2.3.2 沃尔什函数的产生方法介绍
沃尔什函数的产生方法有多种,可以使用莱德马契函数,也可以使用哈达玛短阵,还可以利用沃尔什函数自身的对称特性。下面仅以用哈达玛矩阵产生方式来介绍。
哈达码矩阵是一个方阵,方阵的每一个元素为+1或-1,列与列之间是正交的。如果一个矩阵的第列的元素都是1,那么我们说这个矩阵是规范。可以使用0代替+1,而使用1代替-1,即使用逻辑值{0,1}来表示哈达码矩阵,那么2×2的2阶哈达码矩阵可以表示为:
如果HN是一个N×N的哈达码矩阵,于是有:
这里IN 是一个N×N的单位。如果规定N≥1为哈达码矩阵的阶数,那么N可取值为1,2,或4t(t为整数).设 和 分别为 a阶和b阶的哈达码矩阵,那么 × = 的阶数为ab,运算规则如下:如果 矩阵中一个元素为+1(或逻辑值
0),那么用 来代入,如果该元素为-1(或为逻辑值1),则用-Hb(或Hb的补)代入。如果N为2的幂,并规定H1=[+1]=[0],于是 可以由下式求得:
这里规定 为 取负(为其补值)。 的哈达码矩阵可以由N=2阶的哈达码矩阵的规范形式连乘得到。
如果 ,则所有的哈达玛矩阵的行序列和列序列都是沃尔什序列。然而,用沃尔什函数表示和哈达玛函数表示之间存在一些差别,即哈达玛函数的行序号和列序号都与符号改变(过零点)的次数没有关系,而沃尔什函数却具有这种关系。显然,由哈达玛函数生成的沃尔什函数不是按照符号改变的次数排序的,因而需要一种方法对这两种排序进行相互转换。
2.4 直接序列扩展
反向CDMA信道中,反向业务信道相接人信道将由长码直接序列扩展,以提供有限的保密性。对反向业务信道,直接序列(DS)扩展操作包含对数据脉冲随机发生器输出数据和长码模2加。数据脉冲随机发生器产生掩码符号0和1,随机地掩蔽由于码重复产生的冗余数据。掩码符号由帧数据率和长码的最后14比特位确定。对于接人信道,DS扩展操作包含64阶正交调制器输出和长码的模2加。
设d(t)为Walsh码片调制的数据序列,Tb为数据比特时间间隔。Walsh调制的数据序列被长码c(t)的扩展则码片模2加。每个c(t)脉冲称为码片,Tc表示码片时间间隔,Tb=4Tc。扩展PN码片序列速率固定在1.2288Mc/s。由于6个编码符号由64个时间正交Walsh函数之一调制,调制符号发送速率固定在28.8/6=4.8ks/s。因此,每个Walsh码片由4个PN码片扩展,即 。由1.2288Mc/s长码PN码片相乘的直接序列d(t)如图4.1所示。