k位的持续时间为T，即每T时间传k位信息，每T时间利用下一个k位从伪码集中选伪码，共需要次选择。当j已经等于时，不再选择伪码，即T不起作用。

步骤8：一维信息D₁(n)与二维信息映射的伪码进行模二和运算，并通过基带处理，进一步进行载波调制，从而得到KS-CSS调制信号S(n)，S(n)表示为其中n为离散序列值，ω₀为信号调制载波的频率，θ为调制载波的相位。