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消除信息码跳变的长码DSSS信号盲估计方法技术

技术编号:13419907 阅读:73 留言:0更新日期:2016-07-27 20:34
本发明专利技术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,而本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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
技术介绍
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从而识别传输的信息。而在非协作通信中,如无线电侦查、定位、信息还原等情形下,就需要对直接序列扩频信号进行盲处理,其中最重要的参数就是获取扩频所采用的伪随机序列。通常情况下将直接序列扩频信号根据一个扩频码周期(伪随机序列周期)调制的信息码元个数将其分为短码直扩信号和长码直扩信号两大类。对于短码直扩信号,其信息码时长刚好等于一个扩频码周期,即一个扩频周期调制一个信息码元;对于长码直扩信号,其信息码时长小于扩频码周期,即一个扩频周期调制K(K为大于1的正有理数,可以为整数也可以为分数,分别对应周期长码和非周期长码)个信息码。长码直接序列扩频信号由于信息码调制的干扰,使得对长码直接序列扩频信号估计较短码更加困难。中国专利(公开号:CN101237250A,公开日2008年8月6日)公开了一种基于奇异值分析的扩频波形盲估计方法,该方法是将接收到的扩频信号进行分段,估计各段数据中的扩频码波形,再将各段扩频码波形连接得到一个周期的扩频序列。该方法需要将扩频码划分成比扩频周期更小的段,分段参数的选择会影响估计的性能,并且要进行多次特征值分解运算,增加了计算的复杂度。中国专利(公开号:CN103414670A,公开日2013年11月27日)公开了一种基于半定规划的长码DSSS信号盲解扩方法,通过构造对称矩阵并采用内点算法来估计扩频码波形。该方法计算复杂度较第一种方法更大,耗时更长。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题,就是提供一种消除信息码跳变的长码DSSS信号盲估计方法,解决现有技术运算复杂的问题。本专利技术为解决以上问题提供的技术方案是,消除信息码跳变的长码DSSS信号盲估计方法包括以下步骤: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 y ( n ) = A Σ i = 0 M - 1 b i q ( n - j Q ) Σ j = 0 N - 1 h ( n - j P ) + w ( n ) ]]> h ( n ) = Σ k = 0 P - 1 c k p ( n - k ) ]]>其中bi(bi∈{±1本文档来自技高网
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【技术保护点】
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y(n)=AΣi=0M-1biq(n-iQ)Σj=0N-1h(n-jP)+w(n)]]>h(n)=Σk=0P-1ckp(n-k)]]>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=P|bl(i)|=1,∀i∈{0,1,...P-1}]]>e.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c^=sign(wmax)]]>其中sign(·)表示符号函数。...

【技术特征摘要】
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
y ( n ) = A Σ i = 0 M - 1 b i q ( n - i Q ) Σ j = ...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏文龙郭庆功周渊平马雪莲
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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