基于Cyclone Ⅲ的CCK調(diào)制、解調(diào)全新電路研究與實(shí)現(xiàn)

1 補(bǔ)償碼序列
1．1 補(bǔ)償碼序列的定義
關(guān)于互補(bǔ)碼(或叫互補(bǔ)序列)的概念，最早由MJE．Golay提出。隨后，互補(bǔ)碼又被Tseng和Liulz擴(kuò)展為互補(bǔ)序列集。之后，多相互補(bǔ)碼的概念又相繼由sivaswamy和Frank等提出。所謂的互補(bǔ)序列(comPlementaryseries)指一對(duì)由兩種元素構(gòu)成的等長(zhǎng)有限序列，對(duì)于任何給定的間隔，在一個(gè)序列中相同元素的對(duì)數(shù)與另一個(gè)序列中采用相同間隔方式得到的不相同元素的對(duì)數(shù)相等。
互補(bǔ)序列對(duì)的特性中，除了零點(diǎn)之外，他們的非周期自相關(guān)矢量和為0，也就是零點(diǎn)有峰值。比如有兩個(gè)序列，其元素分別為ai和bi(i=1，2，…，n)，其ai元素的非周期自相關(guān)函數(shù)Cj及bi元素的非周期自相關(guān)函數(shù)Dj為：

式中：若n表示元素的個(gè)數(shù)，那么序列{ai}和{bi}就構(gòu)成互補(bǔ)序列對(duì)。
1．2 多相互補(bǔ)碼
對(duì)于包含K個(gè)碼字的碼集{S1k，S2k，…，SNk}，N是碼字長(zhǎng)度，k=1，2，…，K，Sik表示碼集中碼長(zhǎng)為i的碼字，其非周期自相關(guān)為，這里j表示偏移量；*表示共軛，Si+j*是Si+j的共軛。

對(duì)于滿足式(3)的碼集就稱之為互補(bǔ)序列集。
如果碼字的相位是四相或是多相的，那么就得到了多相互補(bǔ)碼，即碼字中的元素Sik=ejφi。其中，ejφi是個(gè)復(fù)數(shù)，φi表示相位。同樣地，多相互補(bǔ)碼序列的自相關(guān)向量也必須滿足式(3)。CCK碼其實(shí)就是一種四相補(bǔ)償碼序列。

2 CCK
2．1 CCK碼字定義
IEEE802．11b中規(guī)定，CCK中的碼字序列是一長(zhǎng)度為8個(gè)碼片(chip)的補(bǔ)碼，CCK碼的數(shù)據(jù)率可以達(dá)到11 Mb／s和5．5 Mb／s的高速。它的擴(kuò)頻公式可以用下面的等式表示：

式中：C表示傳輸碼字。觀察式(4)可以看出，它每項(xiàng)都有一個(gè)公共部分eiφ1。φi(i=l，2，3，4)表示相位，可以將此公共部分提取出，并得到：

由此可見(jiàn)，復(fù)數(shù)碼字的調(diào)制是通過(guò)φ1對(duì)所有復(fù)數(shù)碼片進(jìn)行相位調(diào)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。式(4)中，C={C0，C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7}；Ci(i=0，1，…，7)表示傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，其中C0是最低位。其中的相位參數(shù)φi∈{0，π／2，π，3π／2}(i=1，2，3，4)，所以它對(duì)應(yīng)的碼字中每個(gè)元素的可能值是{1，-1，j，-j)。
當(dāng)傳輸速率為5．5 Mb／s時(shí)，每一CCK序列傳遞4 b信息。此時(shí)，將輸入數(shù)據(jù)分為每4 b一組，并設(shè)其為d0，d1，d2和d3；d4(i=0，1，2，3)表示傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，傳輸順序則為d0～d3，即D=(d0，d1，d2，d3)。這4 b數(shù)據(jù)可決定16個(gè)CCK序列，其中d0和d1決定φ1的相位，按DQPSK編碼進(jìn)行調(diào)制，如表1所示。

其中，相位φ2，φ3，φ4由b2和b3根據(jù)下面式子決定：

對(duì)于傳輸速率為11 Mb／s的CCK編碼調(diào)制，首先將發(fā)送的串行數(shù)據(jù)以字節(jié)為單位進(jìn)行分割，每8個(gè)數(shù)據(jù)比特D=(d0，d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7)=(D1，D2)編碼調(diào)制成一個(gè)傳輸碼字C。其中，di(i=0，1，…，7)表示傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，對(duì)D1=(d0，d1)按表1進(jìn)行DQPSK編碼調(diào)制，得到相位φ1；對(duì)D2=(d2，d3，d4，d5，d6，d7)的比特對(duì)(d2，d3)，(d4，d5)，(d6，d7)分別按表2進(jìn)行QPSK編碼調(diào)制，得到相位φ2，φ3，φ4。

在11 Mb／s的CCK編碼調(diào)制中，每個(gè)復(fù)數(shù)碼片(chip)可能有四種相位，8個(gè)復(fù)數(shù)碼片(chip)則可構(gòu)成65 536個(gè)可能的碼字。實(shí)際使用的CCK碼字只有256個(gè)，如果不考慮對(duì)整個(gè)碼字的旋轉(zhuǎn)，則只有64個(gè)碼字。這64個(gè)碼字是從65 536個(gè)碼字中挑選出來(lái)的，它們有良好的互相關(guān)特性(近似于零)，是近似正交的。下面簡(jiǎn)要地說(shuō)明一個(gè)典型碼字的產(chǎn)生。如果CCK編碼調(diào)制的傳輸速率為11 Mb／s，它發(fā)送的數(shù)據(jù)(d0，d1，d2，d3，d4，d5，d6，d7)=(1O110001)。那么按照表1和表2的相位調(diào)制方式，d0，d1=10，即φ1=3π／2；d2，d3=11，即φ2=3π／2；d4，d5=00，即φ3=0；d6，d7=01，即φ4=π／2。將這些相位參數(shù)代入式(4)中可得，C=(ei3π/2，ei0，ei3π/2，-ei0，eiπ，ei3π/2，-eiπ，ei3π/2)，簡(jiǎn)化為復(fù)數(shù)碼字，C={-j，1，-j，-1，-1，-j，1，-j)。
2．2 CCK的調(diào)制
對(duì)于數(shù)據(jù)速率為11 Mb／s的CCK來(lái)說(shuō)，其調(diào)制框圖如圖1所示。

由圖1可知，輸入的比特流首先被劃分成8個(gè)比特一組。每組中的高6位(d7，d6，…，d2)用來(lái)從基本碼字庫(kù)(共有64個(gè)CCK碼字)中惟一選取一個(gè)CCK碼字。之后，再用前2個(gè)比特(d0，d1)來(lái)確定φ1，并將對(duì)其產(chǎn)生的碼字進(jìn)行DQPSK調(diào)制，最后產(chǎn)生I，Q兩路調(diào)制信號(hào)，完成CCK擴(kuò)頻調(diào)制。
CCK實(shí)現(xiàn)的原理圖如圖2所示。這個(gè)模塊由兩大部分組成，數(shù)據(jù)流1：8串并轉(zhuǎn)換模塊和CCK調(diào)制模塊。