高速率准同步CDMA系统中具有抑制小区间干扰能力的序列设计研究

In quasi-synchronous code-division multiple-access (CDMA) systems with high transmission data rate (TDR), the error rate will be increased with the improvement of TDR if the tranditional P-ary sequences are used. Furthermore, the inter-cell interference cannot be suppressed if traditional single sequence set is employed. On basis of the aforementioned unsolved issues, the constructions of Gaussian integer sequences with multiple groups are researched. Firstly, in order to construct the sequences with flexible choices of parameters, the constructions of Gaussian integer sequences with inter-group zero correlation zone based on shift sequences with multiple groups are studied. Secondly, perfect Gaussian integer sequence sets and the interleaving technique are employed to research the inter-group correlation characteristic of low correlation zone Gaussian integer sequences with large family size. Furthermore, study on the design of Gaussian integer orthogonal complementary sequences, and then cascade methods are employed to construct Gaussian integer sequence sets with good inter-group correlation properties. Finally, the project will establish a high TDR quasi-synchronous CDMA system model to verify the advantages of the proposed sequences in TDR and the abilities of suppressing the interference. Higher TDR can be achieved by using the sequences over Gaussian integer ring and the inter-cell interference can be suppressed by employing multiple sequence groups. Consequently, the design of Gaussian integer sequence sets with multiple groups, which can become a key technique in CDMA spread spectrum communication, is of great significance to the development of wireless communication techniques.

在高速率准同步CDMA系统中，若使用传统P元序列集作为扩频地址码，误码率将随速率的提高而快速增大，并且传统单集序列集无法解决小区间用户的同频干扰问题。围绕上述尚待突破的问题，本项目研究高斯整数分组序列集的构造方法。首先，为保证序列集参数可以灵活选择，研究利用分组移位序列集构造具有组间零相关区的高斯整数分组序列集的方法。其次，基于完备序列集和交织方法，研究大容量高斯整数低相关区序列集的集间相关性。同时，研究高斯整数正交互补序列集的构造方法，进而利用级联法构造组间低相关高斯整数分组序列集。最后，建立高速率准同步CDMA系统模型，验证所构造的序列集在传输速率和抗干扰能力方面的优势。高斯整数序列可以实现高速率传输，利用分组序列集组间的低/零相关区或低相关性可以有效降低不同小区间用户的干扰。因此，高斯整数分组序列集的设计可以成为CDMA系统的一项关键技术，从而推动无线通信技术的发展。

针对高速率准同步CDMA系统，本项目研究具有高信息传输速率且具有优良相关性的扩频序列的构造方法。根据本项目的研究内容，项目从单码序列集设计、多子集序列集和互补序列集设计三方面进行。取得的主要成果如下： .针对单码序列，本项目首先构造了两类高斯整数零相关区序列集，两类构造方法分别以零相关区序列集和正交矩阵为基础，并给出了一类高斯整数零相关区序列集度的计算方法。该项目所构造的高斯整数零相关区序列集可以应用于准同步码多分址、正交频分复用和多输入多输出等多种通信系统中，在抑制干扰的同时，提高系统的频谱效率。同时本项目对偶数长度的几乎最佳二进制序列偶进行了研究，提出了基于中国剩余定理结合理想二值自相关二进制序列和理想二值自相关二进制序列偶来构造几乎最佳二进制序列偶的方法。.针对多子集序列集，本项目首先基于跳频序列和有限域构造了二元几乎最优多子集序列集，克服了目前已有的多子集零相关区序列集构造方法多是针对三元或多相序列进行设计，且序列集参数不能达到最优的缺点。进一步，本项目基于交织方法构造了高斯整数多子集零相关区序列集，序列集参数可以灵活选择，且集间的低相关性可以有效消除不同小区间用户的干扰。.针对互补序列，本项目首先构造了具有零相关区的高斯整数周期互补序列集。本项目所提出的零相关区周期互补序列集方法的优势在于参数可以灵活选择并且可以获得具有相同参数的多个序列集，所构造的序列集可以应用于多载波码分多址系统中降低系统干扰。进一步，本项目基于正交矩阵构造了两类非周期零相关区互补序列集，零相关区的长度可以灵活选择，以适应不同系统的要求。通过参数的合理变换可以扩展序列集的数量，同时可以实现不同符号集上的零相关区互补序列的构造，如高斯整数以及多相序列等，可以为多载波码分多址系统提供更多的扩频序列。