短码DS-SS信号扩频序列及信息序列联合盲估计方法

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DSSS信号的扩频序列估计

DSSS信号的扩频序列估计
关于J k 有下面的性质 :对于 () R
0 <N一1 J k J o 赓k , () () R毛 R
事实上,易知
() 5
( 利 第 段 采 序 构 矩 Ri 造 阵 i a 用 i的 样 列 ) u ( 根 式7 算 度 , j b 据 ( 测 JR; ) ) 计 (( . ) )
要想对扩频信号进行正确的接收, 接收机必须首先知道信号 中所用的扩频序列 ( 用户的特征序列) 。利用扩频序列良 好 的自 相关特性和互相关特性,可以把有用信息从噪声中 提取
列进行同步,找到扩频序列在观测序列中的起始位置,并仿 真给出在信噪比和观测序列长度一定的条件下, 实现正确同 步的置信区间和置信度; 然后在扩频序列同步的基础上估计 此序列, 并得出在信噪比和观测序列长度给定的条件下的正 确估计概率,以及要达到给定的正确估计概率所需要的观测
Sqe e S) a w i ist lf nn opri c m n ao s t sT o se e f cos eu c (SSsnl h h ua e o- oete uitn e . m a r n u tn a n D i , s b o g c i r c av o m c i y m w e u m t i r s n e
木文的目的就是要从接收序列{k, 中正确地估计出 y T) ()
P , ,N _ No… P N 。 ,
可以 看出, 在计算A? 我们是用矩阵R的 l时, ) 最左边一列和
其余列相乘,然后用得到的最上面一行和其他行相乘,这样
3 算法推导和描述
3 . 1扩频码同步
假设扩频因子 N己知。 在扩频码未同步时, 采样得到的
二 乙 又,o 八 , , r0 , r r ) orj o i

基于神经网络的DSSS信号中PN码序列的盲估计

基于神经网络的DSSS信号中PN码序列的盲估计

基于神经网络的DS/SS信号中PN码序列的盲估计第一章研究背景和意义以及现状1.1研究背景和意义直接序列扩频(DSSS)通信由于具有工作信噪比低、强抗干扰性、低截获率、能够抑制多径衰落效应等优点,已经在军事和民用管理上得到广泛应用。

因而,与之对应的直扩通信对抗技术和民用无线电资源管理研究就变得越来越重要。

扩展频谱通信的原理发表得很早,但真正的研究是50年代中期在美国军方开始的。

从50年代中期开始到现在50多年的时间内,扩频通信技术迅速发展,并且得到越来越广泛的应用。

在卫星通信、航天、信息保密、全球定位系统(GPS)、测距和码分多址(CDMA)通信等方面,显示了它极强的生命力。

在电子对抗时代,扩频技术用于通信、导航和识别信息综合系统,并且为军事上提供最先进的联合指挥系统,它是强有力的电子对抗手段之一。

直扩通信对抗主要包括信号的盲检测、参数估计、码同步和扩频码序列估计等内容。

在检测和估计出直扩信号的参数(载频、调制体制、码速率和码周期等)后,要恢复原始信息,就需要取得码同步和恢复出扩频码序列。

国内外对直扩信号的检测和估计开展的较早,提出了不少可行的算法和方案,而在扩频码序列恢复的研究在本世纪才成为热门,研究成果发表得很少。

因而对DS信号扩频PN(Pseudo Noise)码的估计研究就具有必要性和重要意义。

然而DS/SS通信系统的主要特征有:信号能量分布在一个远大于信息率且与信息率无关的带宽上;它的解调通常必须在接收信号与用于扩频的信号(PN码)相关的条件下完成。

根据扩频码控制的调制参数的不同,扩频方式可分为:直接序列扩频(DS/SS)、跳频扩频(FH/SS)和跳时扩频(TH/SS)。

由于扩频后的频带通常是远大于扩频前信号的频带,同样的能量分布于更宽的频带内,使功率谱降的很低,通常比噪声的功率谱还要低,即信号淹没在噪声之中,这对于非合作方的信号检测带来了很大的难度。

特别是直接序列扩频信号在任何时候的功率谱都分布在一个很宽的频带内,较之于跳频扩频信号更难检测。

基于相似度的直扩信号盲解扩方法

基于相似度的直扩信号盲解扩方法

基于相似度的直扩信号盲解扩方法张天骐;杨强;宋玉龙;熊梅【摘要】Aiming at the problem of the traditional blind despread method for the direct sequence spread spectrum (DS-SS) signal, which needs to estimate spread spectrum sequence to complete the DS-SS signal blind despreading, a similarity based blind despread approach of DS-SS signal is proposed to solve the problem.Some parameters of DS-SS signals need to be known.Firstly, the received signal is divided into continuous non-overlapping temporal vectors according to one period of spread spectrum sequence, then their feature information matrix of similarity function value is constructed by calculating similarity function value of these vectors one by one.Finally, eigen value decomposition (EVD) is applied to the feature information matrix, and the blind estimation of the information sequence is obtained based on EVD.Theoretical analysis and simulation results show that the proposed method has high accuracy and good stability, which can effectively estimate the information sequence and spread spectrum sequence of the DS-SS signals under the condition of signal-to-noise ratio (SNR) is-22 dB.%针对传统方法对直扩(direct sequence spread spectrum, DS-SS)信号进行盲解扩时,需要在估计出扩频序列后,才能完成信号盲解扩的问题,提出了一种基于相似度的DS-SS信号盲解扩方法.该方法首先在扩频码的码片速率和周期已知的条件下,以单倍扩频码周期的窗长对接收信号进行数据分段,然后对任意两段数据求相似度函数值,构造相似度函数值的特征信息矩阵,最后通过对构造的特征信息矩阵进行特征值分解就可以实现对信息序列及扩频码序列的盲估计.理论推导和仿真实验结果表明,该方法具有精度高、稳定性好,在信噪比容限值为-22 dB的条件下也能够有效的盲估计DS-SS信号的信息序列及扩频码序列.【期刊名称】《系统工程与电子技术》【年(卷),期】2017(039)007【总页数】6页(P1451-1456)【关键词】直扩信号;信息序列;扩频码序列;相似度;特征值分解【作者】张天骐;杨强;宋玉龙;熊梅【作者单位】重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室,重庆 400065;重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室,重庆 400065;重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室,重庆 400065;重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室,重庆 400065【正文语种】中文【中图分类】TN911在现代通讯系统中,直扩(direct sequence spread spectrum, DS-SS)信号由于采用了伪随机编码调制信息码,使其频谱得以展宽,较之常规的窄带通信信号具有隐蔽性好、抗干扰、低截获概率、保密性强等优点被广泛地应用于军事通信和民用通信[1-2]。

基于Fast_ICA同_异步系统短码CDMA信号扩频序列与信息序列盲估计

基于Fast_ICA同_异步系统短码CDMA信号扩频序列与信息序列盲估计
12]
等. 其中, 文献 [ 3] 中每 次提取 一个 功率较 大用
收稿日期 : 2011 -01 -21; 修回日期 : 2011 -04 -28

12 期
任啸天 : 基 于 Fast ICA 同、 异步系统短码 CDMA 信号扩频序列与信息序列盲估计
2727
通过枚举所 有可 能的 有效 用户 扩频 序列, 并 将其 投影 到子空间中, 从而恢复 出所有 用户的扩 频序列, 该方法 的计算量难以容忍. 本文 提出 一 种基 于 Fast ICA 的 SC -DS -CDMA 信 号 扩频、 信息序列盲估计算法, 将接收信 号以 2 倍扩 频周 期为长度、 以 1 倍扩频周 期为间 隔的时间 窗进 行分割, 利用 Fast ICA 算法 估计 出每个 用户 2 倍 扩频 序列 的组 合序列, 结合扩频序列 性质及 各用户的 失步时 间, 分别 截取组合序 列 中的 一 部 分 得到 各 用 户的 实 际 扩频 序 列, 避免传统方法分段 估计时 存在的相 位模糊 问题. 同 时, 在信息序 列估 计中, 无 论在 同步 还是 异 步系 统内, 本文提出的方法均能有效地实 现各用 户信息序 列盲估 计, 计算量适中, 且能适用各用户非等功率环境.
n= 0
I R 对于异步系统: c 0( k) = c0 i( k) = c1 ( k) , ,, c D ( k)
0 0
2N
H
I RD @ 2N
( 7a )
ci ( Si + 1: N ) , 0 ,0 , 1 [ i [ D
N- S i N+ S i
c1 ( k ) = c1 i( k ) = ( 3)
其中, Si 为第 i 个用户符号起始时刻相对于 第一个用户 的延迟, 当且仅 当 S1 = S2 = ,= SD = 0 时, 为同 步 CD MA 信号, 反之, 则为异步 CDMA 信号. 接收机输出信号为: y( t ) = s( t ) + n( t ) 其中, n ( t) 为功率谱密度为 的高斯白噪声. 不失一般性, 本文做如下假设: ( 1) 各用户信息序 列为等概 率分布 且互不 相关, 即 E{ ai ( k ) aj ( k ) } = 0, ( i X j ) ; (2) 各 用 户 间 扩 频 序 列 互 不 相 关, 即 E { ci ( k ) c j ( k ) } = 0, ( i X j ) ; ( 3) 噪声为零均值高斯白噪声, 且与信号不相关; ( 4) 接收 信 号的 周 期数 M 不 小于 用 户数 D . 实 际 中, 易于实现. A 1= R2 n ( 4)

短码、周期长码直扩信号伪码序列盲估计

短码、周期长码直扩信号伪码序列盲估计

第57卷第11期2017年11月电讯技术Telecom m unication EngineeringV o l.57,N o. 11N ovem ber,2017d o i:10. 3969/j.issn. 1001 -893x.2017. 11.015引用格式:朱照阳,高勇■短码、周期长码直扩信号伪码序列盲估计[J]■电讯技术,2017,57(11):1313-1319■[ZH U Zhaoyang,G A O Y ong.B lindesti- mation of PN sequence of short-code and periodic long-code DSSS signals[J]. Telecommunication Engineering,2017,57(11) ;1313-1319.]短码、周期长码直扩信号伪码序列盲估计+朱照阳***,高勇(四川大学电子信息学院,成都610065)摘要:针对短码、周期长码直扩信号在不同的时延下伪码序列估计问题,提出了一种基于奇异值分 解的盲解扩算法。

在已知信息码元速率和伪码周期条件的前提下,算法首先把接收到的直扩信号按 照一定长度进行分段构成相关矩阵并对此矩阵进行奇异值分解得出信号子空间,然后根据信号子空 间和伪码序列的模糊关系,利用求解的模糊百矩阵和特定约束条件(如m序列)去其模糊性,最终估 计出伪码序列。

仿真结果表明,该算法不仅解决了在不同的时延下估计伪码序列带来的问题,而且 具有稳定性高、在低信噪比条件下有良好的估计性能等优点。

关键词:直接序列扩频;周期长码;短码;伪码序列;盲估计;奇异值分解中图分类号:TN914.42 文献标志码:A文章编号:1001-893X(2017)11-1313-07Blind Estimation of PN Sequence of Short -codeand Periodic Long - code DSSS SignalsZHU Zhaoyang, GAO Yong(College o f Electronics and Information Engineering,Sichuan U niversity,Chengdu 610065,China)Abstract:For the problem of pseudo-noise (PN)sequence estimation of short code and long code direct sequence spread spectrum (DSSS)signals with different delays,a blind despreading algorithm based on singular value decomposition(SVD)is proposed.Under the condition of known information symbol rate and PN period condition,the algorithm first divides the received DSSS signal into a correlation matrix ac­cording to a certain length and performs SVD of the matrix to obtain the signal subspace,and then esti­mates the PN sequence by erasing its ambiguity with the condition of the fuzzy unitary matrix and the spe­cific constraint (such as m sequence)according to the fuzzy relation between the signal subspace and the PN sequence.Simulation results show that the proposed algorithm not only can solve the problem of estima­ting the PN sequence under different time delays,but also has the advantages of high stability and good es­timation performance under low signal-to-noise ratio.Key words:direct sequence spread spectrum (DSSS); periodic long-code;short- code;pseudo- noise (PN)sequence;blind estimation;singular value decomposition(SVD)1引言直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spec-trum,DSSS)信号利用伪随机编码调制,把信号的功率扩展到很宽的带宽上,具有抗干扰、抗多径、低截获率和保密性强等优点,被广泛运用到军事和民用通信系统中,如全球定位系统和码分多址移动通信系统等。

一种针对短码、周期长码直扩信号扩频序列盲估计方法

一种针对短码、周期长码直扩信号扩频序列盲估计方法

周期大于符号周期 J改变 了伪码的周期 和相关 , 特性 , 从而使参数估计 的难度增 大。长码调制不仅 可以带来较好的保密性能 , 还能抑制部分符号间的
相互 干扰 , 在军 事通 信 和卫 星 系 统 中有 着 广 泛 的应
扩频序列是 D S S S信号 的关键参数之一 , 同 不 于合作通信…时扩频序列已知情况, 在非合作条件
S[ ] 。k
]垒 [ ]

扩频码周期 内由几个数据符号组成 , 我们假设一个
扩 频 周期 内包 含 G( G≥ 1 个 数据 符 号 , G=1时 ) 当

[ +P一1 ] W[ ]
s[ ] 。 k
为短码 D S 信号 , G>1 SS 当 且为整数时为周期长码 直扩信号 , 同时假设数据符号周期为 。 另假设信息序列 { k } s ] 服从独立同分布 ( D [ I, I
Ke od :Pr dcln—oe S cn —re l dIe t ct n( O I ;Bidet ao ; l—sr yw rs e oi ogcd ; eo dodr i ni ai S B ) l s m tn Mutue i bn d f o i n i i i
0 引 言
提 出 了一种 利用 分段 进 行 奇 异 值 分 解 , 合 分段 重 结 叠 的方 法得 到长码 P N序 列 估计 , 是 , 方 法不 能 但 该
解决周期 长码直扩 信号 P N序列盲 估计 问题。当 前, 针对周期 长码直扩信号 P N序列盲估计 的相关 报 道较 少 “ , 献 [0] 用 二 阶统 计 方 法 实 现 文 1 利
M =l
+] 1,
() 5
n=0 … , , P一1

基于RJ-MCMC的DS-CDMA信号扩频码与信息序列盲估计

基于RJ-MCMC的DS-CDMA信号扩频码与信息序列盲估计
s i g n a l — t o — n o i s e r a t i o( S N R)i n n o n — c o o p e r a t i v e s y s t e ms i s p r o p o s e d o n t h e b a s i s o f a n l a y z i n g s i na g l m o d e 1 .I n t h e p r o p o s e d l a g o r i t h m, a j o i n t p o s t e i r o r d i s t i r b u t i o n mo d e l o f s i na g l p a r a m e t e r s a n d u s e r n u m b e r s i s e s t a b l i s h e d a n d s a m p l e s o f
Ab s t r a c t : A n a l g o i r t h m f o r j o i n t s p r e a d i n g s e q u e n c e a n d i n f o r m a t i o n s e q u e n c e e s t i ma t i o n b a s e d o n r e v e r s i b l e j u m p
DOI :1 0. 3 8 7 3 / j . i s s n . 1 0 O 0 - 1 3 2 8 . 2 0 1 3 . 0 5 . 0 1 6
Bl i n d Es t i ma t i o n o f Sp r e a d i ng Co d e s a nd I nf o r ma t i o n S e qu e nc e s
可逆跳跃 的马尔科夫链蒙特卡罗 ( R J . MC MC ) 扩频序列和信息序列联合估计算法。该算法通过建立 信号参数和用户

面向中频的短码直扩信号数字盲解扩算法

面向中频的短码直扩信号数字盲解扩算法
lowcomplexityblinddespreadinganddemodulatingprocessfrom waveformtobitforDSSSbinaryphaseshifted keying (DSSSBPSK)signalwithanyresidualcarrierisdesigned.Simulationresultsverifythebetterbiterror rate (BER)performanceandrobustnesstocarrierparameteroftheproposedalgorithm.
QIU Zhaoyang,LITianyun
(犛犮犺狅狅犾狅犳犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犛狔狊狋犲犿 犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵,犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犣犺犲狀犵狕犺狅狌450001,犆犺犻狀犪)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Aimingattheproblemoftheblinddespreadingfordirectsequencespreadspectrum (DSSS)sig nal,existingworksaremostlybasedonmatrixdecompositiontheory,andtheprincipaleigenvectorsareextrac tedanddemodulatedtorecoverthepseudonoise(PN)codewaveform.Underthenoncooperativereceptionoc casion,thecarrierfrequencyandphaseinformationarealmostimpossibletoestimateaccuratelyduetotheun knownPNcodewaveformandextremelylowsignaltonoiseratio (SNR).Consideringthenoncooperativere ceptionoccasionwithunsynchronizedPNcodeandstochasticcarrierfrequencyoffset,currentmethodsusually

低复杂度的DSSS信号扩频序列估计算法

低复杂度的DSSS信号扩频序列估计算法

第29卷 第8期系统工程与电子技术Vol.29 No.82007年8月Systems Engineering and Electronics Aug.2007文章编号:10012506X (2007)0821242203收稿日期:2006-06-20;修回日期:2006-09-12。

作者简介:唱亮(1981-),男,博士研究生,主要研究方向为通信盲接收技术,信号检测与识别。

E 2mail :chang 2103@mails.t singhua.低复杂度的DSSS 信号扩频序列估计算法唱 亮,汪芙平,王赞基(清华大学电机工程与应用电子技术系电路与系统研究室,北京100084) 摘 要:在非协作条件下直接序列扩频(DSSS )信号的扩频序列估计是盲解扩的必需环节。

通过构造基于接收信号自相关矩阵的两个检验统计量,分别完成了扩频序列的同步和扩频序列的估计。

所提的算法具有很低的运算复杂度。

仿真实验验证了所提算法性能的有效性。

综合算法的鲁棒性、计算复杂度和低信噪比下的估计性能等评价因素,算法相比其它的典型算法有着一定程度的优越性,并易于快速实现。

关键词:直接序列扩频信号;扩频序列;同步;估计中图分类号:TN 914.4 文献标志码:ALow complexity method for spread sequence estimation of DSSS signalC HAN G Liang ,WAN G Fu 2ping ,WAN G Zan 2ji(L ab.on Ci rcuits and S ystem ,Dept.of Elect rical Engineering ,Tsinghua Univ.,B ei j ing 100084,China ) Abstract :It is a necessary process to estimate t he spread spectrum sequence for direct sequence spread spectrum (DSSS )signal for blind de 2spreading in non 2cooperative communications.The synchronization and spread spectrum sequence estimation are given by two detection statistics ,which is suggested based on t he cor 2relation matrix.The algorit hm also has a low computational complexity.Simulation result s show t he algorit hm ’s effectiveness and superiority against ot her typical algorit hms.K eyw ords :direct sequence spread spectrum signal ;spread sequence ;synchronization ;estimation0 引 言 在非协作通信中,低信噪比下直接序列扩频信号具有明显的抗干扰性和抗截获性,对其存在性的检测和相关参数及扩频序列的估计是既有重要实用意义,又有很强挑战性的课题。

基于计算智能的DS-SS信号扩频码盲估计

基于计算智能的DS-SS信号扩频码盲估计

基于计算智能的DS-SS信号扩频码盲估计摘要:通信即信息的传输与交换,被誉为信息社会的“神经中枢”。

通信的目的就是实现信息的有效与可靠传输。

从20世纪60年代开始,数字通信凭借其抗干扰能力强、可再生、传输差错可以控制、易于做加密处理等一系列优点,得到了日益广泛的应用。

数字通信的这些优点都是以其比模拟通信具有更宽的带宽而获得的。

扩展频谱通信便是一种将信息的带宽扩展很多倍进行通信的技术。

当前,扩频通信技术迅猛发展,它不仅在军事通信中占重要地位,在民用通信中也得到越来越广泛的应用。

扩频通信在电子对抗(ECM)与反对抗(ECCM)军事通信中扮演了重要角色。

而在民用方面,扩频通信技术的发展和应用,为现代信息技术的发展提供了优质的无线传输手段。

由于窄带微波传输存在抗干扰性、保密性、可靠性、频率占用、传输带宽等多方面的问题,已经不再适应现代信息技术的要求,而扩频通信技术的发展和应用为这个问题提供了及时有效的解决方案。

关键词:直接序列扩频信号,计算智能,主分量分析,反向传播算法,径向基函数扩频通信的发展历史扩频通信技术首先发展于军事抗干扰通信领域中,后来又在民用通信中得到广泛的应用,因此扩频技术的发展历史经历了两个阶段,目前它在这两个领域仍占据重要的地位。

第二次世界大战期间,干扰和抗干扰技术成为决定战争胜负的重要因素。

跳频通信的出现便源于此:使用编码技术对窄带信号进行频率控制,使其在任何时间占据宽频段中的任何一部分,这样敌人要进行干扰就必须维持很宽的频段。

另一方面,直接序列扩频起源于GPS导航系统中高精度测距。

扩频通信一开始就在军事通信系统中应用,直到80年代中期这种状况才得以改变。

美国联邦通信委员会(FCC,Federal Communications Commission)于1985年5 月发布了一份关于将扩频技术应用到民用通信的报告,制订了民用公共安全、工业、科学与医疗和业余无线电采用扩频通信的标准和规范。

一种针对短码、周期长码直扩信号扩频序列盲估计方法

一种针对短码、周期长码直扩信号扩频序列盲估计方法

一种针对短码、周期长码直扩信号扩频序列盲估计方法任啸天;徐晖;王翔;黄知涛;王丰华【期刊名称】《宇航学报》【年(卷),期】2011(032)012【摘要】提出一种新的针对短码和周期长码直接序列扩频( DSSS,Direct Sequence Spread-Spectrum)信号的扩频序列盲估计方法.将周期长码DSSS信号建模为多用户短码DSSS信号系统,根据接收信号相关矩阵最大特征值个数,判断一个PN周期内调制信息符号个数,依此盲估计信息速率,同时形成分段相关矩阵矢量.利用改进二阶统计盲辨识( SOBI,Second Order Blind Identification)算法盲估计多用户分段DSSS的PN序列,根据特定约束条件(如m序列、Gold序列)去分段相位模糊,最终形成周期长码PN序列.仿真结果表明该算法的有效性,且适应较低信噪比.【总页数】5页(P2596-2600)【作者】任啸天;徐晖;王翔;黄知涛;王丰华【作者单位】国防科学技术大学电子科学与工程学院,长沙 410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院,长沙 410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院,长沙 410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院,长沙 410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院,长沙 410073【正文语种】中文【中图分类】TN911【相关文献】1.短码、周期长码直扩信号伪码序列盲估计 [J], 朱照阳;高勇2.周期长码直扩信号扩频序列的盲估计 [J], 王建雄;张立民;马超3.非周期长码直扩信号扩频码盲估计中的时窗划分准则 [J], 盛世强;杨文革;吴涛4.带残余载波的周期长码直扩信号PN码盲估计 [J], 喻盛琪; 张天骐; 范聪聪; 李鑫凯5.非周期长码直扩信号PN码盲估计 [J], 喻盛琪; 张天骐; 赵健根; 张天因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于分层处理的短码直扩信号盲解扩算法

基于分层处理的短码直扩信号盲解扩算法

基于分层处理的短码直扩信号盲解扩算法罗名君;史英春;张旻【摘要】针对实际截获的短码直扩(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)信号信噪比存在波动、以及在低信噪比下伪噪声(Pseudo Random,PN)码盲估计困难的问题,提出了分层解调与解扩的处理方法.该算法将信噪比存在较大起伏的信号分为两层进行处理,首先从筛选出的高信噪比信号中估计扩频周期、短码序列起始位两个参数,然后利用估计出的参数,通过滑动窗口法实现全部信号的盲解扩.算法直接对调制过的BPSK信号进行处理,不需要数字相干信号、不需要估计PN码序列.仿真实验表明,用于参数估计的部分信号信噪比为0 dB时,可以实现信噪比大于等于-12 dB的信号的准确解扩.%Aiming at the fact that the signal-to-noise ratio(SNR) of real BPSK/DSSS signal often undulates,and that it is hard to estimate the pseudo-noise sequence under severe noisy circumstances,a method which hierarchically demodulate and despread signal was proposed.The algorithm firstly figured out the pseudo-noise sequence by using a sample from the received signal with high SNR,where coherent demodulation was employed.Then,by using the estimated pseudo-noise sequence the entire signal could be despread and demodulated in a cooperative way.Simulation showed the algorithm's performance curves under various SNR values,and the results showed that,by using the proposed method,effective despreading could be achieved when treating signal with undulating SNR values.【期刊名称】《探测与控制学报》【年(卷),期】2017(039)001【总页数】6页(P26-30,35)【关键词】短码直扩信号;盲解扩;参数估计;分层处理;滑动窗口法【作者】罗名君;史英春;张旻【作者单位】解放军电子工程学院,安徽合肥 230037;安徽省电子制约技术重点实验室,安徽合肥 230037;解放军电子工程学院,安徽合肥 230037;安徽省电子制约技术重点实验室,安徽合肥 230037;解放军电子工程学院,安徽合肥 230037;安徽省电子制约技术重点实验室,安徽合肥 230037【正文语种】中文【中图分类】TP391.41直接序列扩频是一种重要的扩频方式,具有保密性强、抗窄带干扰、抗多径效应、抗频率选择性衰落、可多址复用等优点,广泛应用于无人机、卫星测控等军用及民用通信领域。

一种DS-CDMA扩频序列的盲估计方法

一种DS-CDMA扩频序列的盲估计方法

一种DS-CDMA扩频序列的盲估计方法苗圃;张天骐;黄铫;刘燕丽【期刊名称】《计算机应用研究》【年(卷),期】2010(027)002【摘要】针对低信噪比条件下直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)信号扩频序列盲估计的难题,提出了一个能对同步和异步的短码调制DS-CDMA信号的扩频序列进行盲估计的新方法.该方法在分析接收信号特征结构及其相关矩阵结构的基础上,首先估计出接收信号中一个用户信号的功率、特征扩频序列的失步点及序列本身,再用已经估计出来的特征信息对相关矩阵进行缩减,以消除该用户对剩余用户信号估计的影响.依此方法,逐次迭代,最后完成对接收信号中所有用户信息的盲估计.所估计出用户信息的顺序与其功率大小密切相关,功率越大的用户,就越先被估计出来.理论分析和计算机仿真表明,该方法能够在低信噪比条件下较好地完成DS-CDMA扩频序列的盲估计.【总页数】5页(P649-652,656)【作者】苗圃;张天骐;黄铫;刘燕丽【作者单位】重庆邮电大学,信号与信息处理重庆市重点实验室,重庆,400065;重庆邮电大学,信号与信息处理重庆市重点实验室,重庆,400065;重庆邮电大学,信号与信息处理重庆市重点实验室,重庆,400065;重庆邮电大学,信号与信息处理重庆市重点实验室,重庆,400065【正文语种】中文【中图分类】TN911.7【相关文献】1.一种针对短码、周期长码直扩信号扩频序列盲估计方法 [J], 任啸天;徐晖;王翔;黄知涛;王丰华2.一种DS-CDMA系统扩频码和参数盲估计方法 [J], 冯辉;王可人3.一种改进的周期长码扩频序列盲估计方法研究 [J], 熊刚;彭勃4.一种载波频率未知的扩频序列盲估计算法 [J], 颜海梅;沈雷;王泽辉;盛迪;;;;5.基于改进传播算子的DS-SS信号扩频序列盲估计方法 [J], 解辉; 马俊涛; 姚智刚; 吕萌; 史林; 尹园威因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

短波信道下直扩信号检测与载频盲估计

短波信道下直扩信号检测与载频盲估计

短波信道下直扩信号检测与载频盲估计薛源;孙小东;张嵩【摘要】针对通信侦察识别中广泛遇到的短波信道下直接序列扩频信号(DSSS)的检测与参数估计问题,提出了一种利用广度优先搜索邻居(BFSN)聚类分析提取未知信号高阶循环累积量循环频率的算法.该算法通过聚类比较截获信号的各类峰值,剔除干扰和奇异类信号,克服了短波信道中常见的多径效应引起的码间串扰(ISI)影响,从而实现了在低信噪比条件下,对直扩信号进行检测和载频的盲估计.对算法进行了理论分析,并通过计算机仿真验证了该算法在低信噪比下具有较好的稳健性.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)029【总页数】6页(P44-49)【关键词】短波信道;直接序列扩频;广度优先搜索;聚类分析;循环累积量;载频估计【作者】薛源;孙小东;张嵩【作者单位】海军航空工程学院研究生管理大队,烟台264001;总参第54研究所,北京100088;海军航空工程学院电子信息工程系,烟台264001;海军航空工程学院研究生管理大队,烟台264001【正文语种】中文【中图分类】TN971.1短波通信侦察识别,就是在低信噪比、非合作条件下,将未知短波通信信号经分析、提取、分选、识别,以获得其载波频率、码元速率、调制方式、信号特征等技术参数以及方位、用途等情报。

其中对信号特征参数的提取与分析是侦察识别技术的前提和保证[1],对于目前短波通信中应用较广泛的直接序列扩频(direct sequence spread spectrum,DSSS)信号,其信号频谱被扩展,功率谱密度被稀疏,致使传输信号信噪比大大降低,信号往往淹没于各种噪声之中,加上接收机无法获得伪随机序列的编码方式和码长,造成通常手段无法检测信号,因此对侦察接收机的信号截获带来了极大困难[2]。

现有文献大都针对平稳信号和高斯白噪声信道[3,4](AWGN),对工程应用意义不大。

在实际应用中,短波信号大部分为非平稳信号,即周期(循环)平稳信号[5],而短波信道,由于受电离层反射,各种人为、非人为噪声干扰等诸多因素的影响,导致信道产生多径效应、多普勒频移、信号衰减等不利影响[6],尤其是多径效应导致的码间串扰(intersymbol interference,ISI)对非合作条件下的短波信号侦察造成很大的困难。

基于快速OPAST算法的直扩信号PN码序列估计

基于快速OPAST算法的直扩信号PN码序列估计

基于快速OPAST算法的直扩信号PN码序列估计王猛;李迟生;罗伟娟【摘要】In direct sequence spread spectrum ( DSSS) communication countermeasure systems,the blind es-timation of pseudo-noise ( PN) sequence is an important research subject. A blind estimation approach of PN code sequence is proposed based on fast orthogonal projection approximation subspace tracking( OPAST) al-gorithm and sliding window technique,thus solving the problem that the weight vector does not converge in some cases. The main eigenvector is extracted by OPAST algorithm,and sliding window technique is used to realize the code synchronization when the received DSSS signals are asynchronous and divided by wide win-dows. It guarantees the orthonormality of the weight vector at each iteration and fast convergence properties, and also solves phase ambiguity. It has the advantage of lower complexity,less storage and easier realization in hardware and real-time processing. Simulations show that the proposed algorithm can estimate the PN code sequence effectively and accurately in low signal-to-noise ratio( SNR) condition(-10 dB) .%在直接序列扩频(DSSS)通信对抗系统中,伪码(PN)序列估计是一个重要的研究课题.针对在某些情况下权值向量不收敛的问题,提出了一种基于快速正交投影逼近子空间跟踪(OPAST)算法和滑动窗技术的直扩信号PN码序列估计算法,对非同步接收DSSS信号按照宽窗口分段,利用快速OPAST算法提取主特征向量,滑动窗技术实现码同步.该算法迭代权值向量具有正交性以及良好的收敛性,同时解决了常见相位模糊问题.算法具有较低复杂度,数据存储量少,易于硬件实现与实时处理.仿真结果表明,在-10 dB的较低信噪比背景环境中,该快速OPAST算法可以正确有效地估计出PN码序列.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2017(057)011【总页数】6页(P1307-1312)【关键词】直接序列扩频;通信对抗;伪码序列估计;快速OPAST算法;滑动窗;码同步【作者】王猛;李迟生;罗伟娟【作者单位】南昌大学信息工程学院,南昌330031;南昌大学信息工程学院,南昌330031;南昌大学信息工程学院,南昌330031【正文语种】中文【中图分类】TN911.7在通信系统中,直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)通信自身具有优点,如抗截获能力强、抗衰落以及多径干扰能力强等,能够在极低的信噪比下工作,在现代军事和商用通信中已获得广泛应用,例如:常用通信系统码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)、“北斗”/全球定位系统(Global Positioning System,GPS)、卫星通信、航天以及导航系统等。

基于序贯蒙特卡罗的非同步长码DS-CDMA信号扩频码及信息序列联合估计

基于序贯蒙特卡罗的非同步长码DS-CDMA信号扩频码及信息序列联合估计

基于序贯蒙特卡罗的非同步长码DS-CDMA信号扩频码及信息序列联合估计钟兆根;于柯远;孙雪丽【摘要】针对多径信道环境下非同步长码DS-CDMA信号扩频码及信息序列等参数的联合估计问题,该文提出了基于序贯蒙特卡罗(SMC)的盲估计算法.该算法采用混合重要密度函数对联合后验分布模型进行抽样,并迭代计算重要性权值,以完成所需状态参量的估计.同时为了减少算法的计算量,在算法的实现过程中,先估计出各用户的扩频码,再对观测数据进行处理,从而修正原有的迭代步骤,提出一种修正的SMC算法.仿真结果验证了算法对多种情况的适应性,且在时变的多径信道环境下也能获得较好的估计性能.【期刊名称】《电子与信息学报》【年(卷),期】2019(041)006【总页数】9页(P1365-1373)【关键词】扩频通信;码分多址;序贯蒙特卡罗;扩频码;信息序列【作者】钟兆根;于柯远;孙雪丽【作者单位】海军航空大学航空基础学院烟台 264001;海军航空大学航空基础学院烟台 264001;海军航空大学航空基础学院烟台 264001【正文语种】中文【中图分类】TN911.71 引言在非合作DS-CDMA通信系统中,由于上行链路是非同步的,如果接收方未知目标用户的扩频码,就无法对接收信号进行解调并获取传输的信息,因此对信号的扩频码等参数进行估计具有十分重要的意义[1]。

目前,对非同步DS-CDMA信号扩频码及信息序列盲估计的相关研究较少。

文献[2]提出了一种特征结构分析方法的扩展方式,利用信号协方差矩阵的F范数估计各用户的失步时间,实现扩频信号的同步。

但当两个用户功率相近时难以估计失步时间和提取扩频波形,且在用户数较多时性能明显下降。

针对这一弱点,文献[3]修正了循环提取扩频波形的方法及后续处理方案,其性能和计算复杂度都得到了明显的改善,但这两种方法都不能适用于长码信号,且对多径信道环境的适应性较差。

针对非同步长码信号,文献[4,5]将扩频序列估计转换成多用户信号子空间的离散优化搜索,有效地减少了用户间的相互干扰;文献[6]将重叠分段的思想与复数ICA(Independent Component Analysis)方法相结合,估计出每个用户的扩频波形,然后进行载波和码片同步得到每个用户的扩频码,但该两种方法都不能适用于多径信道环境。

基于信号子空间的直接序列扩频信号波形估计方法

基于信号子空间的直接序列扩频信号波形估计方法

基于信号子空间的直接序列扩频信号波形估计方法
直接序列扩频(DS-SS)技术是一种用于抵抗干扰和提高系统容量的通信技术。

在DS-SS 系统中,信号被通过乘以一个调制码进行扩频。

为了恢复原始信号,接收端需要估计传输信号的扩频码。

由于噪声和干扰的存在,准确估计扩频码是一项具有挑战性的任务。

近年来,基于信号子空间的波形估计方法被广泛应用于DS-SS系统中的扩频码估计问题。

这种方法的基本思想是通过将接收信号的自相关矩阵分解为信号子空间和噪声子空间来估计扩频码。

在这个方法中,信号子空间是通过信号矩阵的特征向量得到的,而噪声子空间是通过噪声矩阵的特征向量得到的。

通过对信号子空间和噪声子空间进行相互比较,可以估计出扩频码。

基于信号子空间的波形估计方法具有很多优点。

它可以抵抗多径衰落和异步干扰,并具有较好的鲁棒性。

它可以实现高精度的扩频码估计,从而提高系统的容量和可靠性。

该方法还可以适应不同信道条件和传输速率的要求。

基于信号子空间的波形估计方法也存在一些限制。

它对信号子空间和噪声子空间的估计精度要求较高,如果估计存在误差,将导致扩频码的估计不准确。

该方法的计算复杂度较高,特别是在高维空间中,计算量更大。

该方法对信号的统计特性有一定的要求。

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(=∑ a ( ) f ) kf _
k ∞ =—
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其中, 为符号周期; = 1 ∈ ) { ±, Z 为服从等概率 k
随机 分 布 (d 的信 息序 列 ; ( 为传输 链 路 所有 滤 i) i f ) 波器 与 一整 周期扩 频序 列 的卷积 :

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观 测信 号所 采 用 的扩频 序列 ,因此 获取 其扩 频序 列 将 面 临许 多难 点 ,如 文 献[] 出的 Masy 算 法只 1提 se
收稿 日期 :2 1—00 ;修 回 日期:2 1—2 1 0 0 1—8 0 11—3
信 号子 空 间就 是 扩频波 形 。该 方法存 在 失步 时间估 计 不准 和 难 以解 决 2段扩 频 波 形 模 糊 的 问题 。实
t n s q e c l d y wi o t n wn t e d s n h o i ai n t , v n i w NR. eag rt m o n y u a f ce i e u n eb i l , t u o h e y c r n z t i o n h k o me e e l S no Th l o i h i n t l n fe t d s o b et p f p e d n p cr m e u n e b t lo a o d o s l i g t ep o lm f h h s mb g i e s wo y t y eo r a i g s e t h s u s q e c , u s v i st o v n r b e o ep a e a i u t wh n u et a h t y v c o st e o sr c p e d s e t m e u n e wh c a e n EVD l d n s ma ea g r h . o i h i h e st e e tr o r c n t ts r a —p cr u u sq e c , ihb sd o bi i g e t t l o t m S t eg tn n i i h v l i f l d n si t n At a t s u ai n r s l e n t t ev l i ft ea g rt m. a i t o i i g e tmai . s, i l t e u t d mo s a et ai t o l o i d y b n o l m o s r h dy h h
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第3 3卷
际上 , 除特 征 值 分 解 外 还 有其 他 的信 号子 空 间 估 计 方 法 ,如 奇 异 值 分 解 、传 播 算 子 、 高阶 维 纳 滤
波 等 , 这些 信 号 子 空 间估 计 方法 各 有优 缺 点 ,但
这 些方 法估 计 得 到 的信 号 子 空 间 并 不 一 定对 应 扩 频波 形 。
阶 相 关特性 仅 能实现 m 序 列盲估 计 ;文献 【~ 】 4 8提
出的基 于特 征值 分解 的扩 频序列 估 计方法 ,实现 了 DSS . S信 号扩 频波 形 的估计 ,该方 法实 质上 是利用 观测 信 号估 计信 号子 空 间,而 信 号特 征 向量对 应 的
然而 ,在通 信侦 察 等非 协作 系统 中, 由于 未知
中 图分 类号 :T 1 N9 1 文献标识码 : A 文 章 编 号 :10 —3 X(0 20 —190 0 04 6 2 1 )40 6 7
J i tb i d n si to ft es r a ・p cr m e u n e o n l i ge tma in o p e d s e tu s q e c n h
2 = 维观测样本矢量 =X 1k ’,一 】 Ⅳ / [-X 2 X2 l k’_… kⅣ

= +l , () 4
为扩 频 码 码 片 宽度 ;
pf为发射 机滤 波器 与信 道冲击 响应 、接 收机 滤波 ( )
接 收信 号 为
_f= ( + ( ] ) n c ( ) ) () 3
来实现 信 号频谱 扩 展 ,不 失一般 性 ,假 设信 号 的扩 频周 期 [61 5,及类 型 已知 ,且模 型为 , 9 。 们
图 2 本文 方法信 号 分段
由图 1可 知 :传 统 分段 方 法 中 , 当失 步 时 间 t≠0时 ,为 正确 盲估 计 扩 频序 列 ,需要 组 合 时 间 o 窗 内的 2个 分段 ,而 组合 过程 中易存 在相 位模 糊 问 题 ,且不能盲 估计 信 息序列 。 由 图 2可 知 :本 文分 段 方 法 中 ,不论 失 步 时 间 t取值 如 何 ,该 方 法 的 时 间窗 内总 包 含 一 个 整 周 期 的扩 频 序 列 ,因 此 ,在扩 频 序 列盲 估 计 中可 以避 免传 统 方 法 的相 位 模 糊 问题 , 同 时 ,可 盲 估
sn ua au e o o io S ig lrv led c mp st n(VD)ma ea pidt e mar oe t t h pe d s e t m d ifr ain s — i y b p l ot tx t s maete sra —p cr a n o t e e h i i u n m o
311 同步信 号模 型 .. 当失 步 时 间 t =0 ,即观 测 窗 与信 息 符 号对 o 时 齐 时 ,则有
第 2部分 给 出 了短 码 DS S 信 号模 型 ;第 3部 分 .S 详 细推 导扩频 序 列与信 息序 列 的联合 盲估 计方法 ; 第 4部 分仿真 分 析 了本 文算 法 的性 能;第 5部 分是
结束语 。
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失时 j 步间

图 1 文献 【,】 法信 号分 段 46算
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O+ k2

- :
考 虑 到 奇 异 值 分 解 与 特 征 值 分 解 都 能 获 得 信 号子 空 问 ,本 文提 出了基于 奇异 值分解 的信 息序 列 与扩 频序 列联 合盲 估计 方法 。本 文 内容 安排 如下 :
1 引言
直接 序 列扩 频 ( .S DSS )信 号 由于 采用 了伪 随 机 编 码调 制 ,具有 低截 获概 率 、抗干 扰 、保密 性强 等 优 点 ,因此 广泛 应用 于现 代通 信 中。
可 以盲估计 线性 反馈 移位 寄存 器 ( F R)序 列 ,且 LS
不 能适 应低 信 噪 比;文献 【, 三 阶相关 算法 利用 三 23 】
a f r a i n s q e c o h r — o eDS・ S sg a nd i o m to e u n ef rs o tc d - i n l n - S
REN a ta , Xio—i n XU i HUANG ito, ANG n — u Hu , Zh —a W Fe g h a
—_ ’ 叫
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2 信 号模 型
失 步时 间第 开 始 时刻 段
DSS —S信 号利 用扩 频序 列乘 以待传输 信 息序列
第3 3卷第 4期 21 0 2年 4月
通 b _ N O 4 3 . Api2 2 rl 01
J u n l n Co n u i ai n o r a r m n c t s o o
短 码 DSS . S信 号 扩 频 序 列 及 信 息 序 列联 合 盲估 计 方 法
(c o l f eto i ce c n gn eigN. D. Ch n s a4 0 7 Chn ) S h o cr ncS in ea dEn iern U. L a g h 1 0 3 o El ia
Abta tT epo l o jit l dn s ma o fh ra-pcrm q e c n fr t nsq ec f -S s c: h rbe fon i iget t no es edset s un e di oma o eu neo - r m bn i i t p - u e a n i DSS

( 2 )
计信 息 序 列 。
其中,{ = 1 = ,… P 1为扩频码序列,因为 c ±, 0 , , -】 l i 1
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