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   作者：鄭曉敏

1  引言

  無(wú)線通信在人類的生活中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，因此，對(duì)于無(wú)線通信的研究也越來(lái)越受到重視。MC-CDMA是一種在無(wú)線通信領(lǐng)域中具有良好前景和研究?jī)r(jià)值的通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)合了OFDM (orthogonal frequency divisionmultiplexing，正交頻分復(fù)用）和CDMA兩種先進(jìn)的通信技術(shù)。其中OFDM是一種多載波調(diào)制技術(shù)，具有傳輸速率快、頻譜利用率高、抗碼間干擾和抗多徑干擾的特點(diǎn)；CDMA是3G通信中的核心技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)和系統(tǒng)容量大的特點(diǎn)。MC-CDMA系統(tǒng)融合了上述兩種通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，具有數(shù)據(jù)傳輸速率快、頻譜利用率高、抗干擾能力強(qiáng)和系統(tǒng)容量大等優(yōu)點(diǎn)，是一種具有良好特性的無(wú)線通信系統(tǒng)。

    MC-CDMA系統(tǒng)融合了CDMA技術(shù)，因此在通信過(guò)程中需要使用擴(kuò)頻序列。在CDMA技術(shù)中使用的擴(kuò)頻序列需要具有良好的自相關(guān)和互相關(guān)特性，從而保證系統(tǒng)的抗干擾和多址性能。由于MC-CDMA系統(tǒng)又融合了多載波調(diào)制的OFDM技術(shù)，多載波調(diào)制往往會(huì)帶來(lái)較大的峰均比，較大的峰均比會(huì)對(duì)后級(jí)放大電路造成不利的影響，因此，MC-CDMA系統(tǒng)中使用的擴(kuò)頻序列還應(yīng)具有低峰均比的特性。在已有的擴(kuò)頻序列中，Walsh碼具有理想的互相關(guān)特性，但自相關(guān)特性稍差，m序列和正交Gold碼堵5具有良好的自相關(guān)和互相關(guān)特性，但兩種擴(kuò)頻序列的峰均比都較高；Golay碼的峰均比較低，但自相關(guān)、互相關(guān)特性稍差。現(xiàn)有成果主要集中在對(duì)擴(kuò)頻序列單一特性的研究，很少有對(duì)擴(kuò)頻序列的自相關(guān)特性、互相關(guān)特性和峰均比特性綜合起來(lái)研究。

    針對(duì)上述問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一種適合MC-CDMA系統(tǒng)，具有良好自相關(guān)、互相關(guān)特性，且峰均比較低的擴(kuò)頻序列。該序列以Golay碼為基礎(chǔ)碼，Golay碼具有較低的峰均比特性，但自相關(guān)和互相關(guān)特性不理想。再以m序列為擾碼，對(duì)Golay碼進(jìn)行加擾，從而使新生成的擴(kuò)頻序列（稱為m-Golay碼）在具有較低峰均比特性的同時(shí)，具有良好的自相關(guān)和互相關(guān)特性。通過(guò)與其他擴(kuò)頻序列的對(duì)比仿真驗(yàn)證，證明了本文中設(shè)計(jì)的m-Golay碼具有良好的特性，適合在MC-CDMA系統(tǒng)中使用。

2  MC-CDMA系統(tǒng)發(fā)射機(jī)模型

    MC-CDMA系統(tǒng)發(fā)射機(jī)原理如圖1所示。其中At為發(fā)射的比特流，at(1)，…，at(n)為At經(jīng)過(guò)串并變換后的并行比特?cái)?shù)據(jù)，ct(1)，…，ct(n)為對(duì)應(yīng)擴(kuò)頻序列的碼片，St為經(jīng)過(guò)多載

波調(diào)制后的發(fā)射信號(hào)。MC-CDMA系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的具體工作過(guò)程：首先將高速串行的發(fā)射比特流At經(jīng)過(guò)串并變換，變?yōu)閚路并行的低速比特流，其中每一路并行比特流的碼元周期都等于原n個(gè)串行比特流的碼元周期之和，即經(jīng)過(guò)串并變換后的新碼元周期變?yōu)樵�碼元周期的n倍，碼元周期的增長(zhǎng)可以提高抗碼間干擾能力。接下來(lái)每個(gè)并行比特與對(duì)應(yīng)擴(kuò)頻序列ct(i)（i=1，…，n,）的一個(gè)碼片進(jìn)行頻域擴(kuò)頻，頻域擴(kuò)頻之后的序列進(jìn)行逆傅里葉變換(inverse-fast

Fourier transformation ,IFFT)后就被調(diào)制到了多個(gè)相互正交的子載波上并疊加，該疊加信號(hào)即St。上述處理之后，St還要經(jīng)過(guò)添加循環(huán)前綴等操作才能進(jìn)行發(fā)射，文中只是為了說(shuō)明MC-CDMA系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的原理，這些細(xì)節(jié)已省略。

3 m-Golay碼的設(shè)計(jì)與理論分析

    MC-CDMA系統(tǒng)兼具OFDM技術(shù)中多載波調(diào)制和CDMA技術(shù)中多用戶的特點(diǎn)，因此要求MC-CDMA系統(tǒng)中使用的擴(kuò)頻序列要兼具良好的自相關(guān)、互相關(guān)特性和較低的峰均比。針對(duì)MC-CDMA系統(tǒng)對(duì)擴(kuò)頻序列的要求，本文設(shè)計(jì)了一種兼具良好的自相關(guān)、互相關(guān)特性和較低的峰均比的擴(kuò)頻序列，該序列使用m序列對(duì)Golay碼進(jìn)行加擾，形成新的m．Golay碼。m-Golay碼的自相關(guān)、互相關(guān)特性與m序列相比略有損失，但優(yōu)于Golay碼。m-Golay碼的峰均比與Golay碼的峰均比接近，比m序列的峰均比大大降低。根據(jù)m-Golay碼生成的方式判斷，同一長(zhǎng)度的m-Golay碼數(shù)量也很大，滿足多用戶通信的需求。下面具體介紹m-Golay碼的生成過(guò)程。

3.1  77序列

    m序列是偽隨機(jī)碼(PN碼)的一種，其具有良好的自相關(guān)和互相關(guān)特性，在許多擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，是應(yīng)用最為廣泛的PN碼之一。對(duì)于n階m序列，可以由一個(gè)n級(jí)反饋移位寄存器生成，其對(duì)應(yīng)的m序列周期為2n-1，其生成原理如圖2所示，圖2中以4階m序列為例進(jìn)行說(shuō)明，a0到a4為移位寄存器，m(n)為生成的m序列。每一個(gè)時(shí)鐘周期移位寄存器中的值向右移動(dòng)一位，同時(shí)有反饋結(jié)構(gòu)的移位寄存器（如a4、a3和aO）中的值進(jìn)行模2和（或異或）操作產(chǎn)生新的數(shù)值，該數(shù)值傳輸給最左邊的移位寄存器（即a4）。同時(shí)，每一個(gè)時(shí)鐘周期，最右邊的移位寄存器(即a0)輸出m序列的值。如此循環(huán)，就可以生成周期為2n-1的m序列。

3.2 Golay碼

    Golay碼是一類具有低峰均比特性的序列，其構(gòu)造方式為：任意兩個(gè)長(zhǎng)度均為Ⅳ的序列{an}和{bn}，只要滿足條件：

    則{an}和{bn}中任意一個(gè)均可稱為Golay碼，{an}和{bn}稱為一對(duì)Golay互補(bǔ)序列。在實(shí)際應(yīng)用中，一般根據(jù)Golay核序列對(duì)生成所需長(zhǎng)度的Golay碼。目前研究發(fā)現(xiàn)的Golay核序列對(duì)有4種，分別為長(zhǎng)度為2的一對(duì)Golay核序列對(duì){K2a）=11、{K2b）=10，長(zhǎng)度為10的兩對(duì)Golay核序列對(duì){KlOa}1 =1001010001、{KlOb}1  =1000000110和{KlOa}2=0101000011、{KlOb}2=0000100110，長(zhǎng)度為26的一對(duì)Golay核序列對(duì){K26a）=01001101111010111100111010，{K26b）-10110010000111111100111010。Golay核序列對(duì)中任意一個(gè)核亭列前一半元素不變，后一半元素取反后級(jí)聯(lián)在原核序列后邊，生成長(zhǎng)度變?yōu)樵�核序列長(zhǎng)度兩倍的新Golay碼，根據(jù)此條性貢，可以構(gòu)造出長(zhǎng)度為Golay核序列對(duì)長(zhǎng)度2n倍的Golav碼一此外，一對(duì)Golay互補(bǔ)序列中的任意一個(gè)Golay碼在取反或者取逆序列后，仍然與另一個(gè)Golay碼構(gòu)成一對(duì)Golav互補(bǔ)序列，根據(jù)此條性質(zhì)，一對(duì)Golay互補(bǔ)序列通過(guò)變換可以得到很多個(gè)同一長(zhǎng)度的Golay碼。根據(jù)上述兩條性質(zhì)，可以利用Golay核序列對(duì)生成所需的Golay碼。

3.3 m-Golay碼的設(shè)計(jì)

    本文設(shè)計(jì)的m-Golay碼以Golay碼為基礎(chǔ)碼，以m序列為擾碼。生成Golav碼時(shí)，選取長(zhǎng)度為2的一對(duì)Golay核序列對(duì){K2a}=ll，{K2b）=10作為基礎(chǔ)，可以生成長(zhǎng)度為2n的多種Golay碼。生成的m序列的長(zhǎng)度為2n-1，其中1的個(gè)數(shù)比0的個(gè)數(shù)多一個(gè)，為了與Golay碼的長(zhǎng)度相匹配，在生成的m序列末尾補(bǔ)一個(gè)0，使其總長(zhǎng)度變?yōu)?n。經(jīng)過(guò)仿真驗(yàn)證，末尾補(bǔ)0后并不影響m序列的自相關(guān)和互相關(guān)特性。然后將長(zhǎng)度均為n的Golay碼和m序列按位進(jìn)行模2和（或異或）操作，生成的新序列就是m-Golay碼。

    生成m-Golay碼時(shí)，基礎(chǔ)碼需要很多種，相應(yīng)的擾碼只需要一種即可。根據(jù)Golay碼的生成方式可知，利用長(zhǎng)度為2的Golay核序列對(duì)可以生成多種長(zhǎng)度為2n的Golay碼，只要生成一個(gè)相應(yīng)長(zhǎng)度的m序列，便可以得到與Colay碼個(gè)數(shù)相同的m-Golay碼，從而保證了m-Golay碼的數(shù)量，可以滿足多用戶系統(tǒng)的需求。m-Golay碼不僅具有易構(gòu)性，由第4節(jié)中的仿真可知，m -Golay碼還具有良好的自相關(guān)、互相關(guān)特性和較低的峰均比特性。

3.4 m-Golay碼的理論分析

    本節(jié)將對(duì)m-Golay碼自相關(guān)特性、互相關(guān)特性和峰均比特性進(jìn)行理論分析，對(duì)m -Golay碼的性能進(jìn)行定性描述。在計(jì)算自相關(guān)函數(shù)、互相關(guān)函數(shù)和峰均比時(shí)，都需要對(duì)擴(kuò)頻序列做比特映射變換，即0映射為1，1映射為一1。

3.4.1  自相關(guān)分析

    自相關(guān)特性是表征擴(kuò)頻序列與其自身延遲信號(hào)相似度的特性，其計(jì)算方法為擴(kuò)頻序列與自身信號(hào)循環(huán)移動(dòng)1位后按位相乘，然后把相乘的結(jié)果進(jìn)行疊加，得出自相關(guān)函數(shù)的一個(gè)點(diǎn)，以此類推，直至循環(huán)移位一個(gè)周期后，即可求出自相關(guān)函數(shù)。設(shè)生成m-Golay碼的m序列為{an}，Golay碼為{bn}，m序列自相關(guān)函數(shù)Ra(n）和Golay碼自相關(guān)函數(shù)Rb(n)分別為：

    其中，mod表示取余數(shù)運(yùn)算，×表示相乘運(yùn)算，+表示疊加運(yùn)算。當(dāng)n=0時(shí)，即信號(hào)與自身延遲信號(hào)對(duì)齊時(shí)，其自相關(guān)函數(shù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)為信號(hào)與自身按位相乘并把相乘結(jié)果進(jìn)行疊加的結(jié)果，表現(xiàn)為一個(gè)較大的峰值。當(dāng)n為其他值時(shí)，其自相關(guān)函數(shù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)為信號(hào)與自身延遲信號(hào)按位相乘并把相乘結(jié)果進(jìn)行疊加的結(jié)果，由于m序列是類似于白噪聲的信號(hào)，具有強(qiáng)烈的隨機(jī)性，因此，此時(shí)的自相關(guān)函數(shù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)表現(xiàn)為一系列較小的旁瓣：而Golay碼隨機(jī)性較差，因此，此時(shí)的自相關(guān)函數(shù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)表現(xiàn)為一系列較大的旁瓣。設(shè)m-Golay碼為{Xb}，其自相關(guān)函數(shù)Rx(n)為：

    m-Golay碼自相關(guān)函數(shù)可以認(rèn)為是m序列自相關(guān)函數(shù)和Golay碼自相關(guān)函數(shù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)按位相乘后，再把相乘結(jié)果進(jìn)行疊加。當(dāng)n=0時(shí)，即m-Golay碼與自身延遲信號(hào)對(duì)齊時(shí)，其自相關(guān)函數(shù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)為信號(hào)與自身按位相乘并把相乘結(jié)果進(jìn)行疊加的結(jié)果，由于此時(shí)m序列和Golay碼均為信號(hào)與自身延遲信號(hào)對(duì)齊，因此m-Golay碼自相關(guān)函數(shù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)表現(xiàn)為一個(gè)較大的峰值，且與m序列和Golay碼的自相關(guān)函數(shù)峰值均相等。當(dāng)n為其他值時(shí)，m-Golay碼自相關(guān)函數(shù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)可以認(rèn)為是m序列自相關(guān)函數(shù)與一個(gè)隨機(jī)性稍差的序列(Golay碼自相關(guān)函數(shù))按位相乘并把相乘結(jié)果進(jìn)行疊加的結(jié)果，因此，m-Golay碼自相關(guān)特性比m序列自相關(guān)特性稍差：同理，m-Golay碼自相關(guān)函數(shù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)也可以認(rèn)為是Golay碼自相關(guān)函數(shù)與一個(gè)隨機(jī)性稍好的序列(m序列自相關(guān)函數(shù))按位相乘并把相乘結(jié)果進(jìn)行疊加的結(jié)果，因此，m-Golay碼自相關(guān)特性比Golay碼自相關(guān)特性稍好。

3.4.2互相關(guān)分析

    互相關(guān)特性是表征擴(kuò)頻序列與干擾信號(hào)相似度的特性，其計(jì)算方法與自相關(guān)函數(shù)計(jì)算方法相同，只是變?yōu)閿U(kuò)頻序列與干擾信號(hào)循環(huán)移動(dòng)1位后按位相乘，然后把相乘結(jié)果進(jìn)行疊加，得出互相關(guān)函數(shù)的一個(gè)點(diǎn)，以此類推，直至循環(huán)移位一個(gè)周期后，即可求出互相關(guān)函數(shù)。設(shè)兩組m序列分別為{an}和{bn}，兩組Golay碼分別為{cn}和{dn}，上述兩組m序列互相關(guān)函數(shù)Rab(n）和上述兩組Golay碼互相關(guān)函數(shù)Rcd(n)分別為：

    由于m序列是類似于白噪聲的信號(hào)，具有強(qiáng)烈的隨機(jī)性，其互相關(guān)函數(shù)表現(xiàn)為一系列較小的值，即兩組m序列之間相似性較�。憾鳪olay碼隨機(jī)性較差，其互相關(guān)函數(shù)表現(xiàn)為一系列較大的值，即兩組Golay碼之間相似性較大。設(shè)兩組m -Golay碼分別為{xn}和{yn}，{xn}由m序列{%}和Golay碼{cn）生成，{yn}由m序列{an}和Golay碼{dn}生成，上述兩組m-Golay碼互相關(guān)函數(shù)RXY(n)為：

Rxy(n)可以認(rèn)為是m序列自相關(guān)函數(shù)和Golay碼互相關(guān)函數(shù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)按位相乘后，再把相乘結(jié)果進(jìn)行疊加。由于m序列類似于白噪聲信號(hào)，具有強(qiáng)烈的隨機(jī)性，因此，其自相關(guān)函數(shù)仍為一組具有較強(qiáng)隨機(jī)性的序列，該序列和Golay碼互相關(guān)函數(shù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)按位相乘并把相乘結(jié)果進(jìn)行疊加生成的m -Golay碼互相關(guān)函數(shù)，可以認(rèn)為比Golay碼互相關(guān)函數(shù)具有更大的隨機(jī)性，因此，m -Golav碼互相關(guān)特性比Golay碼互相關(guān)特性稍好：同理，由于增大了隨機(jī)性，使得m-Golay碼有接近于m序列的互相關(guān)特性。

3.4.3峰均比特性分析

    峰均比特性是表征信號(hào)中峰值功率與平均功率之比的特性。其計(jì)算方法為多組擴(kuò)頻序列疊加在一起形成的混疊信號(hào)的峰值功率與平均功率之比。設(shè)生成一系列m-Golay碼的m序列為{an}，Golay碼分別為{bn}、{cn}、…、{xn}，這些m-Golay碼的混疊信號(hào)R(n)為：

    其中，R(n)可以認(rèn)為是Golay碼混疊信號(hào)中的各點(diǎn)和m序列中對(duì)應(yīng)點(diǎn)按位相乘的結(jié)果，即相當(dāng)于峰均比性能較好的Golay碼混疊信號(hào)中的各點(diǎn)進(jìn)行隨機(jī)的幅度極性反轉(zhuǎn)而幅度大小不發(fā)生變化。因此，Colay碼混疊信號(hào)的峰值功率不變，且基本不改變Golay碼混疊信號(hào)的平均功率，所以，m-Golay碼的峰均比性能比Golay碼的峰均比性能稍差。經(jīng)過(guò)上述分析，m-Golay碼具有接近于Golay碼的峰均比性能，且Golay碼的峰均比性能比m序列的峰均比性能優(yōu)秀很多，因此,m-Golay碼的峰均比性能要比m序列的峰均比性能優(yōu)秀。

4仿真結(jié)果

    為了驗(yàn)證本文中設(shè)計(jì)的m-Golay碼的性能，對(duì)Walsh碼、m序列、正交Gold碼、Golay碼和m-Golay碼進(jìn)行了對(duì)比仿真，對(duì)比仿真各種擴(kuò)頻序列的自相關(guān)特性、互相關(guān)特性和峰均比特性。仿真中的擴(kuò)頻序列周期均為25，即32。

4.1  自相關(guān)特性

    自相關(guān)特性是表征擴(kuò)頻序列與其自身延遲信號(hào)相似度的特性，在信號(hào)檢測(cè)中具有重要的作用，即如果當(dāng)擴(kuò)頻序列與其自身延遲信號(hào)在完全對(duì)齊的情況下，其自相關(guān)值是一個(gè)較大的峰值，而在沒(méi)有對(duì)齊的情況下，其自相關(guān)值是比較平坦的值，就表明該擴(kuò)頻序列具有良好的自相關(guān)特性，容易被準(zhǔn)確檢測(cè)到。

    上文中提到的5種擴(kuò)頻序列的自相關(guān)特性對(duì)比仿真結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，Walsh碼的自相關(guān)特性較差，其他4種擴(kuò)頻序列的自相關(guān)特性中都出現(xiàn)了峰值，性能也類似。圖3(f)為各種擴(kuò)頻序列自相關(guān)特性中主瓣峰值與最大旁瓣值的比值，該比值越大說(shuō)明峰值越明顯，即自相關(guān)性越好。由圖3(f)可以看出，m序列的自相關(guān)特性最好，其次是正交Gold碼和m-Golay碼，Golay碼的自相關(guān)特性與其他3種擴(kuò)頻序列相比較差．Walsh碼沒(méi)有出現(xiàn)明顯峰值，自相關(guān)特性最差。

4.2互相關(guān)特性

    互相關(guān)特性是表征擴(kuò)頻序列與干擾信號(hào)相似度的特性，在區(qū)分多用戶信號(hào)、屏蔽其他用戶信號(hào)帶來(lái)的干擾中具有重要的作用，即如果當(dāng)擴(kuò)頻序列與干擾信號(hào)的互相關(guān)值始終是一個(gè)較小的值，就表明該擴(kuò)頻序列具有良好的互相關(guān)特性，解擴(kuò)后干擾信號(hào)對(duì)該擴(kuò)頻序列對(duì)應(yīng)的用戶信號(hào)干擾很小。

    上文中提到的5種擴(kuò)頻序列的互相關(guān)特性對(duì)比仿真結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，只有Walsh碼的互相關(guān)特性處處為零，即Walsh碼是完全正交的，其他4種擴(kuò)頻序列的互相關(guān)特性中都出現(xiàn)了非零值，即其它4種擴(kuò)頻序列都是準(zhǔn)正交的，而且性能也類似。圖4(f)為各種擴(kuò)頻序列互相關(guān)特性中最大旁瓣值，該值越大說(shuō)明不同擴(kuò)頻序列之間干擾越明顯，即互相關(guān)性越差，由圖4 (f)可以看出，Walsh碼的互相關(guān)性最好，m序列、正交Cold碼和m-Golay碼的互相關(guān)特性次之，Golay碼的互相關(guān)特性最差。

4.3峰均比特性

    峰均比特性是表征信號(hào)中峰值功率與平均功率之比的特性。較高的峰均比往往對(duì)于后級(jí)放大器有不利的影響，當(dāng)峰均比較高時(shí)，后級(jí)放大器如果對(duì)于較小的信號(hào)進(jìn)行了合適的放大，峰值信號(hào)采用同樣的放大倍數(shù)往往會(huì)出現(xiàn)削峰現(xiàn)象，如果后級(jí)放大器的放大倍數(shù)不使峰值信號(hào)出現(xiàn)削峰現(xiàn)象，在該放大倍數(shù)下較小的信號(hào)往往得不到合適的放大，所以較低的峰均比對(duì)于信號(hào)的無(wú)失真?zhèn)鬏斁哂兄匾�意義。

    在多載波調(diào)制中，由于調(diào)制在各個(gè)子載波中的信號(hào)是隨機(jī)的，多個(gè)隨機(jī)信號(hào)調(diào)制后的載波疊加在一起往往會(huì)產(chǎn)生較大的峰均比。為了降低多載波調(diào)制的峰均比，目前主要的措施有設(shè)計(jì)低峰均比擴(kuò)頻碼技術(shù)、削峰技術(shù)和改變子載波初相位技術(shù)。削峰技術(shù)容易造成信號(hào)鄰近信道功率比(adjacent channel power ratio，ACPR)和誤差向量幅度(error vector magnitude,EVM)惡化，從而影響到鄰近信道的信號(hào)和信號(hào)自身的特性。改變子載波初相位技術(shù)在子載波數(shù)目較大時(shí)計(jì)算復(fù)雜度會(huì)很大，會(huì)大大增加系統(tǒng)的復(fù)雜度。設(shè)計(jì)低峰均比擴(kuò)頻碼技術(shù)不會(huì)影響信號(hào)的質(zhì)量和增大系統(tǒng)復(fù)雜度，其難點(diǎn)在于如何設(shè)計(jì)出具有較低峰均比的擴(kuò)頻碼。本文采取設(shè)計(jì)低峰均比擴(kuò)頻碼技術(shù)來(lái)降低MC-CDMA系統(tǒng)的峰均比。

    上文中提到的5種擴(kuò)頻序列峰均比特性的對(duì)比仿真結(jié)果如圖5所示。仿真中MC-CDMA系統(tǒng)的基帶脈沖成型采用4倍上采樣，滾降系數(shù)為0.35，基帶脈沖成型濾波器階數(shù)為16。圖5中的峰均比均是在概率為0.01%的條件下求得。從圖5中可以看出，Colay碼的峰均比特性最好，m-Golay碼的峰均比特性與Golay碼的峰均比特性相比略有下降，但要優(yōu)于Walsh碼、m序列和正交Gold碼的峰均比特性。

4.4總結(jié)

    在實(shí)際應(yīng)用中一般認(rèn)為峰均比低于8 dB的信號(hào)可以為后級(jí)放大器所接受，Walsh碼、m序列和正交Gold碼在不做任何處理的情況下峰均比高于8 dB，經(jīng)過(guò)后級(jí)放大器會(huì)產(chǎn)生非線性失真，為了降低上述擴(kuò)頻序列的峰均比，需要采用削峰技術(shù)等措施。使用了一種優(yōu)化后的剖峰技術(shù)，經(jīng)過(guò)削峰后信號(hào)的峰均比降低了，但信號(hào)的ACPR和EVM還是出現(xiàn)了一定程度的惡化。參考文獻(xiàn)[14]中使用了一種改變子載波初相位技術(shù)，該技術(shù)有效地降低了峰均比，但該技術(shù)較為復(fù)雜，增大了系統(tǒng)復(fù)雜度和硬件實(shí)現(xiàn)的難度。與上述文獻(xiàn)相比，本文設(shè)計(jì)的m-Golay碼具有較低的峰均比特性，且不會(huì)使發(fā)射信號(hào)性能惡化，也不會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜度，易于硬件實(shí)現(xiàn)，適合在實(shí)際系統(tǒng)中應(yīng)用。因此m-Golay碼在峰均比特性上要優(yōu)于Walsh碼、m序列和正交Gold碼。

    擴(kuò)頻序列良好的自相關(guān)、互相關(guān)特性有利于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的檢測(cè)和同步，并使不同用戶間的干擾較小。經(jīng)過(guò)m序列的加擾，m-Golay碼在自相關(guān)和互相關(guān)特性上要優(yōu)于Golay碼，這使得m-Golay碼更容易實(shí)現(xiàn)同步和解擴(kuò)，進(jìn)而有利于實(shí)現(xiàn)信號(hào)正確的解調(diào)，并且用戶間干擾較小，這有利于增大系統(tǒng)用戶的個(gè)數(shù)，從而提高頻譜利用率和系統(tǒng)容量。因此m -Golay碼在自相關(guān)和互相關(guān)特性上要優(yōu)于Golay碼。

    MC-CDMA系統(tǒng)需要擴(kuò)頻序列具有較好的自相關(guān)、互相關(guān)和峰均比綜合特性，綜合考慮，m-Golay由于在每一條特性上都具有較好的特性，因此更適合在MC-CDMA系統(tǒng)中應(yīng)用。

5結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)MC-CDMA系統(tǒng)對(duì)擴(kuò)頻序列需要兼具良好的自相關(guān)、互相關(guān)特性和較低的峰均比的要求，設(shè)計(jì)了m-Golay碼，其自相關(guān)、互相關(guān)和峰均比特性在列舉的擴(kuò)頻序列中均不是最優(yōu)的，但其通過(guò)在合理的范圍內(nèi)犧牲一些特性指標(biāo)來(lái)彌補(bǔ)另一些特性指標(biāo)，達(dá)到了綜合性能上的優(yōu)化，從而適應(yīng)MC-CDMA系統(tǒng)對(duì)擴(kuò)頻序列綜合性能的要求，適合在MC-CDMA系統(tǒng)中應(yīng)用。

6摘要：

多載波碼分多址(MC-CDMA)技術(shù)結(jié)合了正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)和碼分多址(CDMA)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，具有數(shù)據(jù)傳輸速率高、頻譜利用率高、抗干擾能力強(qiáng)和系統(tǒng)容量大的優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)階段備受矚目的一種無(wú)線通信方式。由于該通信系統(tǒng)中的碼分多址技術(shù)結(jié)合了多載波調(diào)制技術(shù)，所以要求該系統(tǒng)中使用的擴(kuò)頻序列在兼具良好的自相關(guān)、互相關(guān)特性的同時(shí)，還要有較低的峰均比，這對(duì)擴(kuò)頻序列的設(shè)計(jì)提出了較高的要求。為了滿足上述要求，設(shè)計(jì)了一種以Golay碼為基礎(chǔ)碼，以m序列對(duì)Golay碼進(jìn)行加擾的擴(kuò)頻序列，該擴(kuò)頻序列具有良好的自相關(guān)、互相關(guān)特性，且峰均比較低。通過(guò)對(duì)比仿真驗(yàn)證，證明了本文中設(shè)計(jì)的擴(kuò)頻序列具有良好的特性，適用于MC-CDMA系統(tǒng)。