【摘要】：直接序列擴(kuò)頻(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)因具有抗干擾能力強(qiáng)、抗多徑衰落和低截獲概率等優(yōu)點(diǎn)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(hào)對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。軟擴(kuò)頻信號(hào)(或稱(chēng)為多進(jìn)制擴(kuò)頻)作為DSSS信號(hào)的衍生信號(hào),以其獨(dú)特的編碼特性克服了傳統(tǒng)DSSS信號(hào)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(kuò)頻的偽碼序列才能對(duì)截獲信號(hào)進(jìn)行盲解擴(kuò),以獲得傳輸?shù)男畔?所以對(duì)于直擴(kuò)信號(hào)和軟擴(kuò)頻信號(hào)特征參數(shù)的盲估計(jì)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(jì)方法也成為了主要的研究?jī)?nèi)容。本文研究了直擴(kuò)及軟擴(kuò)頻信號(hào)偽碼和信息碼序列的盲估計(jì),主要工作包括以下幾個(gè)方面:1.針對(duì)傳統(tǒng)方法對(duì)短碼直擴(kuò)(Short Code-Direct Sequence Spread Spectrum,SCDSSS)信號(hào)進(jìn)行盲解擴(kuò)時(shí),需要估計(jì)偽碼序列才能完成信號(hào)盲解擴(kuò)的問(wèn)題,研究了一種基于相似度的SC-DSSS信號(hào)信息碼及偽碼序列的盲估計(jì)方法。該方法首先計(jì)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(duì)該矩陣進(jìn)行特征分解,提取最大特征值所對(duì)應(yīng)的特征向量,即可估計(jì)出信息碼序列,最后用接收信號(hào)與信息碼序列的估計(jì)值對(duì)點(diǎn)相乘,可進(jìn)一步估計(jì)擴(kuò)頻所用的偽碼序列。2.針對(duì)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(hào)信息碼及偽碼序列難以估計(jì)的問(wèn)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(hào)信息碼及偽碼序列的盲估計(jì)方法。該方法首先將信號(hào)建模為多通道接收模型,并在此基礎(chǔ)上對(duì)同步/異步SC-DS-CDMA信號(hào)分別按照單倍、兩倍偽碼周期的窗長(zhǎng)進(jìn)行分段,構(gòu)造信號(hào)的觀測(cè)數(shù)據(jù)矩陣,然后將觀測(cè)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(duì)平行因子進(jìn)行低秩分解,便可以進(jìn)一步估計(jì)信號(hào)中各用戶(hù)的偽碼及信息碼序列。3.針對(duì)軟擴(kuò)頻信號(hào)在多徑信道下偽碼周期估計(jì)的問(wèn)題,研究了一種基于二次功率譜的多徑軟擴(kuò)頻信號(hào)偽碼周期盲估計(jì)方法。該方法首先計(jì)算多徑軟擴(kuò)頻信號(hào)的一次功率譜,然后將其作為輸入信號(hào)計(jì)算二次功率譜。理論分析表明,信號(hào)的二次功率譜最大的峰值將會(huì)在整數(shù)倍偽碼周期處出現(xiàn),最后通過(guò)計(jì)算任意相鄰最大峰值的間距,即可估計(jì)偽碼序列的周期。而且這也為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)軟擴(kuò)頻信號(hào)偽碼序列的估計(jì)奠定理論基礎(chǔ)。4.針對(duì)傳統(tǒng)直擴(kuò)信號(hào)偽碼序列估計(jì)方法不再適用于軟擴(kuò)頻信號(hào)的問(wèn)題,研究了一種改進(jìn)的K-means算法對(duì)軟擴(kuò)頻信號(hào)的偽碼序列進(jìn)行盲估計(jì)。該方法首先利用相似測(cè)度的理論對(duì)算法聚類(lèi)初始點(diǎn)進(jìn)行選取,克服了算法因隨機(jī)選取初始點(diǎn)造成聚類(lèi)結(jié)果不穩(wěn)定的問(wèn)題,然后結(jié)合平均輪廓系數(shù)(Silhouette Coefficient,SC)的絕對(duì)值對(duì)聚類(lèi)結(jié)果進(jìn)行度量,并以最大的SC值對(duì)應(yīng)的聚類(lèi)數(shù)作為偽碼集合規(guī)模數(shù)的估計(jì)值,最后找到該聚類(lèi)數(shù)與之對(duì)應(yīng)的聚類(lèi)中心點(diǎn)集合,即可進(jìn)一步估計(jì)軟擴(kuò)頻信號(hào)的偽碼序列。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN914.42
【圖文】：

圖 1.1 DSSS 信號(hào)檢測(cè)與估計(jì)處理流程示意圖從圖 1.1 可知，將接收端截獲的信號(hào)寬頻帶射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)下變頻變?yōu)榛鶐盘?hào)，然后將基帶信號(hào)送入直擴(kuò)信號(hào)檢測(cè)模塊、直擴(kuò)信號(hào)周期估計(jì)模塊、偽碼序列估計(jì)模塊、相關(guān)解調(diào)模塊即可實(shí)現(xiàn)直擴(kuò)信號(hào)的盲解擴(kuò)。各模塊中對(duì)直擴(kuò)信號(hào)研究的方法和現(xiàn)狀將在下文作詳細(xì)的介紹，而本文主要對(duì)虛線(xiàn)框中直擴(kuò)信號(hào)偽碼周期、偽碼序列和信息碼序列估計(jì)模塊作為主要研究問(wèn)題。

問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，并對(duì)相關(guān)的估計(jì)算法及其理論進(jìn)行了推導(dǎo)，同時(shí)通過(guò)仿驗(yàn)驗(yàn)證了估計(jì)算法的有效性、可行性以及魯棒性。本文的主要研究對(duì)象與總體路線(xiàn)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(hào)所占帶寬 B 和信噪比S N 存在下2log 1SC BN S 表示擴(kuò)頻信號(hào)的平均功率，N n B表示高斯白噪聲的平均功

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2792570