LSC-DSSS信号长短伪码盲估计

短码扩频长码加扰的直扩信号可视为特殊的长码直扩信号,将其短扩频码和长扰码作为复合码。首先通过特征值分解和酉矩阵去位置模糊实现复合码的盲估计;然后利用m序列的三阶相关函数特性识别短扩频码的类型;最后根据识别结果采用三阶相关法或延迟三阶相关法实现长短伪码的盲估计。仿真表明,复合码估计在信噪比-7.5dB以上可达到1%以下的误码率;当信噪比高于-6dB时,三阶相关法估计长短伪码本原多项式的正确率可以达到90%以上;当信噪比高于-4dB时,延迟三阶相关法估计长短伪码序列的误码率低于1%。      

利用三阶相关特征信息的周期长码扩频信号伪码盲估计

针对非合作通信下长码直扩码分多址信号的伪随机序列估计问题,本文首先利用同阶数、不同本原多项式产生的m序列的三阶相关函数峰不同的特点,构造三阶相关函数的特征信息矩阵。然后推导得到长码直扩码分多址信号三阶相关向量与特征信息矩阵的匹配理论值。最后估计接收信号延迟三阶相关函数,得到其三阶相关向量,与特征信息矩阵匹配,估计得到各扩频长码。理论分析和仿真结果表明该方法能够有效估计单用户和多用户的长码直接序列扩频信号伪随机序列。      

短码、周期长码直扩信号伪码序列盲估计

针对短码、周期长码直扩信号在不同的时延下伪码序列估计问题,提出了一种基于奇异值分解的盲解扩算法.在已知信息码元速率和伪码周期条件的前提下,算法首先把接收到的直扩信号按照一定长度进行分段构成相关矩阵并对此矩阵进行奇异值分解得出信号子空间,然后根据信号子空间和伪码序列的模糊关系,利用求解的模糊酉矩阵和特定约束条件(如m序列)去其模糊性,最终估计出伪码序列.仿真结果表明,该算法不仅解决了在不同的时延下估计伪码序列带来的问题,而且具有稳定性高、在低信噪比条件下有良好的估计性能等优点.     

基于奇异值分解的直扩信号伪码序列及信息序列盲估计方法

针对非合作扩频通信中直扩信号伪码序列的盲估计问题,在已知码片速率和伪码周期的前提下,该文提出一种基于奇异值分解的直扩信号伪码序列及信息序列的盲估计方法。该方法对接收信号构成的观测矩阵进行奇异值分解,通过左奇异向量实现伪码序列估计的盲估计。同时,通过右奇异向量可以在信号序列未同步和伪码序列未知的情况下实现信息序列的盲估计。仿真实验结果表明该算法具有精确度高、稳定性高、计算量小和观测时间短等优点。     

同/异步短码DS-CDMA信号伪码序列及信息序列盲估计

针对传统单通道异步直接序列码分多址(DS-CDMA)信号信息序列及伪码序列(PN)难以估计的问题,该文提出一种基于平行因子(PARAFAC)的多通道盲估计方法。该方法首先将信号建模为多通道接收模型,然后将观测数据矩阵等效为平行因子模型,最后使用迭代最小二乘算法对平行因子进行低秩分解,进一步完成对DS-CDMA信号各用户的信息序列及伪码序列进行估计。仿真实验表明,该方法不仅能有效地对同步、异步短码DS-CDMA信号的伪码序列及信息序列进行估计,而且能在通道数为6、信噪比(SNR)为–10 dB的条件下,实现10个用户伪码序列的有效估计。     

非周期长码直扩信号同步及伪码序列盲估计

非合作直接序列扩频系统中伪随机码的估计与同步是正确获取信息的关键。现有的研究成果多集中在短码或周期长码直扩信号的解扩,该文针对无伪码先验知识条件下NPLC-DSSS信号的失步时间估计问题,提出一种基于相关矩阵元素分布建模的方法,该方法以信息码宽分段的信号构建自相关矩阵,并以该矩阵的Frobenius 范数与失步时间之间的对应关系,实现NPLC-DSSS信号失步时间的精确估计。在此基础上,通过引入判决辅助思想构建了循环迭代结构实现了NPLC-DSSS信号伪码序列的盲估计。最后,推导了该伪码序列盲估计问题的Cramer-Rao理论界。数值分析结果表明,文中所述算法在相同的信噪比和数据量条件下具有更好的估计精度,且对伪码的估计性能接近理论界。     

非周期长码直扩信号同步及伪码序列盲估计

非合作直接序列扩频系统中伪随机码的估计与同步是正确获取信息的关键.现有的研究成果多集中在短码或周期长码直扩信号的解扩,该文针对无伪码先验知识条件下NPLC-DSSS信号的失步时间估计问题,提出一种基于相关矩阵元素分布建模的方法,该方法以信息码宽分段的信号构建自相关矩阵,并以该矩阵的Frobenius范数与失步时间之间的对应关系,实现NPLC-DSSS信号失步时间的精确估计.在此基础上,通过引入判决辅助思想构建了循环迭代结构实现了NPLC-DSSS信号伪码序列的盲估计.最后,推导了该伪码序列盲估计问题的Cramer-Rao理论界.数值分析结果表明,文中所述算法在相同的信噪比和数据量条件下具有更好的估计精度,且对伪码的估计性能接近理论界.     

多径环境下异步长码直接序列码分多址信号伪码序列及信息序列盲估计

针对低信噪比 (SNR)下存在多径效应的传统单通道异步长码直接序列码分多址(DS-CDMA)信号伪码序列(PN)及信息序列难估计问题,该文提出一种基于平行因子的多通道盲估计方法。该方法先将接收到的多径信号建模为多通道模型,然后将长码DS-CDMA信号建模成短码DS-CDMA信号的缺失数据模型,形成观测缺失数据矩阵,并将其等效为缺失平行因子模型,最后利用正则交替最小二乘法(ALS)对缺失平行因子进行低秩分解,实现多径环境下长码DS-CDMA信号各用户伪码序列及信息序列的盲估计。仿真结果表明,序列的估计性能与多径环境密切相关,且在莱斯因子为10,多径路数为3,通道数为4,用户数为6,信噪比大于–10 dB的条件下,伪码序列及信息序列的估计错误率均低于1%。     

基于改进EASI算法的DS-CDMA信息码与伪码盲估计

针对直扩序列码分多址(DS-CDMA)系统多用户检测的问题,提出了一种基于性能指标(PI)变步长EASI算法信息码与伪码盲估计的算法.该算法在比较盲源分离(BSS)和DS-CDMA系统模型的基础上,用自适应的方法估计混合矩阵进而估计出伪码,并利用分离矩阵分离观测信号从而估计出信息码.另外,该算法利用PI值来调整步长,使算法收敛速度和稳定性能达到一个理想平衡点.实验结果显示,该算法具有很好的抗多址干扰(MAI)的能力,伪码和信息码的误码率分别在-10 dB和0 dB时达到10-2以下;对不同用户数,5dB时所有扩频码被完全正确检测的概率几乎都在80％以上.     

多径环境下异步长码直接序列码分多址信号伪码序列及信息序列盲估计

针对低信噪比(SNR)下存在多径效应的传统单通道异步长码直接序列码分多址(DS-CDMA)信号伪码序列(PN)及信息序列难估计问题,该文提出一种基于平行因子的多通道盲估计方法.该方法先将接收到的多径信号建模为多通道模型,然后将长码DS-CDMA信号建模成短码DS-CDMA信号的缺失数据模型,形成观测缺失数据矩阵,并将其等效为缺失平行因子模型,最后利用正则交替最小二乘法(ALS)对缺失平行因子进行低秩分解,实现多径环境下长码DS-CDMA信号各用户伪码序列及信息序列的盲估计.仿真结果表明,序列的估计性能与多径环境密切相关,且在莱斯因子为10,多径路数为3,通道数为4,用户数为6,信噪比大于–10 dB的条件下,伪码序列及信息序列的估计错误率均低于1％.     

带残余载波的周期长码直扩信号PN码盲估计

针对下变频后含有残余载波的周期长码直扩信号PN(Pseudo-Noise)码盲估计难题,在已知码片速率和PN码周期前提下,该文提出一种结合矩阵特征值分解和数字锁相环(Digital Phase Locked Loop, DPLL)的PN码盲估计方法。该方法首先将带有残余载波的周期长码直扩信号等效建模为虚拟多用户短码直扩信号模型,利用矩阵特征值分解和模糊酉矩阵的方法估计出含有残余载波的PN码,然后利用DPLL对残余载波的频率和相位进行跟踪和估计并最终消除残余载波,最后根据特定约束条件（如m序列、Gold序列）去除分段相位模糊,最终估计出PN码序列。理论分析和仿真结果表明,提出的方法能够有效地工作在较低信噪比下,且表现出良好的性能。      

非周期长码直扩信号的长扰码识别

该文利用m序列的二阶和三阶自相关特性,推导得到非周期长码直扩信号三阶自相关函数的极大似然估计,利用m序列的线性移位叠加特性和三阶自相关函数特性,提出了非合作通信情况下消除信息码对长码估计影响的延迟相乘方法和基于三阶自相关峰的长码识别算法,该识别算法只需已知信号的载波频率和扩频码码片速率。在加性高斯白噪声下的仿真表明,仅利用1/4倍长码周期长度的信号,在信噪比大于3.5 dB时长码m序列的正确识别概率就达到90%以上。     

DS／CDMA移动通信系统的同步技术

PN码捕获技术是DS -CDMA蜂窝移动通信系统的关键技术。这里提出了一种基于能量窗的捕获技术 ,基于能量窗的捕获技术有效地利用了CDMA系统固有的多径分集能力 ,捕获对象是多径信号。研究结果表明对有效多径成分进行捕获有比单径捕获和跟踪更好的性能。     

基于子空间盲多用户检测算法的设计和仿真

随着数字移动通信技术的飞速发展,以码分多址(CDMA)为核心的第三代移动通信(3G)技术已经走入人们的日常生活。CDMA系统具有容量大、软容量、抗多径衰落强等优点,但多址干扰(MAI)的存在却严重的影响了系统的性能和容量,因此如何消除和抑制这种干扰就成了CDMA技术研究的热门话题之一,第三代移动通信系统已经将多用户检测技术(MUD)作为克服多址干扰的有效方法之一。文中主要研究了直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)系统中的盲多用户检测算法,深入的研究了基于卡尔曼滤波的盲多用户检测算法,通过在卡尔曼滤波算法上引入子空间提高了原有卡尔曼滤波算法的效率。     

Improving performance of DS-CDMA systems using chaotic complex Bernoulli spreading codes

The most important goal of spreading spectrum communication system is to protect communication signals against interference and exploitation of information by unintended listeners. In fact, low probability of detection and low probability of intercept are two important parameters to increase the performance of the system. In Direct Sequence Code Division Multiple Access (DS-CDMA) systems, these properties are achieved by multiplying the data information in spreading sequences. Chaotic sequences, with their particular properties, have numerous applications in constructing spreading codes. Using one-dimensional Bernoulli chaotic sequence as spreading code is proposed in literature previously. The main feature of this sequence is its negative auto-correlation at lag of 1, which with proper design, leads to increase in efficiency of the communication system based on these codes. On the other hand, employing the complex chaotic sequences as spreading sequence also has been discussed in several papers. In this paper, use of two-dimensional Bernoulli chaotic sequences is proposed as spreading codes. The performance of a multi-user synchronous and asynchronous DS-CDMA system will be evaluated by applying these sequences under Additive White Gaussian Noise (AWGN) and fading channel. Simulation results indicate improvement of the performance in comparison with conventional spreading codes like Gold codes as well as similar complex chaotic spreading sequences. Similar to one-dimensional Bernoulli chaotic sequences, the proposed sequences also have negative auto-correlation. Besides, construction of complex sequences with lower average cross-correlation is possible with the proposed method.     

基于扩频信号的MIMO雷达波束形成研究

多输入多输出雷达使用多个发射天线发射独立的信号,使用多个天线接收回波信号,对回波信号进行分离,相当于形成一个大的虚拟阵列。这里使用二进制扩频码分多址信号作为不同发射天线的发射信号。由于编码相关产生的高旁瓣,传统距离压缩方法不能产生恰当的目标距离像。使用Capon波束形成方法来降低距离旁瓣,同时产生更高的角度分辨率,可用于对目标成像。     

频率选择性衰落信道中MC-CDMA信号检测技术

正交多载波码分多址(MC-CDMA)是近年无线宽带通信研究的热点.本文介绍了MC-CDMA信号检测技术,在分析频率选择性衰落信道中单小区MC-CDMA系统上/下行多址干扰(MAI)的基础上,指出上行接收引入多用户检测技术(MuD)的必要性和可能性,并通过与直接序列(DS)CDMA的对照和对偶性分析,讨论了MC-CDMA MuD的发展方向.