多徑及多用戶直擴信號的盲估計研究.pdf

1、直接序列擴頻DS/SS(Direct Sequence Spread Spectrum)通信由于其良好的抗干擾性、低功率發(fā)射的保密性，以及可以在同一個頻帶內(nèi)同時傳輸多個用戶帶來的較高的頻譜利用率，在無線通信中日益受到重視。近年來，直擴通信在民用通信，衛(wèi)星導航，低軌道衛(wèi)星通信，戰(zhàn)場無線傳感網(wǎng)絡等各種復雜的通信環(huán)境中，得到了大力應用。
　　 非協(xié)作條件下，對隱藏在噪聲中的直擴信號進行有效的盲檢測和盲估計，具有重要的現(xiàn)實意義。而實際中

2、通信環(huán)境的復雜性，又對這一任務提出了新的要求。例如，在大多數(shù)無線通信信道中，發(fā)送和接收天線之間通常多于一條傳播路徑，多徑現(xiàn)象可能出現(xiàn)在所有無線通信系統(tǒng)中。
　　 本文在研究了DS/SS信號及直擴碼分多址(DS-CDMA)信號非協(xié)作接收條件下的關鍵技術后，做了三個方面的主要工作，分別如下：
　　 首先，對多徑環(huán)境下直擴信號的數(shù)學模型進行理論分析，提出了使用二次譜算法對多徑環(huán)境下直擴信號的偽碼周期進行檢測和估計。文中假設在“

3、靜態(tài)”多徑環(huán)境下(相對信號變化速率為時不變信道)，直擴信號為基帶信號，使用平均累加減小噪聲影響及蒙特卡羅仿真的實驗方法，對多徑環(huán)境下直擴信號的偽碼周期進行了有效的估計，并驗證了算法的可行性，給出了算法與信號參數(shù)關系的性能曲線。
　　 其次，因為DS-CDMA信號可以簡單地看作是多個直擴信號的疊加，文章把對直擴信號的研究擴展到了DS-CDMA信號參數(shù)盲估計。結合現(xiàn)存文獻對DS-CDMA信號擴頻碼盲估計的研究，本文建立了DS-CDM

4、A信號模型，只有先準確地估計出各個用戶的失步點，才能對DS-CDMA信號進行很好的同步。通過對點對點直擴信號失步點估計工作拓展到DS-CDMA信號中，分別使用了譜范數(shù)和F范數(shù)估計出了信號中每個用戶的失步點。在分析了接收信號特征結構及其相關矩陣結構的基礎上，首先估計出接收信號中一個用戶信號的功率、特征擴頻序列的失步點及序列本身，再用已經(jīng)估計出來的特征信息對相關矩陣進行縮減，以消除該用戶對剩余用戶信號估計的影響。依此方法，逐次迭代，最后完成

5、對接收信號中所有用戶信息的盲估計。
　　 最后，現(xiàn)存的DS-CDMA信號參數(shù)盲估計的研究，大部分是建立在用戶數(shù)已知的基礎上，從而確定信號和噪聲的維數(shù)。在實際的信號處理過程中，接收機接收到的信源數(shù)未知，信號空間維數(shù)需要通過接收信號的自相關矩陣的特征值分布特性來加以判斷。本論文研究了DS-CDMA信號模型，將DS-CDMA信號與天線陣列相結合，用經(jīng)典的信息論準則中的AIC(Alaike Information Theoretic C