多用户直扩超宽带信号的码片宽度估计

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同步多用户长码直扩信号的盲解扩_张花国

第33卷第7期电子与信息学报Vol.33No.7 2011年7月 Journal of Electronics & Information Technology Jul. 2011同步多用户长码直扩信号的盲解扩张花国* 魏平(电子科技大学电子工程学院成都 611731)摘要：针对同步多用户长码直扩信号，该文提出了一种低信噪比条件下的盲解扩算法。

该算法通过将多用户长码直扩信号建模为含有缺失数据的同步多用户短码直扩信号，采用SVT算法实现扩频码波形序列子空间估计，并在此基础上利用EM算法完成信号的盲解扩。

计算机仿真表明即使在较低信噪比条件下，该算法也具有优良的盲解扩性能，且与合作解扩性能相近。

关键词：同步多用户长码直扩信号；盲解扩；缺失数据模型；SVT算法中图分类号：TN911.7 文献标识码： A 文章编号：1009-5896(2011)07-1748-04 DOI: 10.3724/SP.J.1146.2010.01236Blind Despreading of Synchronous Multi-user Long-code DS-SS SignalsZhang Hua-guo Wei Ping(School of Electronic Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China)Abstract:In this paper, a blind despreading algorithm is proposed for the synchronous multi-user long-code Direct Sequence Spread Spectrum (DS-SS) signals in low Signal to Noise Ratio (SNR) scenarios. The synchronous multi-user long-code DS-SS signals are represented as the short-code ones with missing data, and then the users’ spreading waveform subspace is estimated by the Singular Value Thresholding (SVT) algorithm. Finally, the Expectation Maximization (EM) algorithm is used to blindly despread the signals. The simulations show that the proposed algorithm has nearly performance with the cooperative dispreading in low-SNR scenarios.Key words: Synchronous multi-user long-code Direct Sequence Spread Spectrum (DS-SS) signals; Blind dispreading; Missing data model; Singular Value Thresholding (SVT) algorithm1 引言在军事、民用通信领域中，直接序列扩频技术得到了广泛的应用，如美国跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)、全球定位系统(GPS)及第三代移动通信CDMA系统等。

【国家自然科学基金】_ds-uwb_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730

推荐指数 3 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
科研热词伪码序列 ds-uwb 功率谱密度 pn序列 ds-uwb信号超宽带系统自适应算法窄带干扰直接序列超宽带(ds-uwb) 直接序列扩频超宽带直扩超宽带盲均衡盲估计特征分解混沌序列完全互补码多用户干扰多径信道多址接入方式占空比信号处理低截获伪随机序列伪码码片宽度伪码周期二次谱 walsh码 rake接收机 lms算法 gold码
2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
科研热词超宽带电磁兼容多用户检测同步捕获 ds-uwb 贝叶斯分类器自适应算法相关矩阵直扩超宽带系统现场可编程逻辑器件特征分解物理层最小均方误差算法支持向量机干扰和噪声抑制定时抖动修正码片波形伪码序列(pn序列) wcdma系统 pn码捕获 gsm ds-uwb信号
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1பைடு நூலகம்1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2011年科研热词超宽带谱相关谱冗余误比特率码片宽度直接序列特征函数干扰抑制多用户ds-uwb信号推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 3 3 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Link16数据链信号参数估计方法研究

Link16数据链信号参数估计方法研究王四红;王磊;董石磊【摘要】Link16 signal uses hybrid spread spectrum to provide good anti-reconnaissance and anti-jamming capability.Based on analysis of Link16 signal structure and RF modulation technology,a method is proposed to estimate the key parameters such as carrier frequency,code rate and spread spectrum sequence.Simulations are designed to estimate the carrier frequency and code rate of Link16 and to test BER of spread spectrum sequence estimation.Experiment results show that this method can provide rationale for adding samples in subsequent signaltests.%Link16数据链信号采用了一种混合扩频通信方式,具有较强的反侦察和抗干扰性能。

通过分析该通信信号结构和射频调制技术,提出了信号的载频、码速率和扩频序列等关键参数的估计方法,分别设计了用于估计Link16数据链信号载频、码速率和对信号扩频序列估计的误比特率测试的仿真实验。

仿真结果表明,该参数计算法可以为后续的信号检测时的增加样本数量提供理论基础。

【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2012(042)011【总页数】4页(P20-22,54)【关键词】Link16数据链;跳频;直接序列扩频;参数估计【作者】王四红;王磊;董石磊【作者单位】中国人民解放军63891部队,河南洛阳471003;中国人民解放军63891部队,河南洛阳471003;中国人民解放军63891部队,河南洛阳471003【正文语种】中文【中图分类】TN9110 引言Link16数据链是广泛使用的一种战术数据链，旨在保障各种指挥、控制平台及武器间交换监视与指挥、控制信息，以提高各兵种作战能力的通信、导航和识别能力。

基于循环谱包络的扩谱直序信号的码片时宽、载频、幅度估计

基于循环谱包络的扩谱直序信号的码片时宽、载频、幅度估计黄春琳;柳征;姜文利;周一宇
【期刊名称】《电子学报》
【年(卷),期】2002(030)009
【摘要】扩谱直序信号是二阶循环平稳信号,其循环谱幅度包含了信号的码片时宽、载频、幅度等信息,通过分析,文中提出利用非零循环频率处谱峰的位置与大小估计
这三个参数的算法,算法不需要伪随机码序列和信号参数等先验信息,可实现对信号
参数的盲估计;对参数的估计是在非零循环频率上进行两个一维搜索,很大程度避免
或减小了平稳噪声和干扰的影响,适用于低信噪比情况,且避免了多维搜索;文中还分析了算法的实现条件,并通过仿真实验对估计算法性能进行评估.
【总页数】4页(P1353-1356)
【作者】黄春琳;柳征;姜文利;周一宇
【作者单位】国防科大电子科学与工程学院,湖南长沙,410073;国防科大电子科学
与工程学院,湖南长沙,410073;国防科大电子科学与工程学院,湖南长沙,410073;国
防科大电子科学与工程学院,湖南长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.7
【相关文献】
1.基于循环谱包络的共信道多信号参数估计 [J], 于宁宇;马红光;石荣;余志斌
2.一种基于单切面循环谱的MPSK信号的载频的快速估计法 [J], 于岩;张旭洲;李
洪义
3.基于循环谱包络的BPSK信号码元速率改进估计算法 [J], 史建锋;沈辉
4.基于循环谱包络的多径直扩信号参数估计 [J], 史建锋;王可人
5.基于循环谱理论的弱信号检测及载频估计 [J], 赵开;付永庆
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4、抗衰落技术

图4-3 空间分集的合并
25
4.2.2 分集信号的合并技术
移动通信原理
• 对于具体的合并技术来说，通常有4类：选择式合并（Selective Combining）、最大比合并（Maximum Ratio Combing）、等增益合并（Equal Gain Combining）和开关式合并（Switching Combining）。
移动通信原理
18
2．极化分集（Polarization Diversity）
• 在移动环境下，两个在同一地点极化方向相互正交的天线发出的信号呈现出不相关衰落特性。 • 极化分集实际上是空间分集的特殊情况，其分集支路只有两路。
移动通信原理
19
3．角度分集（Angle Diversity）
23
4.2.2 分集信号的合并技术
移动通信原理
• 根据在接收端使用合并技术的位置不同，可以分为检测前（Predetection）合并技术和检测后（Postdetection）合并技术，如图4-3所示。这两种技术都得到了广泛的应用
24
4.2.2 分集信号的合并技术
移动通信原理
• （1）直接序列扩频抗多径的原理是：当发送的直接序列扩频信号的码片（chip）宽度Tc小于或等于最小多径时延差时，接收端利用直扩信号的自相关特性进行相关解扩后，将有用信号检测出来，从而具有抗多径的能力。
50
3．直接序列扩频技术
移动通信原理
Hale Waihona Puke • （2）直接序列扩频抗干扰 • 直接序列扩频抗蜂窝系统内部和外部干扰的原理，也是利用直扩信号的自相关特性，经相关接收和窄带通滤波后，将有用信号检测出来，而那些窄带干扰和多址干扰都处理为背景噪声。其抗干扰的能力可用直接序列扩频处理增益来表征。

直接序列扩频超宽带信号分析

收稿日期：０５０一１２０．５ｌ。
作者简介：王晓：１７一）女．宁鞍１人。（９８，辽１１
维普资讯
第１期
王晓宇，：等直接序列扩频超宽带信号分析
・３５・
（）＝Ｋ－２ｅ（）￡丁ｔｎ／ｆｆ
的传输，收端易于相关检测与识别，接使用较多。基本高斯脉冲ｙ，ｔ可表示为（）
２
ＹＩｔ（）＝ＫＩ一ｔ）ｅ（ｒ／
（）２
式中：Ｏ＜，＜Ｏ，时间因数，一ＯＯｒ是Ｋ是常数。
对基本高斯函数进行一阶和二阶微分可分别得到高斯单周期脉冲（ａｓａｏｏｙｌＹｔ和Ｇｕｓｎｍｎｃｃ）（）ｉｅ高斯二阶脉冲（ｕａｏｂｅ）（）ＹｔＧａ￣ｉｄｕｌｙｔ。（）和Ｙｔ可分别表示为ｎｔ（）
直接序列扩频超宽带通信，Ｄ－即ＳＵＷＢＤｉｃｓｑｅｃｐｅｄｓｅｔｍ（ｒｔｅｕｎｅｓｒａｐｃｒＵＷＢ是一种多址接入调ｅｕ）制方式，类似于直接序列扩频码分多址方式。本文对Ｄ－ＷＢ信号进行时域表达和频谱分析，ＳＵ为系统
性能分析提供依据。
维普资讯
第２９卷第ｌ期２００６年２月
鞍山科技大学学报
ＪｕｎｌｆｓａｉｅｓｙｏｃｎｅａｄＴｃｎｌｙｏｒａｏｈｎＵｎｖｒｉｆｉｃｎｅｈｏｇＡｎｔＳｅｏ
ｙ（／）＝Ｋ２（７ ’ ｒｊｃ）２／ｅｙｇ（３厂）：Ｋ３（７ａ－ｒｊｃｅ（２ｆ）－￣

直扩信号参数估计方法浅析

（）５３５１４：２ — ３．
【１ＢｒｌＣ‘ ｏｄｒｅｅｔｎｏｉｃ — ２Ｇ‘ ｕｅ，Ｂｕｅ．ＤｔｉｆＤｒｔＳｃｏｅｅ
ｑｅｃＳｒａＳｅｔｕｕｎｅｐｅｄｐｃｒｍＴａｓｓｉｎｒｎｍｉｓｏｗｉｏｔｔｕｈＰｒｒＫｎｗｅｇ．ｉｏｏｌｄｅ
２０１１２６２３０，：３ — ９．
ＩＥＥＥＴｒｎ．Ｃｍｍｕ．ａｓｏｎ
【ＩＰ１ｄｒｓ３Ａ’ ｏｏｏ，Ｃ’ ｗｅｅ．ＤｔｔｎＰｒｒ）Ｌ‘ ｂｒｅｃｉｅｆ－ｅｏｏ
ｍａｃＣｏｓｄｒｔｏｓｏＤｉｅｔＳｑｅｃａｄｎｅｎｉｅａｉｎｆｒｒｃ — ｅｕｎｅｎ
３结论
通信系统中的直扩信号参数估计方法很多，但是在实际工程应用中考虑到实现问题，需要与现有硬件速度相结合，并结合算法软件化来实现参数快速估计。
参考文献
【】。ｒｏｉ．ＥｅｇＤｔｔｎｆｎｎｗ１ＨＵｋｗｔｚｎｒｙｅｅｉｏＵｋｏｎｃｏＤｔｍｉｉｉｉｎｌ【．ＥＰｏ．１６，５ｅｅｎｓｃｇａＪＩＥｒｃ７５ｒｔＳ１Ｅ９
这些检测与估计方法还都有待完善。当然，在噪声中检测出感兴趣的直扩信号存在性，才有可能谈及直扩信号参数的估计问题。通常对于恢复直扩信号的原信息这个目的而言，需要知道直扩信号的带宽，伪随机码周期，伪随机码速率，伪随机码的码型结构等等。到目前为止，大量研究表明直扩通信的最佳干扰技术是波形瞄准式干扰即相同扩频伪随机码波形干扰。但是有时环境信号复杂、密度大，通信时间也不连续，因而要获取敌对方扩频系统的扩频码的技术难度极大。目前在国内这种侦察干扰技术的研究尚处于探索阶段，已研究成熟的干扰体制是均匀频谱密度拦阻式干扰或单频瞄准式干扰，它们对所有的扩频系统而言，干扰效果并其不理想，因此，要针对各种不同的情况进行具需体分析。直扩通信的反对抗性能主要研究其对抗如下干扰的能力：宽带噪声干扰，部分频带噪声干扰，冲噪声干扰，频载波干扰，脉单多射频干扰，多径干扰和同类型信号干扰等等。目前从的研究来看，提高扩频系统的处理增益就能有效地提高系统的抗干扰性能，一般是通过伪随的非线性，提高伪随机码速率，来以进一步提高其反侦察和抗干扰能力。并且在处理增益不足以对付时，同时采用纠错、织和自适应滤波可交等技术。电子对抗中，子侦收的最终目的是在电获得截获的信号的原始数据信息，从而对敌方扩频通信系统实施反干扰。此，则上应尽量因原掌握敌方信号的各种参数，采用与之相同、相似或完全一样的波形进行伪装与干扰，这是一种理想情况，需要对直扩信号进行圆满的检测与估计，目前还很难实现。在没有先验知识的条件下，采用部分频带噪声干扰或脉冲噪声干扰是较为有效的，利用远一近效应，采用大功率的干扰信号也是有效的，但其条件为必须是同类型的直扩信号，具体实现有一定的难度。对于直扩信号的检测，Ｕｏｏｉ最早Ｈ・ｒｋｗｔｚ提出能量检测算法Ｉ，法的理论依据是信号加ｌ算Ｊ噪声的能量大于噪声的能量，通过设定合适的门限对能量电平进行判决可以解决信号的检测问题。由于算法的榆测性能依赖于背景噪声的情况，如果背景噪声不满足平稳的条件，测性检能会急剧Ｆ，降变得不可实用。此外能量检测法另一个缺点是不能提取信号的特征（计参估数）为侦察的’一步服务。针对能量检测器检，Ｆ测信号的缺陷，人们提出了各种能够克服这些缺陷的参数型检测器。・ａｉｏｉ等人提出了ＳＤｖｖｅｄｉ使用干扰消除的辐射计进行榆测，Ａ・ｉａｄＲ・Ｄｌｒｌ等人提出了将雷达中的脉冲检测和二元滑窗技术与能量榆测算法相结合，使得改良后的能量榆测器的性能有所改进，特别是对跳频信号的

多用户检测在超宽带无线通信中的应用

多用户检测在超宽带无线通信中的应用
刘文博;邹传云;孔令建
【期刊名称】《电讯技术》
【年(卷),期】2005(045)005
【摘要】在超宽带(UWB)通信系统中多址干扰是限制系统性能的重要原因,为了有效抑制多址干扰,本文将多用户检测技术应用于超宽带多用户通信系统中.通过分析信号特征,给出了应用在UWB系统中的几种次最佳多用户检测器的结构,考虑到实际UWB系统需要接收机有较低的复杂度,又提出了一种特别针对UWB系统的类最小均方差(MMSE)检测器并分析了其性能.在UWB室内信道环境下的仿真表明,采用本文提出的多用户检测器可以取得明显优于传统接收机的系统性能.
【总页数】5页(P72-76)
【作者】刘文博;邹传云;孔令建
【作者单位】桂林电子工业学院,通信与信息工程系,广西,桂林,541004;桂林电子工业学院,通信与信息工程系,广西,桂林,541004;桂林电子工业学院,通信与信息工程系,广西,桂林,541004
【正文语种】中文
【中图分类】TN914.2
【相关文献】
1.直扩超宽带系统中基于线性约束恒模算法的多用户检测 [J], 刘家彬;冯兴乐;梁中华
2.基于铁路无线通信环境下改进的PSO算法在多用户检测中的应用 [J], 刘子轶;张荣新;郭景武
3.循环功率谱特征检测算法在认知超宽带无线通信的应用 [J], 许晓丹;毕光国;张在琛
4.超宽带基于分组碰撞的多用户干扰模型在ad-hoc网络中的应用 [J], 马玫;徐家品
5.超宽带系统中的迭代多用户检测算法 [J], 刘文博;邹传云;张长春
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DS—UWB信号的谱相关分析及码片宽度估计

ａｄｔｅｍｅｈｄｆｔｅｃｉｎｅｖｌｅｔｔｎｉｘｌｉｅｓｇｓｅｔｌｒｄｎａｃ，Ｉｈｎ，ｔｅｓｅｔｌｄｎｉｆＤＳｎｈｔｏｏｈｈｐｉｔｒａｓｉｉｓｅｐａｎｄｕｉｐｃｒｅｕｄｎｙｍａｏｎａｎｔｅｅｄｈｐｃｒｅｓｔｏ－ａｙＵＷＢｓｇａｓｇｖｎｉｈｓｐｐｒｈｉｌｔｎｒｓｌｈｗｈｔｔｅＤＳＵＷＢｓｇａｘｉｉｙｌｓａｉｎｒｙｎｈｐｃｒｌｉｎｌｉｉｅｎｔｉａｅ．Ｔｅｓｍｕａｉｅｕｔｓｏｔａｈ－ｏｓｉｎｌｅｈｂｔｃｃｏｔｔａｉ，ａｄｔｅｓｅｔｓｏｔａｄｎｉｆｉｉｎｔｔｅｓｍｅａｒｄｔｎｌＰｅｓｔｏｔｓｏｈａｓｔｉｏａＡＭｉｎｌｉｅｍｓｏｈｉｅｅｃｆｔｅｗｖｆｒｉｉｏｉｈｔａｅｕｅｎｙａｉｓａｎｔｒｆｔｅｄｆｒｎｅｏｈａｅｏｍｎｔｇｆｍｅｄｍａｎｔａｒｓｄｉｔｄｌｔｄｓｇａｓｎｈａａｔｒｆｃｉｎｅｖｌｃｎｂｒｌｓｉｔｄｏａｈｒｌｗｓｇａＯｎｉａｉ．ｗｏｍｏｕａｅｉｎｌ，ａｄｔｅｐｒｍｅｅｓｏｈｐｉｔｒａａｅｔｙｅｔｕｍａｅｎｒｔｅｏｉｎｌｔｏｓｒｔｅｏ
同，的循环谱密度函数和传统的脉幅调制ＰＭ信号有很大的不同；较低信噪比时，片宽度能够完全准确地估计出来。它Ａ在码

多用户长码直扩信号的信源数估计

多用户长码直扩信号的信源数估计李鑫凯; 张天骐; 梁先明【期刊名称】《《科学技术与工程》》【年(卷),期】2019(019)030【总页数】6页(P263-268)【关键词】阵列天线; 长码信号; 信源数; 多用户【作者】李鑫凯; 张天骐; 梁先明【作者单位】重庆邮电大学通信与信息学院重庆 400065; 中国西南电子技术研究所成都610036【正文语种】中文【中图分类】TP911.7在信号的DOA(direction of arroval)估计中，真实的信号数估计是一个至关重要的问题，在对信号进行参数估计时已知信源数是前提条件。

然而一些经典的DOA 估计类算法，如MUSIC[1]和ESPRIT[2]都需要知道确切的信号源数，再利用信号的特征分解去估计到达方向。

但是一般情况下，无法知道发射过来的信号数，因此会导致不能正确的估计出波达方向，产生较大的误差，而且大多数波达方向估计的算法中都假设已知信源数。

在信源数估计算法[3—5]中，Akaike信息论算法(AIC)准则和最小描述长度(MDL)准则及有效检测(EDC)准则都是比较有效的方法。

但是基于信息论的算法只能用于噪声为白噪声且信号之间不相关的信源数估计，而对于色噪声并不适用。

盖氏圆法[6]可以用于色噪声的信源数估计；平滑秩算法[7]可以用于信号中存在相干信号源的信源数估计。

近年来，关于信息论准则的改进算法[8,9]及盖氏圆算法的改进[10,11]都是在短码信号或者窄带信号下进行估计。

但对于长码直扩信号的信源数估计问题的研究尚未见报道。

由于多用户长码直扩信号是用一周期伪码调制多位信息码，如果直接用信息论等方法去估计，导致在估计信源数时信息码的个数会作为虚拟用户数，使估计结果出现错误，直扩信号一般工作在负信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)下，造成估计难度变大。

针对上述问题，提出先用天线阵列接收信号再用盖氏圆等方法估计信源数；分别对同步周期和非周期的长码直扩信号进行信源数估计，通过计算机仿真验证了该方法的可行性，而且在信噪比很低的环境下准确的估计出真实的信源数。

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( 重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室, 重庆 400065)
摘要针对低信噪比多用户直扩超宽带( DS- U WB) 信号码片宽度估计的问题, 提
出了利用循环谱的谱冗余估计该信号码片宽度的方法。首先推导了单用户 DS-
U WB 信号的循环谱密度函数, 进一步利用循环谱的叠加特性推导出了多用户 DS-
( t,
f
-
A/ 2)
( 11)
t+ T / 2
Q X T ( t, f ) >
x ( u) e- j2Pfu du
t- T / 2
( 12)
式( 11) 中
SA XT
(
t,
f
)
称为循环周期图。式 ( 12) 中
第3期
张天骐等: 多用户直扩超宽带信号的码片宽度估计
605
XT ( t, f ) 称为 x ( t) 的短时傅立叶变换。从式( 11) 可知, 循环谱密度函数 SxA( f ) 可表示为 x ( t) 在频率f +
数( 也称循环谱) 为
+]
Q S
A x
(
f
)
=
R Ax ( S) e- i2Pf SdS
-]
( 6)
式中: A称为信号 x ( t) 的循环频率, A= m/ T ( m 是
所有整数) ;
f
称为 x ( t)
频谱频率。式( 5)
中
R
A x
(
S)
是 x ( t) 的两个复频移函数 u( t) 和 v( t ) 的互相关函数, 即
目前, 已报道的关于低信噪比 DS- UWB 信号盲检测与估计方面的研究较少, 而且大多都是针对单用户 DS- UWB 信号。关于单用户 DS- U WB 信号盲检测的研究, 文献[ 1] 给出了希尔伯特 ) 黄法、随机共振法、基于特征值分解法和分段相关累积( PACA) 的检测方法。文献[ 2] 利用循环平稳性进行了单用户 DS- UWB 信号的盲检测和参数估计。文献[ 3] 通过小波的分解重构算法对 U WB 信号进行了不同分辨率级别上的时延估计。但是, 针对多用户 DS-
4) 无线电信号在无多径影响的信道上传输, 第 n 个用户与其参考接收机之间的无多径的信道冲激
响应是路径增益 A k 和传输时延 Sk 的函数。传输时
延是相互独立的, 且在 [ 0, T b] 上服从均匀分布。冲
激响应表达式为: h( k) ( t) = A k D( t - Sk ) , 其中 D( #)
斯脉冲进行有效截断, 截断长度的上限由不超过切
普( chip) 持续时间 T c 决定, 下限受产生极窄脉冲的
技术水平限制, 这里采用已经证明[ Giancola 2002]
的截断长度 T u , 令 T u = 11 1tau 表示对高斯脉冲的有
效截断, 由此占空比可定义为 T u / T c1 当系统中存在 K 个用户时, K 个用户共用空间
U WB 信号的检测与盲估计研究却很少。针对多用户 DS- U WB 信号的码片宽度估计问
题, 主要研究了多用户 DS- UWB 信号的特点及其循环谱密度函数, 利用多用户 DS- UWB 信号循环谱的谱冗余特性, 完成多用户 DS- U WB 信号的码片宽度估计。
21 多用户 DS-U WB 信号模型
A/ 2 与 f - A/ 2 处谱分量间的互相关密度, 因此, 循环谱密度函数 SAx ( f ) 又称为谱相关函数。
在循环相关检测和循环平稳信号的参数估计中,
循环谱密度函数是一个重要的概念, 能够完全表征循
环平稳信号的很多特征。注意: 实际上, 循环平稳信
号 x ( t) 在频率 f + A/ 2 与 f - A/ 2 处谱分量是完全相
关的, 这种特殊的谱相关特性称为谱冗余, 一般的平稳信号( 包括高斯白噪声) 就没有这种性质; 利用谱冗
余, 可以从平稳的干扰中将循环平稳信号提取出来;
不同的循环平稳信号具有不一样的循环频率 A, 可以
利用不同的循环谱密度函数检测出不同的循环平稳
信号。也就是说: 平稳噪声和干扰在 AX 0 处不呈现
DS- UWB系统; 反之, 称其为异步多用户 DS- UWB 系统。
31 算法原理
31 1 信号的循环平稳特性
周期平稳信号是一种特殊的非平稳信号, 其具有周期平稳性, 即其统计参数, 如均值、相关函数等,
都随着时间作周期性的变化。对于这种信号更适合
建模为循环平稳随机过程, 循环平稳随机过程可用循环谱密度函数来表征, 该理论被称为循环谱理论
新世纪优秀人才支持计划 ( N CET- 10- 0927) ; 信号与信息处理重庆市市级重点实验室建设项目 ( CST C, 2009CA2003) ; 重庆市科委自然科学基金项目 ( CST C, 2009BB2287 ) ; 重庆市教委自然科学基金项目 ( KJ080517) 和重庆邮电大学自然科学基金项目( A 2009- 65) 联系人: 高永升 E- mail: g ys_2010@ 163. com
或谱相关理论[ 5] 。
假设 x ( t) 是以 T 为周期的平稳过程, 现将其自相关函数展开成傅氏级数, 系数记为循环自相关函
数
R
A x
(
S)
,
得
Q R
A x
(
S)
=
lim
Ty]
1 T
T/2
x ( t + S/ 2) x * ( t -
- T/ 2
S/ 2) e- i2PAt dt
( 5)
再对 RAx ( S) 做傅氏变换, 得到 x ( t) 的循环谱密度函
中图分类号 T N9111 7
文献标志码 A
11 引言
直扩超宽带( DS- UWB) 信号采用极窄冲激脉冲和直接序列扩频( DS- SS) 技术相结合以获得超宽频谱, 其具有非常低的平均发射功率, 这较大地增强了其安全性、低截获/ 检测概率( L P I/ D) , 现在已广泛应用于民用和军事通信中。但非合作通信方要想对 DS- U WB 信号进行盲检测与估计, 并获取所传输的信息就会变得异常困难, 最好的办法就是先对 DSUWB 信号参数、扩频序列进行盲估计, 再和主动通信一样获取所传输的信息。
所研究的超宽带( U WB) 信号是指超宽带冲激
无线电信号, 以低占空比的超短冲激脉冲作为载体,
采用 DS- SS 技术实现信息传输。首先, 用 PN 序列
对待发送的二进制符号序列进行扩频调制; 其次, 用
窄脉冲进行脉冲幅度调制( PAM ) 。
在多用户 DS- U WB 系统中, 第 k 个用户的信号
谱相关,
即
S
A noise
(
f
)
=
0; 而对于多用户 DS- UWB 信
号, 有 A= m/ T c( m I Z) , T c 就是多用户 DS- U WB 信
号的码片宽度, 因此, 利用谱冗余就可以完成码片宽
度的估计。为方便计算, 采用 FFT Accumulat ion
Method( FA M) 算法[ 5] 来对循环谱密度进行估计。
312 循环自相关和循环谱的叠加特性
在一个比较宽的带宽内, 通常有许多信号和背景
噪声, 设接收信号 c( t) 由信号 rl ( t) ( l = 1, 2, ,, L) 和
噪声 n( t) 组成, 即
L
c( t) = E rl ( t) + n( t)
( 13)
l= 1
假设 L 个信号和噪声彼此统计独立, 那么其循环
自相关和循环谱满足叠加特性[ 7]
L
E RAc ( S)=
l
=
1
RA rl
(
S)
+
RAn ( S)
( 14)
L
E SAc( f )=
SA rl
(
f
)
+
SAn ( f )
( 15)
l= 1
如果多个目标信号的循环频率彼此不同, 背景噪
声不是循环平稳的, 就可以根据各自的循环频率进行
检测、信号分离、参数( 载频、符号率等) 估计。特别
60 4
电波科学学报
第 26 卷
式中:
bc( k) 是第 k 个用户的二进制信息符号;
c( k) n
I
{- 1, + 1} 是第 k 个用户的伪随机序列; T p = N p T c
表示 P N 序列周期, T c 为 P N 码片宽度; T b = N sT c
表示每个信息符号由 N s 个脉冲组成的脉冲串来调
T y ] $ty ]
1 $t
$t/ 2
-
$t/ 2
SA xT
(t,
f
)
dt
Q =
lim lim
T y ] $ty ]
1 $t
$t/ 2 1 X T - $t/ 2
T
( t,
f
+
A/
2)
X
* T
(t,
f
-
A/ 2) dt
( 10)
式中:
SA XT
( t,
f
)
>
1 T
X
T ( t,
f
+
A/
2)
X
* T
地, 如果只有一个信号, 则 c( t) = r( t) + n( t) , 其中 n( t) 是高斯白噪声, 那么 RAc( S) = RAr ( S) , SAc( f ) = SAr ( f )1

【国家自然科学基金】_非周期通信_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

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直接扩频序列信号伪码周期的估计

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一种非周期调制直扩信号扩频码估计方法

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基于四阶矩切片循环谱的非周期性直扩信号检测与参数估计

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