本文選題：空間譜估計(jì)　切入點(diǎn)：CDMA　出處：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：無(wú)線通信技術(shù)在當(dāng)今通信領(lǐng)域發(fā)展迅猛,應(yīng)用廣泛,成為最為活躍且富有挑戰(zhàn)性的研究課題。碼分多址(Code Division Multiple Access,簡(jiǎn)稱CDMA)通信方式由于以擴(kuò)頻理論為基礎(chǔ),使其具有抗干擾,能在低功率譜密度下工作等優(yōu)勢(shì),所以成為了第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心技術(shù),為提高系統(tǒng)性能質(zhì)量,陣列天線技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中必不可少,而其中的空間譜估計(jì)也成為了近十幾年來(lái)的研究熱點(diǎn)。波達(dá)方向(DOA)估計(jì)在陣列信號(hào)處理中是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域,在眾多現(xiàn)有的方法中,基于子空間的算法由于它的高分辨和低復(fù)雜度特點(diǎn),受到了最多關(guān)注與研究。CDMA無(wú)線通信系統(tǒng)復(fù)雜,諸如MUSIC的子空間算法難以直接利用。在CDMA系統(tǒng)中每個(gè)傳輸?shù)挠脩粜盘?hào)都被分配了獨(dú)特的擴(kuò)頻碼,這些擴(kuò)頻碼大都具有尖銳的自相關(guān)特性和較好的互相關(guān)特性。全文圍繞如何利用這一特點(diǎn)對(duì)基于CDMA信號(hào)的波達(dá)方向估計(jì)做出了研究。主要分為以下三個(gè)部分:第一部分首先考慮單徑情況下的DOA估計(jì),由于MUSIC算法在陣列信號(hào)處理中是一種代表性的高分辨率DOA估計(jì)技術(shù)。它要求陣元數(shù)至少比入射信號(hào)數(shù)多1。然而在CDMA系統(tǒng)中由于用戶數(shù)量眾多,上述約束往往是不適用的,所以在已知用戶擴(kuò)頻碼的情況下,采用碼匹配濾波對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,再利用MUSIC算法對(duì)各個(gè)用戶進(jìn)行角度估計(jì),最后考慮了多徑情況,將多用戶檢測(cè)中的解相關(guān)檢測(cè)結(jié)合到碼匹配濾波之后,可以在一定程度上抑制多徑及多址干擾。第二部分將偽碼估計(jì)與DOA估計(jì)結(jié)合起來(lái),針對(duì)非協(xié)作通信環(huán)境下,接收端不知道期望用戶擴(kuò)頻碼的情形對(duì)CDMA信號(hào)進(jìn)行DOA估計(jì)。首先采用基于特征分解的方法對(duì)偽碼進(jìn)行估計(jì),在獲得擴(kuò)頻碼序列后通過(guò)前面介紹的基于碼匹配濾波的并行MUSIC算法得到各個(gè)用戶的角度估計(jì)值。第三部分將介紹聯(lián)合角度時(shí)延的估計(jì)算法,由于多徑的影響,接收端在處理CDMA信號(hào)時(shí),時(shí)延也是一個(gè)重要的影響參數(shù)。先給出了聯(lián)合角度時(shí)延估計(jì)中兩個(gè)重要概念,陣列流形和時(shí)間流形。最后介紹基于TST-MUSIC的CDMA信號(hào)聯(lián)合角度時(shí)延估計(jì)算法,該算法通過(guò)結(jié)合時(shí)域?yàn)V波以及空域波束形成技術(shù)最后得到相匹配的各個(gè)路徑時(shí)延角度估計(jì)值。
[Abstract]:Wireless communication technology is developing rapidly and widely used in the field of communication nowadays. It has become the most active and challenging research topic. CDMA (Code Division multiple access Code Division Multiple access) communication mode has anti-interference because of its base on spread spectrum theory. Therefore, it has become the core technology of the third generation mobile communication system. In order to improve the performance of the system, array antenna technology is essential in the mobile communication system. The spatial spectrum estimation has become a hot topic in the past decade. The DOA estimation is an important research field in array signal processing, and has been used in many existing methods. Because of its high resolution and low complexity, subspace-based algorithm has attracted the most attention and research on the complex wireless communication system of .CDMA. Subspace algorithms such as MUSIC are difficult to use directly. In CDMA systems, each transmitted user signal is assigned a unique spread spectrum code. Most of these spread spectrum codes have sharp autocorrelation characteristics and good cross-correlation characteristics. This paper focuses on how to use this characteristic to study the DOA estimation based on CDMA signal. In part, we first consider the DOA estimation in the case of single path. Because MUSIC algorithm is a representative high resolution DOA estimation technique in array signal processing, it requires at least 1 more array elements than the number of incident signals. However, because of the large number of users in CDMA system, the above constraints are often not applicable. So in the case of known user spread spectrum code, the code matching filter is used to preprocess the received signal, and then the MUSIC algorithm is used to estimate the angle of each user. Finally, the multipath case is considered. After combining de-correlation detection in multi-user detection with code matched filtering, multi-path and multi-access interference can be suppressed to a certain extent. In the second part, pseudo-code estimation and DOA estimation are combined to solve the problem in non-cooperative communication environment. The receiver does not know the desired spread spectrum code for DOA estimation of the CDMA signal. Firstly, the pseudo-code is estimated based on the eigen-decomposition method. After obtaining the spread spectrum code sequence, the angle estimation of each user is obtained by using the parallel MUSIC algorithm based on the code matching filter previously introduced. The third part will introduce the joint angle delay estimation algorithm, because of the influence of multipath. Delay is also an important parameter when the receiver processes CDMA signals. Firstly, two important concepts of joint angle delay estimation, array manifold and time manifold, are given. Finally, a joint angle delay estimation algorithm for CDMA signals based on TST-MUSIC is introduced. The time domain filtering and spatial beamforming techniques are combined to estimate the time delay angles of each path.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN929.533

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本文編號(hào)：1612621