本發明專利技術提供一種傳送數據且包括調制與映射電路的裝置和系統，所述調制與映射電
路基于固定或可變的OFDM符號速率而對數據符號進行調制并將其映射成彼此正交的多
個多重副載波頻率以形成正交頻分多路復用(OFDM)通信信號。偽隨機信號產生器與
所述調制與映射電路一起操作且基于加密算法而向所述調制與映射電路產生偽隨機信
號，以用于以OFDM符號速率對每一副載波進行跳頻，以便降低任何截獲和檢測概率、
減少每頻率功率(分貝/赫茲/秒)且降低任何所需傳輸功率，同時維持瞬時信噪比，其中
選定副載波經開啟或關閉以增加傳輸功率和信噪比且減少載波間干擾(ICI)和頻率選擇
性衰減的負面效應。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及通信系統，且更明確地說，本專利技術涉及多重載波通信系統，包括但不限于正交頻分多路復用(OFDM)通信系統。
技術介紹
在OFDM通信系統中，頻分多路復用(FDM)通信信號的頻率和調制經布置為彼 此正交，以便消除每一頻率上的信號之間的干擾。在此系統中，與信道時間特征相比具 有相對較長符號的低速率調制對多路徑傳播問題較不敏感。因此，OFDM使用多重頻率 在單獨的窄頻率子帶上同時傳輸若干個低符號速率數據流，而非以單個頻率在一個寬頻帶上傳輸單個高符號速率流。這些多個子帶具有以下優點經由給定子帶的信道傳播效 應通常比經由作為整體的整個信道的信道傳播效應更恒定。可經由個別子帶傳輸典型的 同相/正交(I/Q)調制。而且，OFDM通常結合前向錯誤校正方案來使用，這在此實例 中有時被稱作經編碼的正交FDM或COFDM。可將OFDM信號視為若干個正交副載波信號的總和，其中例如通過正交調幅 (QAM)或相移鍵控(PSK)來獨立地調制每一個別副載波上的基帶數據。此基帶信號 還可調制主RF載波。OFDM通信系統具有高頻譜效率(每赫茲帶寬每秒大量位)、輕易減輕多路徑干擾 且易于對噪聲進行濾波。然而，OFDM通信系統遭受信道中的時間變化，尤其是引起載 波頻率偏移的時間變化。因為OFDM信號是大量副載波信號的總和，所以其可具有高峰 均(peak-to-average)振幅或功率比。還有必要最小化副載波信號之間的相互調制，所 述相互調制可形成帶內自干擾且形成鄰近信道干擾。載波相位噪聲、多普勒(Doppler) 頻移和時鐘抖動可對頻率上間隔很近的副載波形成載波間干擾(ICI)。通常在傳輸頻譜 內的經指派的頻率位置處傳輸所述副載波。在OFDM信號的傳輸的持續時間內，平均的 每副載波功率是顯著的且可容易地被檢測和截獲，這對于要求低檢測概率(LPD)和低 截獲概率(LPI)特征的系統來說是不合需要的。用以接收OFDM信號的接收器要求最小的每副載波信噪比(SNR)，以便以可接受的低位錯誤率(BER)來解調并解碼信號。 如果在傳輸頻譜內存在其它有害能量，則SNR可能減小，從而導致BER增加。所述有 害能量可為來自其它來源的不期望的噪聲。在此情況下，噪聲被稱作干擾(interference) 且所述來源被稱作干擾體(interferer)。如果稱作干擾臺(jammer)的某第三方來源 有意地傳輸破壞傳輸的有害能量，則所述有害能量被稱作干擾信號。由于用于獲得可接 受的低BER所需要的最小每副載波SNR的緣故，常規OFDM信號易受此類干擾體和干 擾臺的影響。此外，信道中的頻率選擇性衰減導致在OFDM信號的傳輸頻譜內存在傳輸 空值，這依據所述空值的頻率位置而選擇性地減小了那些空值內的某些副載波上的 SNR，從而導致BER不合需要地增加。
技術實現思路
一種裝置和系統對數據進行傳送且包括調制與映射電路，所述調制與映射電路基于 固定或可變的OFDM符號速率而對數據符號進行調制并將其映射成彼此正交的多個多 重副載波頻率以形成正交頻分多路復用(OFDM)通信信號。偽隨機信號產生器與所述 調制與映射電路一起操作且基于加密算法而向所述調制與映射電路產生偽隨機信號，以 用于以OFDM符號速率對每一副載波進行跳頻，以便降低任何截獲和檢測概率、減少每 頻率功率(分貝/赫茲/秒)且降低任何所需傳輸功率，同時維持瞬時信噪比，其中選定 副載波經開啟或關閉以增加傳輸功率和信噪比且減少載波間干擾(ICI)和頻率選擇性衰 減的負面效應。在另一方面中，選定副載波可依據待傳輸的所需數據速率而開啟或關閉。選定副載 波可相對于副載波數目和所要傳輸功率而開啟或關閉，以用于允許在同一頻譜屏蔽內的 數據速率與距離的折衷。偽隨機產生器可形成為空載時間偽隨機產生器以用于減少副載 波的開啟時間且增加符號的輸出間距，以便減少連續傳輸時間。可改變符號之間的間距 以防止線且減小信號的循環平穩統計。可基于至少所接收信噪比、干擾體位置、信道削 弱、與接收器協商的信道屏蔽、所要數據速率、所要信號范圍和傳輸功率要求中的一者 而開啟或關閉選定副載波。頻域擴展器電路可將任何開啟的副載波在頻域上擴展。在又一方面中，偽隨機信號產生器可操作以基于加密算法而產生偽隨機信號，使得 連續的OFDM符號不會在同一頻率上傳輸副載波。此偽隨機信號產生器還可操作以基于 加密算法而產生偽隨機隨機信號，使得OFDM符號不會在鄰近頻率上傳輸副載波以獲得 降低的載波間千擾(ICI)。所述信號產生器還可操作以基于加密算法而產生偽隨機信號， 使得保護間隔得以減小或消除。調制與映射電路操作以用于插入信號以降低峰均功率比(PAPR)。在再一方面中，偽隨機信號產生器以操作方式連接到調制器以用于使用加密算法來 改變振幅和相位值。編碼器可添加前向錯誤校正(FEC)碼。在又一方面中，所述裝置可為傳輸器的一部分，所述傳輸器向接收通信信號的接收 器傳輸通信信號且包括解映射與解調電路以用于處理所述通信信號以便獲得通信數據。 此接收器可操作以將信號傳輸回到傳輸器以用于通過選擇性地開啟或關閉副載波來改 變所傳輸的信號。本專利技術還陳述方法方面。附圖說明通過結合附圖考慮對本專利技術的以下詳細描述將容易明白本專利技術的其它目的、特征和優點，在附圖中圖1A和圖1B為展示通過無線電傳輸信道連接的用于IEEE 802.11a OFDM調制解 調器的相應傳輸器和接收器電路的現有技術高級框圖。圖2A到圖2C為表示a)單載波信號、b)頻分多路復用(FDM)信號和c)正交 頻分多路復用(OFDM)信號的頻譜圖。圖3A為展示常規OFDM信號的三維表示的圖。圖3B為展示例如圖3A所示的常規OFDM信號的實例的功率分布的頻譜圖。 圖3C為展示例如圖3A所示的典型OFDM頻譜的二維表示的圖。 圖3D為例如圖3A所示的常規OFDM信號的64-QAM群集的圖。 圖4a到圖4d為頻譜密度圖，其中每一圖展示一 OFDM頻譜，其中一個圖展示52 個副載波丌啟(ON)，且將此圖與其中相應26個副載波開啟、13個副載波開啟且6個 副載波開啟從而產生減小的載波間干擾(ICI)的頻譜圖進行比較。圖4e為根據頻譜密 度函數表示總傳輸功率的闡釋和方程式。圖5為展示根據本專利技術的非限制性實例的用于跳頻OFDM信號的基于符號的和頻率隨機化的副載波的三維頻譜圖(功率對頻率對時間)且還展示經重疊以進行比較的常規 單載波信號的圖。圖6為根據本專利技術的非限制性實例的可用于產生跳頻OFDM信號的傳輸器的高級框圖。圖7為根據本專利技術的非限制性實例的可用于接收并處理所傳輸的跳頻OFDM信號的 接收器的高級框圖。圖8A和圖8B為展示跳頻OFDM信號的頻譜比較且展示根據本專利技術的非限制性實6例的LPD改進的圖。圖9為展示根據本專利技術的非限制性實例的跳頻OFDM信號與經修改以減小其可檢測 性的信號的噪聲頻譜比較的圖。圖10為展示根據本專利技術的非限制性實例的在沃爾什(Walsh)變換之前的跳頻OFDM 信號的三維表示的圖。圖11為展示根據本專利技術的非限制性實例的在沃爾什變換之后的跳頻OFDM信號的 三維表示的圖。圖12為展示根據本專利技術的非限制性實例的向跳頻OFDM信號的副載波添加沃爾什變換的功率對頻率圖，其中副載波是基于符號的且經隨機化。圖13為展示沃本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于傳送數據的裝置，其包含： 調制與映射電路，其基于固定或可變的ＯＦＤＭ符號速率而對數據符號進行調制并將其映射成彼此正交的多個多重副載波頻率以形成正交頻分多路復用（ＯＦＤＭ）通信信號；以及 偽隨機信號產生器，其與所述調制與映 射電路一起操作以基于加密算法而向所述調制與映射電路產生偽隨機信號以用于以ＯＦＤＭ符號速率對每一副載波進行跳頻，以便降低任何截獲和檢測概率、減少每頻率功率（分貝／赫茲／秒）且降低任何所需傳輸功率，同時維持瞬時信噪比，其中選定副載波經開啟或關閉以增加傳輸功率和信噪比且降低載波間干擾（ＩＣＩ）和頻率選擇性衰減的負面效應。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2006.8.16 US 11/464,8611.一種用于傳送數據的裝置，其包含調制與映射電路，其基于固定或可變的OFDM符號速率而對數據符號進行調制并將其映射成彼此正交的多個多重副載波頻率以形成正交頻分多路復用(OFDM)通信信號；以及偽隨機信號產生器，其與所述調制與映射電路一起操作以基于加密算法而向所述調制與映射電路產生偽隨機信號以用于以OFDM符號速率對每一副載波進行跳頻，以便降低任何截獲和檢測概率、減少每頻率功率(分貝/赫茲/秒)且降低任何所需傳輸功率，同時維持瞬時信噪比，其中選定副載波經開啟或關閉以增加傳輸功率和信噪比且降低載波間干擾(ICI)和頻率選擇性衰減的負面效應。2. 根據權利要求1所述的裝置，其中選定副載波依據待傳輸的所需數據速率而開啟或 關閉。3. 根據權利要求1所述的裝置，其中選定副載波相對于副載波數目和所要傳輸功率而 開啟或關閉以允許在同一頻譜屏蔽內對數據速率與距離進行折衷。4. 根據權利要求1所述的裝置，其中所述偽隨機產生器包含空載時間偽隨機產生器以 用于減少副載波的開啟時間且增加符號的輸出間距以減少連續傳輸時間。5. ...
【專利技術屬性】
技術研發人員：克里斯托弗·D·莫法特，
申請(專利權)人：賀利實公司，
類型：發明
國別省市：US
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