基于盲源分离的Multi-Rate﹢DS∕CDMA信号扩频序列盲估计

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1、航空学报ActaAeronauticaetAstronauticaSinica、Aug．252012Vol33No81455．1465ISSN1000—6893ON11—1929／Vhttp：／／hkxbbuaa．educnhkxb@buaa．educn文章编号：1000—6893(2012)081455—11基于盲源分离的Multi—RateDS／CDMA信号t扩频序列盲估计任啸天，徐晖*，黄知涛，王丰华，陆凤波国防科学技术大学电子科学与Z-程学院，湖南长沙410073摘要：通过分析Multi—RateDS／CDMA信号

2、特性，建立的Multi—RateDS／CDMA系统模型与线性混合的盲源分离模型一致，针对异、同步信号的不同特性，提出不同循环分段降维方法：对异步系统而言，采用2倍扩频周期为问隔对接收信号进行分割，利用FastICA算法盲估计同一扩频周期用户的扩频序列，基于矢量2范数基础上估计各用户失步时间，并依此截取得到各用户的实际扩频序列，然后，循环至次大扩频周期进行肓估计，同时根据估计波形相似度归一化衡量函数消除最大周期分段序列，求解次大周期用户扩频序列，直至循环结束。对同步系统则以单倍最大扩频周期为间隔对接收信号进行分割，然后进行盲

3、估计及降维处理。理论分析和仿真结果验证了本文方法的有效性。关键词：变增益；Multi—RateDS／CDMA信号；扩频序列盲估计；盲源分离；非合作通信中图分类号：V249．32；TN911文献标识码：A扩展频谱(SpreadSpectrum，SS)技术是一种广泛应用于军事和民用领域的信息处理传输技术。由于直接序列扩频(DirectSequencesSpreadSpectrum，DSSS)信号具有工作信噪比低、抗干扰能力强、低截获概率(LowProbabilityofIntercept，LPI)、高时问分辨率和码分多址(Co

4、deDivisionMultipleAccess，CDMA)等优点，己经得到广泛应用；同时，随着DSSS技术应用研究的深入发展，传统的DSSS技术因存在处理增益与数据率的矛盾，限制了其在高速数据传输方面的应用。为了提供更好的服务和应用，在扩频通信中又引进了多速率(Multi—Rate)以及多载波(Multi—Carrier)直接序列扩频技术[1。2]。因此，在非合作通信中，对Multi—RateDS／CDMA信号进行扩频序列盲估计具有重要的意义。目前，在非合作通信领域内，DSSS信号扩频序列盲估计算法主要有：基于特征分解的

5、方法口。3]、基于盲源分离的估计方法[4“]、期望最大盲估计方法口1以及基于子空间的盲估计算法凹1等，但上述方法仅适用于短码DSSS信号。在文献[8]的基础上，文献[9]提出了适用于单用户长码扩频序列盲估计算法；同时，结合MUSIC原理，文献[10]又提出了对多用户扩频序列进行盲估计的方法，但是该方法基于缩短间隔长度，对于多用户扩频序列的盲分离，其适应信噪比能力弱，且计算量过于庞大；文献[11]提出了基于特征分解的、适用于长码单用户的方法，但不能用于多用户：且上述方法并不能直接应用于Multi—RateDS／CD—MA系统

6、中。本文提出一种基于Fast—ICALsl的Multi-RateDS／CDMA信号扩频序列盲估计算法，将接收稿日期：2011—10—14；退修日期：2011—11-25；录用日期：2011—12—13；网络出版时间：2012—02—0717：18网络出版地址：WWWcnki．net／kcms／detail／11．1929V．201202071718004．htmI基金项目：国家自然科学基金(61072120)*通讯作者Tel：0731—84574433E-mail：simon863@vipsinacom引用格武iRenXT

7、，XuH，HuangZT，eta1．BlindsourceseparationbasedblindestimationofthespreadingsequencesforMulti-RateDS／CDMAsignals．ActaAeronauticaetAstronauticaSinica．2012．33(8)：1455-1465．任啸天．徐晖，黄知涛，等．基于盲源分离的Multi-RateDS／ODMA信号扩额痔确盲估计i航空学报．2012，33(8)：1455—1465．航空学报收的异步信号以2倍最大扩频周期为间隔进行

8、分割(同步信号则以单倍最大扩频周期为问隔进行分割)，利用FastICA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问，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，避免了传统方法分段估计时存在的相位模糊问题。同时，根据已得结果，对截取矩阵进行降维处理，直至循环结束。