非协作通信中直扩信号的伪随机序列(Pseudo-Random, PN)估计问题一直受到学术界的广泛关注。由于短码扩频长码加扰的长码直扩(Long and Short Codes Direct Sequence Spread Spectrum, LSC-DSSS)信号结构复杂,非协作通信中其PN序列估计...
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非协作通信中直扩信号的伪随机序列(Pseudo-Random, PN)估计问题一直受到学术界的广泛关注。由于短码扩频长码加扰的长码直扩(Long and Short Codes Direct Sequence Spread Spectrum, LSC-DSSS)信号结构复杂,非协作通信中其PN序列估计难度很大,对其研究十分迫切。本文主要研究非协作通信中LSC-DSSS信号PN序列估计和盲解扩问题。首先,详细分析了非协作通信中DSSS信号PN序列估计的研究现状,介绍了直扩通信基本原理与特点,给出了短码直扩(Short Code Direct Sequence Spread Spectrum, SC-DSSS)信号、长码扩频的长码直扩(Long Code Direct Sequence Spread Spectrum, LC-DSSS)信号和LSC-DSSS信号的信号模型,并简单介绍了常用的PN序列生成原理及其性质。其次,研究了基于三阶相关峰匹配的LSC-DSSS信号长扰码估计算法和盲解扩算法。利用m序列三阶相关函数特性推导了LSC-DSSS信号的三阶相关函数,证明了不同周期的m序列三阶相关函数之间存在共同峰,推导得到了LSC-DSSS信号三阶相关函数的极大似然估计。在此基础上,提出了基于三阶相关峰匹配的周期LSC-DSSS信号长扰码估计方法和非周期LSC-DSSS信号长扰码估计方法。在估计得到信号的长扰码后,利用m序列的线性移位叠加性,巧妙分段信号,提出一种分段相关的信号解扰方法；对解扰信号利用矩阵斜消法估计扩频码本原多项式,并利用基于协方差范数的信息码盲同步法实现信息码同步,最终得到LSC-DSSS信号盲解扩方法。仿真结果表明,本文提出的方法具有良好的性能,且性能随着信号长度增加而改善。然后,研究了基于三阶相关共同峰的LSC-DSSS信号PN序列估计方法。从分析m序列三阶相关函数坐标与分圆陪集的关系出发,证明了LSC-DSSS信号三阶相关函数共同峰与m序列本原多项式之间的对应关系；根据周期LSC-DSSS信号和非周期LSC-DSSS信号不同特征,分别提出了周期LSC-DSSS信号和非周期LSC-DSSS信号的PN序列估计方法；从理论上推导了三阶相关共同峰检测的检测概率和虚警概率。仿真结果验证了本文理论和推导的正确性,表明了周期LSC-DSSS信号和非周期LSC-DSSS信号的PN序列估计方法具有良好的估计性能。最后,研究了宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access, wcdma)信号的盲解扩方法。从m序列的三阶相关函数特性出发,利用Gold序列三阶相关函数特性,提出了基于三阶相关函数的wcdma信号Gold序列估计方法。估计得到Gold序列后,为了解扩wcdma信号,利用正交扩频因子(Orthogonal Variable Spreading Factor, OVSF)的二阶相关特性,提出了基于四阶累积量切片的wcdma信号解扰方法以及基于分段圆周互相关的信息码同步和OVSF码估计方法。仿真结果表明,该算法能够有效实现wcdma信号的Gold序列估计和盲解扩。
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