本发明专利技术提供一种传送数据且包括调制与映射电路的装置和系统，所述调制与映
射电路基于固定或可变的OFDM符号速率而对数据符号进行调制并将其映射成彼
此正交的多个多重副载波频率以形成正交频分多路复用(OFDM)通信信号。与所
述调制与映射电路一起操作的伪随机信号产生器基于加密算法而向所述调制与映
射电路产生伪随机信号以用于以OFDM符号速率对每一副载波进行跳频，以便降低
任何截获和检测概率、减少每频率功率(分贝/赫兹/秒)且降低任何所需传输功率，
同时维持瞬时信噪比。频域扩展器电路以操作方式连接到所述调制与映射电路以用
于将所述多重副载波在频域上扩展。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通信系统，且更明确地说，本专利技术涉及多重载波通信系统，包括但不限于正交频分多路复用(OFDM)通信系统。
技术介绍
在OFDM通信系统中，频分多路复用(FDM)通信信号的频率和调制经布置为彼此正交，以便消除每一频率上的信号之间的干扰。在此系统中，与信道时间特征相比具有相对较长符号的低速率调制对多路径传播问题较不敏感。因此，OFDM使用多重频率在单独的窄频率子带上同时传输若干个低符号速率数据流，而非以单个频率在一个宽频带上传输单个高符号速率流。这些多个子带具有以下优点经由给定子带的信道传播效应通常比经由作为整体的整个信道的信道传播效应更恒定。可经由个别子带传输典型的同相/正交(I/Q)调制。而且，OFDM通常结合前向错误校正方案来使用，这在此实例中有时被称作经编码的正交FDM或COFDM。可将OFDM信号视为若干个正交副载波信号的总和，其中例如通过正交调幅(QAM)或相移键控(PSK)来独立地调制每一个别副载波上的基带数据。此基带信号还可调制主RF载波。OFDM通信系统具有高频谱效率(每赫兹带宽每秒大量位)、轻易减轻多路径干扰且易于对噪声进行滤波。然而，OFDM通信系统遭受信道中的时间变化，尤其是引起载波频率偏移的时间变化。因为OFDM信号是大量副载波信号的总和，所以其可具有高峰均(peak-to-average)振幅或功率比。还有必要最小化副载波信号之间的相互调制，所述相互调制可形成带内自干扰且形成邻近信道干扰。载波相位噪声、多普勒(Doppler)频移和时钟抖动可对频率上间隔很近的副载波形成载波间干扰(ICI)。通常在传输频谱内的经指派的频率位置处传输所述副载波。在OFDM信号的传输的持续时间内，平均的每副载波功率是显著的且可容易地被检测和截获，这对于要求低检测概率(LPD)和低截获概率(LPI)特征的系统来说是不合需要的。用以接收OFDM信号的接收器要求最小的每副载波信噪比(SNR)，以便以可接受的低位错误率(BER)来解调并解码信号。如果在传输频谱内存在其它有害能量，则SNR可能减小，从而导致BER增加。所述有害能量可为来自其它来源的不期望的噪声。在此情况下，噪声被称作干扰(interference)且所述来源被称作干扰体(interferer)。如果称作干扰台(jammer)的某第三方来源有意地传输破坏传输的有害能量，则所述有害能量被称作干扰信号。由于用于获得可接受的低BER所需要的最小每副载波SNR的缘故，常规OFDM信号易受此类干扰体和干扰台的影响。此外，信道中的频率选择性衰减导致在OFDM信号的传输频谱内存在传输空值，这依据所述空值的频率位置而选择性地减小了那些空值内的某些副载波上的SNR，从而导致BER不合需要地增加。
技术实现思路
一种装置和系统对数据进行传送且包括调制与映射电路，所述调制与映射电路基于固定或可变的OFDM符号速率而对数据符号进行调制并将其映射成彼此正交的多个多重副载波频率以形成正交频分多路复用(OFDM)通信信号。与所述调制与映射电路一起操作的伪随机信号产生器基于加密算法而向所述调制与映射电路产生伪随机信号以用于以OFDM符号速率对每一副载波进行跳频，以便降低任何截获和检测概率、减少每频率功率(分贝/赫兹/秒)且降低任何所需传输功率，同时维持瞬时信噪比。频域扩展器电路以操作方式连接到所述调制与映射电路以用于将多重副载波在频域上扩展。所述频域扩展器可形成为沃尔什变换电路，其操作以应用沃尔什变换且将多重副载波在频域上扩展。此沃尔什变换电路操作以将符号的输入向量乘以沃尔什变换。快速傅立叶逆变换(IFFT)电路经定位以接收来自频域扩展器电路的信号。伪随机信号产生器操作以基于加密算法而产生伪随机信号，使得连续的OFDM符号不会在同一频率上传输副载波。伪随机信号产生器操作以基于加密算法而产生伪随机信号，使得OFDM符号不会在邻近频率上传输副载波，以获得降低的载波间干扰(ICI)。所述伪随机信号产生器还可操作以基于加密算法而产生伪随机信号，使得保护间隔得以减小或消除。在另一方面中，调制与映射电路操作以插入信号以用于降低峰均功率比(PAPR)。调制器可基于特定映射算法而将通信数据映射成经调制符号。伪随机信号产生器以操作方式连接到调制器以用于使用加密算法来改变振幅和相位值。作为前向错误校正电路的编码器可添加FEC码。在又一方面中，所述装置可为传输器的一部分，所述传输器传输运载通信数据的通信信号。接收器可接收通信信号且包括解映射与解调电路和频域解扩展电路以用于处理通信信号来获得通信数据。传输器操作以调制主载波信号。在再一方面中，揭示一种方法，其中基于固定或可变的OFDM符号速率而将通信数 据分布在彼此正交的多重副载波上以形成正交频分多路复用(OFDM)通信信号。可以 OFDM符号速率对每一副载波进行跳频以便降低任何截获和检测概率、减少每频率功率 (分贝/赫兹/秒)且降低任何所需传输功率，同时维持瞬时信噪比。将多重副载波在频域上 扩展且经由信号传输通信数据。附图说明通过结合附图考虑对本专利技术的以下详细描述将容易明白本专利技术的其它目的、特征和优 点，在附图中图1A和图IB为展示通过无线电传输信道连接的用于IEEE 802.11a OFDM调制解调 器的相应传输器和接收器电路的现有技术高级框图。图2A到图2C为表示a)单载波信号、b)频分多路复用(FDM)信号和c)正交频 分多路复用(OFDM)信号的频谱图。图3A为展示常规OFDM信号的三维表示的图。图3B为展示例如图3A所示的常规OFDM信号的实例的功率分布的频谱图。图3C为展示例如图3A所示的典型OFDM频谱的二维表示的图。图3D为例如图3A所示的常规OFDM信号的64-QAM群集的图。图4a到图4d为频谱密度图，其中每一图展示一 OFDM频谱，其中一个图展示52个副载波开启(ON)，且将此图与其中相应26个副载波开启、13个副载波开启且6个副载波开启从而产生减小的载波间干扰(ICI)的频谱图进行比较。图4e为根据频谱密度函数表示总传输功率的阐释和方程式。图5为展示根据本专利技术的非限制性实例的用于跳频OFDM信号的基于符号的和频率随机化的副载波的三维频谱图(功率对频率对时间)且还展示经重叠以进行比较的常规单载波信号的图。图6为根据本专利技术的非限制性实例的可用于产生跳频OFDM信号的传输器的高级框图。图7为根据本专利技术的非限制性实例的可用于接收并处理所传输的跳频OFDM信号的 接收器的高级框图。图8A和图8B为展示跳频OFDM信号的频谱比较且展示根据本专利技术的非限制性实例 的LPD改进的图。图9为展示根据本专利技术的非限制性实例的跳频OFDM信号与经修改以减小其可检测性的信号的噪声频谱比较的图。图10为展示根据本专利技术的非限制性实例的在沃尔什(Walsh)变换之前的跳频OFDM 信号的三维表示的图。图11为展示根据本专利技术的非限制性实例的在沃尔什变换之后的跳频OFDM信号的三 维表示的图。图12为展示根据本专利技术的非限制性实例的向跳频OFDM信号的副载波添加沃尔什变换的功率对频率图，其中副载波是基于符号的且经随机化。图13为展示沃尔什逆变换之前的所接收跳频OFDM信号的三维表示的图。图14为展示沃尔什逆变换之后的所接收跳频OFDM信号的三维本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于传送数据的装置，其包含： 调制与映射电路，其基于固定或可变的ＯＦＤＭ符号速率而对数据符号进行调制并将其映射成彼此正交的多个多重副载波频率以形成正交频分多路复用（ＯＦＤＭ）通信信号； 伪随机信号产生器，其与所述调制与映射电 路一起操作以基于加密算法而向所述调制与映射电路产生伪随机信号以用于以ＯＦＤＭ符号速率对每一副载波进行跳频，以便降低任何截获和检测概率、减少每频率功率（分贝／赫兹／秒）且降低任何所需传输功率，同时维持瞬时信噪比；以及 频域扩展器电路，其 以操作方式连接到所述调制与映射电路以用于将所述多重副载波在频域上扩展。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.8.16 US 11/464,8541.一种用于传送数据的装置，其包含调制与映射电路，其基于固定或可变的OFDM符号速率而对数据符号进行调制并将其映射成彼此正交的多个多重副载波频率以形成正交频分多路复用(OFDM)通信信号；伪随机信号产生器，其与所述调制与映射电路一起操作以基于加密算法而向所述调制与映射电路产生伪随机信号以用于以OFDM符号速率对每一副载波进行跳频，以便降低任何截获和检测概率、减少每频率功率(分贝/赫兹/秒)且降低任何所需传输功率，同时维持瞬时信噪比；以及频域扩展器电路，其以操作方式连接到所述调制与映射电路以用于将所述多重副载波在频域上扩展。2. 根据权利要求1所述的装置，其中所述频域扩展器电路包含沃尔什变换电路，所述 沃尔什变换电路操作以应用沃尔什变换且将所述多重副载波在所述频域上扩展。3. 根据权利要求2所述的装置，其中所述沃尔什变换电路操作以将符号的输入向量乘 以所述沃尔什变换。4. 根据权利要求1所述的装置，且其进一步包含快速傅立叶逆变换(IFFT)电路，所 述快速傅立叶逆变换(IFFT)...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托佛·D·莫法特，
申请(专利权)人：贺利实公司，
类型：发明
国别省市：US
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