LS碼及其FPGA的實現(xiàn)

0 引 言
眾所周知，在二元域、有限域以及復數(shù)域都不存在理想的地址碼，如m序列、Gold序列以及Walsh碼的相關性都不理想，這使得采用傳統(tǒng)擴頻碼的CDMA系統(tǒng)是一個自干擾系統(tǒng)，需要采用聯(lián)合檢測技術、智能天線技術以及更復雜的功率控制技術來抵抗ISI(碼間干擾)、MAI(多址干擾)以及ACI(鄰小區(qū)干擾)。LS(Loose Synchronized)碼是由李道本教授發(fā)明的新型地址碼，它利用互補碼特性突破了Welch界的限制，構造出了具有零相關特性的地址碼。只要“零相關窗”覆蓋了多徑時延，那么ISI和MAI都是不存在的。這樣就將一個傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)從干擾受限轉(zhuǎn)換為噪聲受限系統(tǒng)，也就是說，整個系統(tǒng)只受到噪聲的干擾，而且具有很高的頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率。無需聯(lián)合檢測技術和智能天線技術，只需簡單的功率控制技術，因此可以說，LS碼是一項突破性的技術。
今天，FPGA在消費、汽車和工業(yè)領域的應用經(jīng)歷了爆炸式的增長，FPGA可以用于軟件無線電、雷達、影像、片上系統(tǒng)(SoC)和其他數(shù)字信號處理領域。LS碼在FPGA中實現(xiàn)擴頻和解擴不僅具有很高的靈活性而且還有較好的數(shù)據(jù)傳輸可靠性，本文首先簡單介紹了LS碼的概念和構造原理，然后詳細介紹了LS碼擴頻和解擴在工程上的實現(xiàn)。

1 LS碼的構造和性質(zhì)
LS碼由C碼和S碼構成，圖1是LS碼的樹形構造法，除了樹形結構生成方法外，還有多項式生成法、與聯(lián)合檢測相結合的組間零相關窗LS碼構造法以及Kronecker內(nèi)積法等，這些方法所生成的LS碼都具有零相關窗的特性。

C碼和S碼各自的自相關值和互相關值在一定范圍內(nèi)大小相等、極性相反，因此它們的和在這個范圍內(nèi)為0，通常把相關值為零的范圍稱為“零相關窗”，在零相關窗內(nèi)各地址碼的自相關函數(shù)及互相關函數(shù)沒有副峰。