含残余频偏的同步DS‑CDMA信号伪码序列盲估计.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107124252A(43)申请公布日2017.09.01(21)申请号201710523801.X(22)申请日2017.06.30(71)申请人重庆邮电大学地址400065重庆市南岸区崇文路2号(72)发明人张天骐杨强宋玉龙宋铁成(51)Int.Cl.H04L1/00(2006.01)H04B1/7073(2011.01)H04B1/7075(2011.01)权利要求书1页说明书5页附图8页(54)发明名称含残余频偏的同步DS-CDMA信号伪码序列盲估计(57)摘要本发明请求保护一种基于特征分解和DPLL结合的含残余频偏的同步DS-CDMA信号伪码序列盲估计方法，属于信号处理技术领域。本文在已知伪码序列周期和码片宽度的前提下，以单倍的伪码周期对接收信号进行分段构造信号协方差矩阵并对其进行特征值分解，通过MDL准则估计DS-CDMA信号的用户数以进一步提取与用户数相等的最大特征值所对应的特征向量，从而实现各用户伪码序列的粗提取，最后将粗估计的伪码序列输入DPLL中进行残余频偏的消除，经DPLL输出的I路信号即为最终盲估计的伪码序列。本方法通过DPLL消除了伪码序列中混叠的残余频偏，有效解决了在低信噪比下含残余频偏的DS-CDMA信号伪码序列估计问题，且算法易于操作、不受扩频码类型的限制，具有重要的工程实际意义。CN107124252ACN107124252A权利要求书1/1页1.一种基于特征分解和DPLL结合的含残余频偏的同步DS-CDMA信号伪码序列盲估计方法，其具体步骤为：在接收端对含残余频偏的DS-CDMA信号进行同步和离散化，并以单倍伪码周期进行分段并计算信号的自相关矩阵；再对构造的自相关矩阵进行特征值分解，使用MDL准则求出信号中的用户数，取与用户数相等的最大特征值所对应的特征向量以完成各用户伪码序列的粗估计；最后将粗估计的伪码序列送入DPLL中进行残余频偏的消除，经DPLL工作稳定后会输出I、Q两路信号，而其中的I路信号即为最终所要估计的伪码序列。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对受残余频偏和噪声影响的DS-CDMA信号，以单倍的伪码周期Ts进行数据分段构造数据的自相关矩阵Ry，对Ry进行特征分解得到并使用MDL准则对DS-CDMA信号的用户数进行估计。3.根据权利要求1、2所述的方法，其特征在于，估计出DS-CDMA信号的用户数K后，提取自相关矩阵Ry的前K个最大的特征值所对应的特征向量以实现各用户伪码序列的粗估计，即且因为此时各用户的伪码序列中还存在残余频偏。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将各用户粗估计的伪码序列送入DPLL中进行残余频偏的消除，粗估计的伪码序列经过DPLL的相位变换器输出I、Q两路信号当DPLL工作稳定之后，可得此时输出的I路信号即为去除残余频偏后的伪码序列。5.根据权利要求1、2、3、4所述的方法，其特征在于该方法不受扩频码伪码类型的限制，如：m序列、gold序列、M序列等。2CN107124252A说明书1/5页含残余频偏的同步DS-CDMA信号伪码序列盲估计技术领域[0001]本发明涉及通信领域中直接序列扩频信号的盲处理，具体涉及一种低信噪比下含残余频偏的同步DS-CDMA信号伪码序列盲估计方法。背景技术[0002]直接序列码分多址(DirectSequence-CodeDivisionMultipleAccess,DS-CDMA)系统是直接序列扩频(DirectSequenceSpreadSpectrum,DSSS)通信系统之一，DS-CDMA信号由于采用了多路伪随机编码调制信息码，使其频谱得以展宽，较之常规的窄带通信信号具有隐蔽性好、抗干扰、低截获概率、保密性强等优点被广泛地应用于军事通信和民用通信。如：通信、雷达、GPS全球卫星定时定位系统、遥感和遥控等领域。然而，在非协作的扩频通信系统中，如：电子作战、通信对抗等，由于接收方未知晓信号调制所用的扩频码序列，即使截获到DS-CDMA信号，也难以获取信号中传输的有用信息。因此，对DS-CDMA信号的盲解扩问题成为通信领域研究的重点和热点。[0003]目前在低信噪比条件下，针对DS-CDMA信号伪码序列的盲估计已提出多种方法，文献(陆凤波,黄知涛,姜文利.基于Fast-ICA的CDMA信号扩频序列盲估计及性能分析[J].通信学报,2011,32(8):136-142.)提出使用Fast-ICA方法对LC-DS-CDMA信号的伪码序列进行估计，该方法先把接收信号分成若干个重叠的分段，然后估计出每个用户的伪码序列片段，最后对估计出的伪码序列片段进行拼接从而估计出每个用户完整的伪码序列。文献(张天骐,赵军桃,江晓磊.基于多主分量神经网络的同步