一种利用ILSP的同步DS-CDMA信号快速盲解扩算法
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ZHANG Hua-guo1，2，3 ，ZENG Hui1 ，YOU Shao-qin1
（ 1． School of Information and Communication Engineering，University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu 611731，China； 2． Meteorological Information and Signal Processing Key Laboratory of Sichuan Higher Education Institutes，Chengdu 610225，China； 3． Center for Cyber Security，University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu 611731，China）
第 40 卷第 7 期 2019 年 7 月
宇航学报
Journal of Astronautics
Vol． 40 No． 7 July-CDMA 信号 快速盲解扩算法
张花国1，2，3 ，曾 辉1 ，尤少钦1
（ 1． 电子科技大学信息与通信工程学院，成都 611731； 2． 气象信息与信号处理 四川省高校重点实验室，成都 610225； 3． 电子科技大学网络空间安全研究中心，成都 611731）
Abstract： In order to solve the blind despreading problem of the synchronous DS-CDMA signals，a fast blind despreading based on iterative least squares with projection （ ILSP） is proposed． Firstly，the signal subspace spanned by the spreading sequences of all users is estimated via the eigen-decomposition of the intercepted signal covariance matrix． Then with the finite alphabet property of the spreading sequences，the ILSP algorithm is exploited to cope with the unitary matrix ambiguity resulting from the eigen-decomposition operation and estimate the spreading sequences accurately． Finally， the symbol sequences are obtained by despreading the intercepted signal using the estimated spreading sequences． The simulation results demonstrate that the proposed algorithm has good performance under the low SNＲ （ Signal to noise ratio） environment and much lower computational complexity compared with the traditional algorithms．
Key words： Synchronous DS-CDMA signal； Spreading sequence； Signal subspace； ILSP algorithm； Unitary matrix ambiguity； Blind despreading
0引言 直 接 序 列 扩 频 （ Direct sequence spread
列的精确估计，最后利用估计得到的扩频序列对截获信号解扩得到信息码序列，完成 DS-CDMA 信号的盲解扩。仿
真结果表明本算法在低信噪比条件下具有良好的盲解扩性能，且相较传统算法本文提出算法大大降低了计算复
杂度。
关键词： 同步 DS-CDMA 信号； 扩频序列； 信号子空间； ILSP 算法； 酉矩阵模糊； 盲解扩
第7 期
张花国等： 一种利用 ILSP 的同步 DS-CDMA 信号快速盲解扩算法
819
信号的功率谱密度，具有低截获概率特性。DSSS 通 信系统合作接收方，利用已知的扩频序列对接收信 号合作解 扩，可 抑 制 干 扰 并 恢 复 出 传 输 信 息［1 － 6］。 针对 DS-CDMA 信号，不同用户使用不同的扩频序 列，且各用户之间的扩频码序列相互正交，使其具有 多址特性。DS-CDMA 信号具有截获概率低、抗干扰 能力强、码分多址等优点，被广泛应用于民用、军事 通信和卫星通信等领域［7 － 9］。
摘 要： 针对同步 DS-CDMA 信号的盲解扩问题，本文提出了一种基于迭代最小二乘投影算法（ ILSP） 的快速
盲解扩算法。本算法首先通过对截获信号的协方差矩阵进行特征分解，估计出由各用户扩频序列张成的信号子空
间，然后结合扩频码序列的有限符号集特性，利用 ILSP 算法消除由特征分解产生的酉矩阵模糊问题，得到扩频序
中图分类号： V557. 5； TN911. 6
文献标识码： A
文章编号： 1000-1328（ 2019） 07-0818-06
DOI： 10． 3873 / j． issn． 1000-1328． 2019． 07． 011
An ILSP-Based Fast Blind Despreading Algorithm for Synchronous DS-CDMA Signals
spectrum，DSSS） 是现代通信系统中最常用的通信技 术之一。在信号发送端将信息码序列与一个高速率 的扩频码序列相乘，使得信号频谱扩展，可降低传输
收稿日期： 2018-05-03； 修回日期： 2018-08-08 基金项目： 中央高校基本科研业务费（ ZYGX2016J218） ； 国家自然科学基金 （ 61201282）
（ 1． School of Information and Communication Engineering，University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu 611731，China； 2． Meteorological Information and Signal Processing Key Laboratory of Sichuan Higher Education Institutes，Chengdu 610225，China； 3． Center for Cyber Security，University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu 611731，China）
第 40 卷第 7 期 2019 年 7 月
宇航学报
Journal of Astronautics
Vol． 40 No． 7 July-CDMA 信号 快速盲解扩算法
张花国1，2，3 ，曾 辉1 ，尤少钦1
（ 1． 电子科技大学信息与通信工程学院，成都 611731； 2． 气象信息与信号处理 四川省高校重点实验室，成都 610225； 3． 电子科技大学网络空间安全研究中心，成都 611731）
Abstract： In order to solve the blind despreading problem of the synchronous DS-CDMA signals，a fast blind despreading based on iterative least squares with projection （ ILSP） is proposed． Firstly，the signal subspace spanned by the spreading sequences of all users is estimated via the eigen-decomposition of the intercepted signal covariance matrix． Then with the finite alphabet property of the spreading sequences，the ILSP algorithm is exploited to cope with the unitary matrix ambiguity resulting from the eigen-decomposition operation and estimate the spreading sequences accurately． Finally， the symbol sequences are obtained by despreading the intercepted signal using the estimated spreading sequences． The simulation results demonstrate that the proposed algorithm has good performance under the low SNＲ （ Signal to noise ratio） environment and much lower computational complexity compared with the traditional algorithms．
Key words： Synchronous DS-CDMA signal； Spreading sequence； Signal subspace； ILSP algorithm； Unitary matrix ambiguity； Blind despreading
0引言 直 接 序 列 扩 频 （ Direct sequence spread
列的精确估计，最后利用估计得到的扩频序列对截获信号解扩得到信息码序列，完成 DS-CDMA 信号的盲解扩。仿
真结果表明本算法在低信噪比条件下具有良好的盲解扩性能，且相较传统算法本文提出算法大大降低了计算复
杂度。
关键词： 同步 DS-CDMA 信号； 扩频序列； 信号子空间； ILSP 算法； 酉矩阵模糊； 盲解扩
第7 期
张花国等： 一种利用 ILSP 的同步 DS-CDMA 信号快速盲解扩算法
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信号的功率谱密度，具有低截获概率特性。DSSS 通 信系统合作接收方，利用已知的扩频序列对接收信 号合作解 扩，可 抑 制 干 扰 并 恢 复 出 传 输 信 息［1 － 6］。 针对 DS-CDMA 信号，不同用户使用不同的扩频序 列，且各用户之间的扩频码序列相互正交，使其具有 多址特性。DS-CDMA 信号具有截获概率低、抗干扰 能力强、码分多址等优点，被广泛应用于民用、军事 通信和卫星通信等领域［7 － 9］。
摘 要： 针对同步 DS-CDMA 信号的盲解扩问题，本文提出了一种基于迭代最小二乘投影算法（ ILSP） 的快速
盲解扩算法。本算法首先通过对截获信号的协方差矩阵进行特征分解，估计出由各用户扩频序列张成的信号子空
间，然后结合扩频码序列的有限符号集特性，利用 ILSP 算法消除由特征分解产生的酉矩阵模糊问题，得到扩频序
中图分类号： V557. 5； TN911. 6
文献标识码： A
文章编号： 1000-1328（ 2019） 07-0818-06
DOI： 10． 3873 / j． issn． 1000-1328． 2019． 07． 011
An ILSP-Based Fast Blind Despreading Algorithm for Synchronous DS-CDMA Signals
spectrum，DSSS） 是现代通信系统中最常用的通信技 术之一。在信号发送端将信息码序列与一个高速率 的扩频码序列相乘，使得信号频谱扩展，可降低传输
收稿日期： 2018-05-03； 修回日期： 2018-08-08 基金项目： 中央高校基本科研业务费（ ZYGX2016J218） ； 国家自然科学基金 （ 61201282）