【摘要】：直接序列擴頻(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)因具有抗干擾能力強、抗多徑衰落和低截獲概率等優(yōu)點被廣泛地用于軍事通信和民用通信。但是,在頻譜資源較窄、處理增益較高的通信系統(tǒng)中,不適于使用DSSS信號對信息數(shù)據(jù)進行傳輸。軟擴頻信號(或稱為多進制擴頻)作為DSSS信號的衍生信號,以其獨特的編碼特性克服了傳統(tǒng)DSSS信號在某些特定條件不適用的情況,因而也備受關(guān)注。由于在非協(xié)作通信中,需要知道擴頻的偽碼序列才能對截獲信號進行盲解擴,以獲得傳輸?shù)男畔?所以對于直擴信號和軟擴頻信號特征參數(shù)的盲估計研究在非協(xié)作通信中具有重要意義,而偽碼與信息碼序列的估計方法也成為了主要的研究內(nèi)容。本文研究了直擴及軟擴頻信號偽碼和信息碼序列的盲估計,主要工作包括以下幾個方面:1.針對傳統(tǒng)方法對短碼直擴(Short Code-Direct Sequence Spread Spectrum,SCDSSS)信號進行盲解擴時,需要估計偽碼序列才能完成信號盲解擴的問題,研究了一種基于相似度的SC-DSSS信號信息碼及偽碼序列的盲估計方法。該方法首先計算數(shù)據(jù)矩陣中任意兩段數(shù)據(jù)的相似度值,以構(gòu)造信息碼序列的特征矩陣,然后對該矩陣進行特征分解,提取最大特征值所對應(yīng)的特征向量,即可估計出信息碼序列,最后用接收信號與信息碼序列的估計值對點相乘,可進一步估計擴頻所用的偽碼序列。2.針對傳統(tǒng)單通道短碼直接序列碼分多址(Short Code-Direct Sequence-Code Division Multiple Access,DS-CDMA)信號信息碼及偽碼序列難以估計的問題,本文研究了一種基于平行因子的多通道同步/異步SC-DS-CDMA信號信息碼及偽碼序列的盲估計方法。該方法首先將信號建模為多通道接收模型,并在此基礎(chǔ)上對同步/異步SC-DS-CDMA信號分別按照單倍、兩倍偽碼周期的窗長進行分段,構(gòu)造信號的觀測數(shù)據(jù)矩陣,然后將觀測數(shù)據(jù)矩陣等效為平行因子模型,最后使用迭代最小二乘算法對平行因子進行低秩分解,便可以進一步估計信號中各用戶的偽碼及信息碼序列。3.針對軟擴頻信號在多徑信道下偽碼周期估計的問題,研究了一種基于二次功率譜的多徑軟擴頻信號偽碼周期盲估計方法。該方法首先計算多徑軟擴頻信號的一次功率譜,然后將其作為輸入信號計算二次功率譜。理論分析表明,信號的二次功率譜最大的峰值將會在整數(shù)倍偽碼周期處出現(xiàn),最后通過計算任意相鄰最大峰值的間距,即可估計偽碼序列的周期。而且這也為進一步實現(xiàn)軟擴頻信號偽碼序列的估計奠定理論基礎(chǔ)。4.針對傳統(tǒng)直擴信號偽碼序列估計方法不再適用于軟擴頻信號的問題,研究了一種改進的K-means算法對軟擴頻信號的偽碼序列進行盲估計。該方法首先利用相似測度的理論對算法聚類初始點進行選取,克服了算法因隨機選取初始點造成聚類結(jié)果不穩(wěn)定的問題,然后結(jié)合平均輪廓系數(shù)(Silhouette Coefficient,SC)的絕對值對聚類結(jié)果進行度量,并以最大的SC值對應(yīng)的聚類數(shù)作為偽碼集合規(guī)模數(shù)的估計值,最后找到該聚類數(shù)與之對應(yīng)的聚類中心點集合,即可進一步估計軟擴頻信號的偽碼序列。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN914.42
【圖文】：

圖 1.1 DSSS 信號檢測與估計處理流程示意圖從圖 1.1 可知，將接收端截獲的信號寬頻帶射頻信號經(jīng)過下變頻變?yōu)榛鶐盘�，然后將基帶信號送入直擴信號檢測模塊、直擴信號周期估計模塊、偽碼序列估計模塊、相關(guān)解調(diào)模塊即可實現(xiàn)直擴信號的盲解擴。各模塊中對直擴信號研究的方法和現(xiàn)狀將在下文作詳細的介紹，而本文主要對虛線框中直擴信號偽碼周期、偽碼序列和信息碼序列估計模塊作為主要研究問題。

問題進行了深入研究，并對相關(guān)的估計算法及其理論進行了推導(dǎo)，同時通過仿驗驗證了估計算法的有效性、可行性以及魯棒性。本文的主要研究對象與總體路線如圖 1.2 所示。

圖 2.1 DSSS 通信系統(tǒng)模型示意圖在一定信道容量 C 下，信號所占帶寬 B 和信噪比S N 存在下2log 1SC BN S 表示擴頻信號的平均功率，N n B表示高斯白噪聲的平均功

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本文編號：2792570