多速率长短码直扩码分多址信号的长短码估计方法技术

本发明专利技术公开了一种多速率短码扩频长码加扰直扩码分多址信号的长短码估计方法。首先根据其最大长扰码周期和最小扩频码周期，对接收信号进行两次分段得到信号矩阵，利用Fast‑ICA算法分离得到各用户的复合码片段。然后以信息速率递减依次估计用户长短码序列，拼接由Fast‑ICA算法分离得到的复合码片段组成模糊序列，采用二次延迟相乘法消除次序模糊和扩频码干扰，结合分圆陪集与三阶相关特性，利用特征信息匹配法完成同一速率对应所有用户的长扰码估计，同时由相关运算估计短扩频码，再通过相似系数矩阵清除所有已估计用户的复合码片段，直至完成所有用户的长短码估计。

【技术实现步骤摘要】
多速率长短码直扩码分多址信号的长短码估计方法
本专利技术属于通信中直扩信号的参数估计领域，特别涉及一种使用短码扩频长码加扰的多速率长短码直扩码分多址信号的长短码估计方法。
技术介绍
直接序列扩频(directsequencespreadspectrum，DSSS)具有抗干扰能力强、隐蔽性好、易于码分多址等优点，在军事和民用领域得到了广泛应用。随着扩频通信的不断发展，传统DSSS技术因存在处理增益和数据率的矛盾，限制了其在高速数据传输方面的应用。为提供更好的服务和应用，在扩频通信中引入了多速率直接序列扩频技术。直扩码分多址系统是以DSSS技术和CDMA技术为基础实现的，在非合作通信中，对多速率短码扩频长码加扰的直扩码分多址(longandshortcodesdirectsequencecodedivisionmultipleaccess,LSC-DS-CDMA)信号进行伪码盲估计具有重要的意义。典型的直扩信号扩频码序列估计方法包括特征分解法、盲源分离法、基于子空间的方法以及期望最大化估计法等等。这些方法针对简单的直扩信号具有一定的效果，但不能直接用于多速率LSC-DS-CDMA信号。专本文档来自技高网...

【技术保护点】
多速率长短码直扩码分多址信号的长短码估计方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1、将多速率长短码直扩码分多址信号以扩频码码片速率采样转化为基带信号，构建成盲分离中瞬时线性混合信号模型，通过Fast‑ICA方法分离得到各用户的复合码片段；步骤2、首先估计最小速率对应用户的长短码序列，拼接盲分离得到的复合码片段得到完整的模糊序列，采用两次延迟相乘法消除次序模糊和扩频码的影响；步骤3、结合分圆陪集理论构建m序列的三阶相关峰值点特征信息矩阵，计算延迟信号在的峰值点处的三阶相关函数平均值，通过特征信息匹配的方法完成长扰码序列的估计；步骤4、根据复合码序列和估计得到的长扰码序列，利用相关运算完成短扩频码...

【技术特征摘要】
1.多速率长短码直扩码分多址信号的长短码估计方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1、将多速率长短码直扩码分多址信号以扩频码码片速率采样转化为基带信号，构建成盲分离中瞬时线性混合信号模型，通过Fast-ICA方法分离得到各用户的复合码片段；步骤2、首先估计最小速率对应用户的长短码序列，拼接盲分离得到的复合码片段得到完整的模糊序列，采用两次延迟相乘法消除次序模糊和扩频码的影响；步骤3、结合分圆陪集理论构建m序列的三阶相关峰值点特征信息矩阵，计算延迟信号在的峰值点处的三阶相关函数平均值，通过特征信息匹配的方法完成长扰码序列的估计；步骤4、根据复合码序列和估计得到的长扰码序列，利用相关运算完成短扩频码估计；步骤5、根据序列片段的相似系数矩阵清除已估计用户的所有片段，完成复合码片段的清洗；步骤6、重构模糊序列，循环步骤2-步骤5，直到完成接收信号中所有用户的长短码序列估计。2.根据权利要求1所述的多速率长短码直扩码分多址信号的长短码估计方法，其特征在于步骤1具体如下：1-1.假设已知总用户数为U的多速率LSC-DS-CDMA信号的载波频率，将接收到的基带信号以扩频序列码片速率采样，则接收信号表示为：其中，n是采样时刻，1≤n≤N，N为接收信号长度；V为信号中所有用户的不同信息速率种类数，其信息速率分别为R1,R2,…RV，对应的扩频码周期分别为Lb1,Lb2,…LbV(Lbi＝1/Ri)，且满足LbV＝2LbV-1＝,…,＝2V-1Lb1；Ui是信息速率为Ri的用户个数，U1+U2+…+UV＝U；Ai.j为信号幅度，di,j(n)、bi,j(n)和ci,j(n)分别为用户的信息码、短扩频码和长扰码序列，si.j(n)为长短码的复合码序列；由于从不同起始时刻的信号中恢复出来的伪码序列只是原始序列的循环移位，不妨设τi,j＝0；w(n)是加性零均值高斯白噪声，方差为σ2；第i种速率对应的用户，短扩频码选用周期为Lbi的正交可变扩频因子码，长扰码选用m序列，由于m序列周期为奇数，将m序列的第一个码片加到其末尾，记新的周期为Lci；每一个用户的短扩频码和长扰码均不相同，但信息速率相同的用户长短码周期相同，且有LcV＝2LcV-1…,＝2V-1Lc1；1-2.根据最大长扰码周期LcV对信号分段，将其转化为由Z个信号片段组成的阵列信号，式(1)可以表示成矩阵的形式：r(n)＝A(n)S(n)+W(n)(2)其中，1≤n≤LcV，r(n)＝[r1(n)r2(n)…rZ(n)]T，rz(n)＝r((z-1)·LcV+n)，1≤i≤V，1≤j≤Ui，W(n)＝[w1(n)w2(n)…wZ(n)]T，wz(n)＝w((z-1)·LcV+n)；混合矩阵A(n)是时变的，表示为：其中符号表示向上取；1-3.由最小扩频码周期Lb1将各阵元信号分成K个序列片段，则第k个片段的接收信号可表示为rk(n)＝Ak(n)Sk(n)+Wk(n)(4)式中1≤n≤Lb1，1≤k≤K，在序列片段对应的时间内，混合矩阵Ak(n)可以表示为：其中Ak(n)近似恒定；式(4)为典型的盲分离中瞬时线性混合信号模型；用Fast-ICA算法完成各用户复合码序列估计。3.根据权利要求1所述的多速率长短码直扩码分多址信号的长短码估计方法，其特征在于步骤2具体如下：2-1.估计周期为Lc1的m序列，按顺序选取K1＝Lc1/Lb1个片段进行拼接，得到个长度为Lc1的模糊序列，记为αh；这些αh序列可用下式来表示：其中1≤i≤V，1≤j≤Ui，1≤k≤K1；在个αh中，有且仅有U1个是真正的速率为R1且完整周期的用户复合码序列，标记为2-2.通过延迟相乘...

【专利技术属性】
技术研发人员：强芳芳，赵知劲，顾骁炜，杨安锋，尹辉，张笑菲，毛翊君，姜显扬，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33