BOC信号的伪码周期和组合码盲估计

针对在低信噪比下存在残余频偏的BOC(Binary-Offset-Carrier)调制信号的伪码周期以及组合码(扩频序列和副载波序列的组合)盲估计问题,提出了功率谱二次处理结合矩阵分解的方法。该方法首先对存在残余频偏调制的BOC信号进行二次功率谱运算,所得二次功率谱中会在伪码周期及整数倍出现尖锐的脉冲,通过检测峰值间的距离估计信号的伪码周期,然后对信号采样并按伪码周期分段构成数据向量,计算相关矩阵并进行奇异值分解,最后搜索最大和次大奇异值以及对应的向量估计出组合码序列。仿真分析表明,该方法能够在较大频偏和较低的信噪比下达到较精确的估计性能。相关研究对于从事卫星导航接收机设计的工程技术人员具有一定的参考价值。     

多径环境下的直扩信号伪码周期估计

针对低信噪比条件下多径直接序列扩频(直扩)信号伪码周期估计的难题,拓展了先前提出的单径环境下基于信号功率谱二次处理的方法,提出了在低信噪比条件下多径环境中直扩信号的伪码周期估计的二次谱算法.该算法首先对多径直扩信号求取功率谱,然后将所得到的功率谱作为一输入信号求其第二次功率谱,所得二次功率谱将在伪码周期整数倍处出现代表信号存在的尖峰脉冲,通过对这些尖峰脉冲闻的距离进行检测就可以获得多径直扩信号伪码周期参数的检测估计.理论分析和计算机仿真结果表明:该算法可以有效地估计出多径环境下直扩信号的伪码周期,且估计性能和多径环境密切相关.     

改进K-means算法对AltBOC信号组合码序列的盲估计

针对恒包络交替二进制偏移载波(Alternate Binary Offset Carrier, AltBOC)调制信号组合码序列难以估计的问题，提出了利用改进K-means算法进行信号组合码盲估计方法。该方法首先通过引入互调分量以及重建副载波的方式构建AltBOC信号模型，然后在接收端将AltBOC信号分段成单倍组合码周期窗长的不重叠观测数据矩阵，并利用相似性原理从观测数据中选择最优的样本作为K-means聚类中的初始均值向量，最后通过K-means算法迭代优化数据样本与其聚类均值向量的平方误差，完成对AltBOC信号组合码序列的盲估计。计算机仿真结果表明，利用该算法在信噪比-15dB下能够较为精确地估计AltBOC信号组合码序列。      

TDDM-BOC信号组合码序列及信息序列盲估计

该文针对低信噪比下TDDM-BOC(Time Division Data Modulation-Binary Offset Carrier)信号的组合码序列(将伪码序列和副载波序列看成一个整体序列)及信息序列盲估计问题,提出一种改进的基于奇异值分解的方法。该方法首先利用双信息符号周期、间隔一信息符号周期的时间窗对接受信号进行分段,并构成观测矩阵。然后对观测矩阵进行奇异值分解,通过左奇异向量实现组合码序列的盲估计。同时,通过右奇异向量实现信息序列的盲估计。仿真分析表明,该方法能够在较低的信噪比下达到精确估计的目的。这对于从事卫星导航接收机设计具有一定的参考价值。     

一种直扩信号伪码周期及序列的盲估计方法

论述了功率谱二次处理理论和信号子空间分解方法在直接序列扩频(DS/SS)信号的伪码周期估计以及伪码序列盲估计中的应用,提出了利用功率谱二次处理结合信号子空间分解的方法以实现对低信噪比DS/SS信号的完全估计.计算机模拟结果表明,该方法在较低的输入信噪比条件下能良好地工作.     

多进制扩频信号的伪码周期盲估计

针对低信噪比条件下多进制扩频信号伪码周期检测与估计的问题,提出了一种基于多进制扩频信号功率谱二次处理的新方法。该方法首先对多进制扩频信号求取功率谱,接着将所得到的功率谱作为输入信号再求其功率谱,所得到的二次功率谱将在伪码周期整数倍处出现尖锐的脉冲,通过检测这些尖锐脉冲间的距离就可以估计出多进制扩频系统的伪码周期。理论分析和计算机仿真表明,该方法可以有效地估计出多进制扩频信号的伪码周期,且每条伪码传输的信息比特数越少,算法的估计性能就越好。     

利用二次谱盲估计多速率DS/CDMA伪码周期

针对可变扩频长度(VSL)的多速率DS/CDMA信号伪码周期的盲估计问题进行了研究,将一般单速率直扩信号二次功率谱伪码周期估计的方法扩展到多速率DS/CDMA模型。该方法首先将接收的多速率DS/CDMA信号进行采样,并对其求一次功率谱,再将一次谱作为输入信号作傅里叶变换并取模、平方,从而得到信号的二次功率谱。通过推导证明,多速率DS/CDMA信号的二次功率谱在扩频码周期的整数倍处出现尖锐的谱线,且不同速率用户的二次谱线幅度是不同的,利用这些幅度差异区分不同速率并通过估计谱线之间的距离即可获得不同速率信号的伪码周期。仿真表明该算法在低信噪比下适用,在-15 dB能够利用较少数据同时估计多组速率的伪码周期。     

多径环境下TDDM-BOC信号伪码周期估计

针对低信噪比下存在多径效应的时分数据调制二进制偏移载波( TDDM-BOC )调制信号的伪码周期估计难题,提出了一种基于二次谱的TDDM-BOC信号伪码周期估计算法。该算法首先推导出多径环境下TDDM-BOC信号模型,然后求出多径TDDM-BOC信号的功率谱,再求其二次谱,最后通过检测二次谱的尖峰脉冲间的间距得到多径环境下TDDM-BOC信号的伪码周期。实验过程中采用累加平均的方法可以达到降噪和精确估计的目的。仿真结果表明：该算法能够在多径环境下对TDDM-BOC信号伪码周期进行有效估计,且估计性能与多径环境有密切关系,这为今后我国“北斗冶导航接收设备的开发提供了一定的理论参考。     

基于二次谱的直扩信号伪码周期估计方法研究

文章采用二次功率谱法实现直接序列扩频信号(DS/SS信号)伪码周期的估计,此方法是对接收信号求得一次功率谱后再进行第二次求功率谱处理,最终得到信号的二次谱在信号伪码周期整数倍处出现一系列的尖峰脉冲,脉冲间距即为伪码周期。通过对二次谱法进行仿真实验,结果表明在较低信噪比条件下能够实现直扩信号的伪码周期估计;准确估计时所需的信噪比容限随着伪码周期的增加而逐渐降低。     

基于谱相关的CBOC信号参数盲估计

针对低信噪比下组合二进制偏移载波(CBOC)调制信号的参数盲估计问题,提出了利用谱相关对CBOC信号进行参数估计方法。首先给出了CBOC信号模型,然后根据CBOC信号的数据通道和导频通道之间有良好的正交性特点,详细推导出其谱相关函数可以化简为两个BOC信号谱相关函数的叠加,最后根据CBOC信号循环频率截面的特点进行峰值检索后,实现对伪码速率、载频速率和副载波速率的盲估计。推导结果和计算机仿真分析表明,该方法可以实现在低信噪比下对伪码速率、载频速率和副载波速率的有效估计。     

LS码在水声扩频中的应用及估计

水声多径干扰限制了水声直接扩频通信系统的进一步应用,选取性能更好的扩频序列可以提高水声扩频系统的抗干扰性能。在讨论了LS码特性的基础上,提出了将LS码应用于水声直接扩频通信中,并分析了LS码应用的优势。通过多径瑞利水声信道模型仿真,验证了LS码水声扩频通信的良好性能。利用了二次谱和奇异值分解的方法对LS码水声直扩信号的扩频序列进行了估计。仿真结果表明,该方法在信噪比为-11dB时还能准确的估计出LS码。     

基于码周期的延时相乘法估计扩频QPSK信号载频

QPSK扩频调制信号的载频在SNR很低的时候基本检测不到或者误差很大,传统的四次方法仅能在信号带宽内SNR大于0dB时检测到载频分量。本文提出一种新的基于码周期的延时相乘方法,在扩频码长1023位,信号带宽内SNR等于-13dB的情况下,仍能够精确估计载频,其精度仅受限于FFT的分辨率。     

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%。      

低信噪比长伪码直扩信号的盲估计方法

为了解决低信噪比长伪码直扩信号的盲估计难题,提出了一种长伪码直扩信号的相关矩阵累加平均结合特征分析的新方法。本方法是在已知长伪码直扩信号的扩频码周期、码速率等参数,并且信息序列不相关的前提下,将接收到的长伪码直扩信号以一随机确定值为起点进行周期分段形成连续多个观察向量,求其相关矩阵并累加平均,并实施特征分析以得到相关矩阵的特征值和信号所含主成分,由相关矩阵的特征值可以估计出信号所含的噪声方差、信号信噪比和信号分段时随机确定的起点,由主成分特征向量还可以进一步估计出观察信号的扩频码序列。本文所提出的方法充分分析和推导了长伪码直扩信号的特征结构,提出了对长伪码直扩信号盲估计的核心基础算法,该算法可以有进一步应用于长伪码直扩信号盲解扩的潜力。本文提出的方法并不象已经提出的其他算法,其对长伪码扩频信号的盲估计性能可以随着观察向量个数的增加逐步得到改善,而且该方法可以应用于任意类型的扩频码、信息码,在理论上能工作在任意强度的加性高斯白噪声环境下,并且不需要事先提取任何定时同步信息。理论分析和数值结果表明了本方法较为鲁棒不易受到噪声影响。     

软判决多步法相关攻击在PN码快速捕获中的应用

针对非协作接收的扩频通信系统,低信噪比情况下长周期且生成多项式抽头数较多的扩频码的快速捕获问题一直是研究的重点和难点。本文借鉴密码学中密钥攻击基本思想,提出一种基于软判决多步法快速相关攻击的长周期扩频码快速捕获新算法。通过将PN序列看成线性分组码,将序列相位捕获看成线性分组码的解码,采用软判决方法进行分步串行译码,充分利用序列本身的软信息,实现低信噪比情况下长周期扩频序列的快速捕获。理论分析和仿真结果表明本文算法与多项式抽头个数无关,具有较好的捕获性能,能够在低信噪比下稳定工作;与硬判决相关攻击方法相比,本文算法大约有3.5dB以上的性能提升。      

基于AR功率谱和ZAM变换的FSK-BPSK复合信号参数估计

为了解决频率编码-二相编码(FSK-BPSK)复合调制信号参数估计精度低的问题,提出利用自回归(AR)模型功率谱估计联合ZAM(Zhao,Atlas,and Marks)变换的方法.首先,利用AR模型功率谱估计方法对信号相位不敏感的特点,对FSK-BPSK复合调制信号的跳频分量数以及跳频码元序列进行估计;然后,利用ZAM分布对相位变化极其敏感的特点,提取信号ZAM分布的各跳频频率下的截面,对相位编码的码元宽度和跳频码元宽度进行估计.仿真实验表明,在全频段信噪比不小于0 dB时,AR模型功率谱联合ZAM变换的方法能够精确地估计出该复合信号的各参数.