弓美桃 戴丹丹 荊麗麗 劉凌云

【摘要】LS碼是一種相關(guān)性能優(yōu)良且具有正交互補(bǔ)性質(zhì)的多址碼，將其應(yīng)用于多載波碼分多址（MC-CDMA）系統(tǒng)中，仿真此系統(tǒng)證明了此設(shè)計(jì)的可行性，得到其誤碼率性能圖，結(jié)果表明：基于LS碼的MC-CDMA系統(tǒng)誤碼率隨著信噪比的增大而下降速度很快，LS碼的實(shí)用性較強(qiáng)。

【關(guān)鍵詞】LS碼載波碼分多址系統(tǒng)誤碼率

一、LS碼簡介

多載波碼分多址（MC-CDMA）技術(shù)是將正交頻分復(fù)用和碼分多址技術(shù)相結(jié)合，集兩者優(yōu)點(diǎn)于一體的一項(xiàng)新技術(shù)，它采用擴(kuò)頻碼對(duì)原始數(shù)據(jù)擴(kuò)頻后將每個(gè)碼片調(diào)制到不同的子載波上，可獲得頻率分集的效果，對(duì)于這種技術(shù)接入碼的相關(guān)性能非常重要，這里將李道本教授發(fā)明的一種新型的擴(kuò)頻碼一零相關(guān)窗互補(bǔ)碼（LS碼）應(yīng)用于MC-CDMA系統(tǒng)中。LS碼是一種具有互補(bǔ)相關(guān)性質(zhì)的碼，每個(gè)LS碼均由兩部分C碼和S碼構(gòu)成，采用由兩位二進(jìn)制正交基和生成樹擴(kuò)展方式生成長為64的LS碼，得到相關(guān)函數(shù)仿真圖，如圖1可看出LS碼的互相關(guān)函數(shù)在原點(diǎn)附近是零，這個(gè)區(qū)域被稱作無干擾窗，在此窗口內(nèi)可以減小甚至消除符號(hào)間干擾和多址干擾。自相關(guān)函數(shù)在無干擾窗口內(nèi)自相關(guān)值為一脈沖值。從其相關(guān)函數(shù)仿真圖中可看出LS碼的相關(guān)性能優(yōu)良，適宜應(yīng)用于多載波碼分多址系統(tǒng)從而降低誤碼率[1][2]。

二、MC-LS-CDMA通信系統(tǒng)模型

2.1發(fā)射機(jī)模型

LS碼應(yīng)用于MC-CDMA系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2所示。發(fā)送端對(duì)用戶數(shù)據(jù)bk（t）進(jìn)行串并變換，轉(zhuǎn)換為M個(gè)并行分支，然后將每一個(gè)并行分支碼元分別與擴(kuò)展碼sk（n）的不同碼片相乘，完成頻域擴(kuò)頻操作。sk（n）的碼長為N，那么總的并行分支有M×N個(gè)。這N個(gè)并行數(shù)據(jù)被分別調(diào)制到N個(gè)正交的子載波上得到一個(gè)多載波符號(hào)。每個(gè)多載波符號(hào)的前部插入一個(gè)保護(hù)間隔是為了消除由多徑而引起的符號(hào)間干擾ISI。最后信號(hào)被載波fc（t）進(jìn)行頻譜搬移形成射頻信號(hào)后發(fā)送出去[3]。

2.2接收機(jī)模型

MC-CDMA接收機(jī)的部分結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，假設(shè)信道為頻率選擇性瑞利衰落信道。在下變頻后，N個(gè)子載波首先利用FFT進(jìn)行解調(diào)，然后與一個(gè)增益系數(shù)Gkj相乘后將被擴(kuò)展到各子載波的能量相加。形成判決變量。在考慮信道的情況下，簡化后的接收信號(hào)即為第m個(gè)分支的多載波接收信號(hào)：

此MC-LS-CDMA系統(tǒng)用到的擴(kuò)頻序列LS碼碼長為20，所以原始數(shù)據(jù)被調(diào)制到20個(gè)載波上。兩個(gè)用戶的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過此仿真系統(tǒng)可以恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，LS碼在MC-CDMA系統(tǒng)的可行性得到了驗(yàn)證。

四、基于LS碼的MC-CDMA系統(tǒng)誤碼率仿真

系統(tǒng)仿真條件為：采用的原始數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為104，調(diào)制方式為BPSK，高斯白噪聲信道，MC-LS-CDMA系統(tǒng)采用的是68個(gè)子載波，本文考慮的用戶數(shù)為1，4，8，16。觀察圖5可知，單用戶與多用戶的BER性能幾乎沒有差別，這說明基于LS碼的MC-CDMA系統(tǒng)在多用戶的情況下具有良好的抗多址干擾（MAI）性能，這是由LS碼具有理想的自互相關(guān)特性所決定的[5]。

參考文獻(xiàn)

[1]施建超，黃華. LAS碼的構(gòu)造及LAS-CDMA相對(duì)于傳統(tǒng)CDMA的優(yōu)勢.通信技術(shù)，2007（12）

[2] Hancheng Liao，Daoben Li，Qingrong Zhang.An example of LS codes. ICCC China 2004，Beijing，Oct. 2004：pp. 918～920

[3]高紅梅.多載波CDMA系統(tǒng)的改進(jìn)方案和序列應(yīng)用研究[D]：[碩士學(xué)位論文] .重慶：西南交通大學(xué). 2007：36-39

[4]孫鵬，汪濤，張劍，劉洛琨. MC-CDMA三種檢測合并方案及其性能比較.通信技術(shù)，2008（4）

[5]程毅，李艷武.一種計(jì)算OFDM系統(tǒng)誤碼率的方法.中國新通信，2010（5）