消除信息码跳变的长码DSSS信号盲估计方法.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CN105812300A(43)申请公布日2016.07.27(21)申请号201610292502.5(22)申请日2016.05.05(71)申请人四川大学地址610021四川省成都市武侯区一环路南一段24号(72)发明人夏文龙郭庆功周渊平马雪莲(74)专利代理机构成都宏顺专利代理事务所(普通合伙)51227代理人李顺德(51)Int.Cl.H04L25/02(2006.01)H04B1/707(2011.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称消除信息码跳变的长码DSSS信号盲估计方法(57)摘要本发明涉及信号处理中的扩频信号处理领域，公开了一种消除信息码跳变的长码DSSS信号盲估计方法，其技术要点是：考虑到长码在一个周期内受到多个不同的信息码元的干扰，干扰的原因是由于信息码的随机时变导致前后码元之间存在跳变，跳变点改变了扩频码的极性，从而使长码扩频信号估计带来错误，而本发明通过对接收信号构造跳变点补偿矩阵，消除跳变点的影响，从而在不需要分段的情况下直接使用主成分分解方法来估计长码扩频序列。本发明特别适用于非协作通信中的长码扩频信号的盲检测和盲估计，以及针对扩频系统的软件无线电信号处理和检测。CN105812300ACN105812300A权利要求书1/2页1.消除信息码跳变的长码DSSS信号盲估计方法，其特征在于，包括以下步骤：a.将空口信号下变频得到基带采样信号，盲估计得到长码扩频DSSS信号周期P，码片速率和信息码元时宽Q，在采样信号中截取N段长度为P的数字信号，可得如下表达式其中A代表信号的幅度，bi(bi∈{±1}，i＝0，...，M-1)和ck(ck∈{±1}，k＝0，...，P-1)分别代表信息码序列和扩频码序列，M表示在NP个信号样本中信息码的个数，q(n)是矩形函数且满足p(n)表示发射滤波器、信道和接收滤波器的卷积，h(n)是扩频码序列ck和p(n)的冲击响应，w(n)表示加性高斯白噪声；b.根据估计出的信息码元时宽Q和扩频码周期P，计算一个扩频码周期内包含的信息码元个数该数学符号表示向上取整，则一个长码扩频周期内，信息码元最多有β个跳变点，构造跳变模式矩阵其中，Hk(k＝0，...，β)代表有k个跳变点对应的跳变模式矩阵；c.对接收到的带噪长码基带信号按周期P进行分段，得到N个长度为P的向量yl(l＝0，...，N-1)，其中其中，表示按码片速率抽样的信息码元序列；d.计算在中一定存在一组跳变模式和bl中信息码的跳变模式相同，即为一个Γ×P的矩阵，则可以表示为s.t.||bl(1：P)||2＝Pe.根据计算协方差矩阵对进行主成分分解，得到对应的特征向量wmax，从而得到估计的扩频码序列2CN105812300A权利要求书2/2页其中sign(·)表示符号函数。2.根据权利要求1所述消除信息码跳变的长码DSSS信号盲估计方法，其特征在于:所述步骤a中，盲估计长码扩频DSSS信号周期P采用二次谱法、相关波动谱法、倒谱法、循环谱法或自相关差分法。3.根据权利要求1所述消除信息码跳变的长码DSSS信号盲估计方法，其特征在于:所述步骤b中，跳变模式矩阵中子矩阵Hk用1到-1或-1到1来表示一个跳变位置，k＝0表示没有跳变点，对应的是长度为P的全1行向量，k＝1代表只有一个跳变点，一个跳变点时跳变位置可以发生在P个码片中任何前后相邻码片间的位置，最坏情况下有P-1个行向量，以此类推，从而确定整个信息码跳变矩阵4.根据权利要求3所述消除信息码跳变的长码DSSS信号盲估计方法，其特征在于，所述步骤b中，跳变模式矩阵可以采用跳变概率最大的几个跳变点的跳变模式构成的矩阵来近似表示，即可以用信息码跳变矩阵的子集来近似，从而减少矩阵的维度。5.根据权利要求1所述消除信息码跳变的长码DSSS信号盲估计方法，其特征在于，所述步骤d中，运算符表示矩阵中的每一行中的元素和yl向量中的对应元素进行点乘运算。6.根据权利要求1所述消除信息码跳变的长码DSSS信号盲估计方法，其特征在于，所述步骤e中，主成分分解采用奇异值分解或特征值分解实现。3CN105812300A说明书1/5页消除信息码跳变的长码DSSS信号盲估计方法技术领域[0001]本发明涉及信号处理中的扩频信号处理领域，具体的讲是消除信息码跳变的长码DSSS信号盲估计方法。背景技术[0002]直接序列扩频(DirectSequenceSpreadSpectrum；DSSS)调制技术利用高速率的伪随机序列来扩展信息信号，在频域的特征表现为频谱的展宽，直接序列扩频技术具有保密、抗多径、抗干扰和抗截获的特点，广泛应用在民用和军用通信中。在协作通信场景下，接收端利用收发双方已知的参数进行信号的解扩