基于恒模特性的QPSK-DSSS信号扩频序列估计

《基于恒模特性的QPSK-DSSS信号扩频序列估计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、航空学报ActaAeronauticaetAstronauticaSinicaJun．252013V01．34No．61389．1396ISSN1000—6893CN11—1929／Vhttp：／／hkxb．buaa．edu．cnhkxb@buaa．edu．cn基于恒模特性的QPSK—DSSS信号扩频序列估计张花国1’2一，魏平11．电子科技大学电子工程学院，四川成都6117312．通信信息控制和安全重点实验室，浙江嘉兴314033摘要：针对非合作低信噪比条件下的QPSK—DSSS信号，提出一种基于恒模特性的扩频序列估计算法。该算法首先将单用户QPSK—DSSS信号等效为两用户的BP

2、SK—DSSS信号，其次通过对信号协方差矩阵进行特征分解，估计出由同相与正交两路扩频序列张成的二维信号子空间，最后利用扩频序列的恒模特性消除特征分解带来的酉阵模糊问题，实现扩频序列的精确估计。本文提出算法实现简单，相对目前现有传统算法具有较低的计算复杂度，而且计算机仿真表明：本文提出算法在低信噪比条件下具有优良的估计性能。关键词：QPSKDSSS信号；扩频序列；信号子空间；恒模特性；酉阵模糊中图分类号：V557．5；TN911．6文献标识码：A文章编号：1000—6893(2013)06—1389—08直接序列扩频(DirectSequenceSpreadSpectrum，DSSS)

3、信号具有低截获概率、抗干扰和码分多址等优点，被广泛应用于军事和民用通信领域，如跟踪与数据中继卫星系统(TrackingandDataRelaySatelliteSystem，TDRSS)、全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)及第三代移动通信码分多址(CodeDivisionMultipleAccess，CDMA)系统等。对于合作接收方，可利用已知的扩频序列对低信噪比接收信号进行解扩以有效恢复传输信息；而对于非合作接收方，如通信对抗、无线电频谱监视等领域，需要事先估计出扩频序列才能完成信号的解扩。因此，非合作低信噪比条件下，DSSS信号的扩频序列估计是

4、目前研究的热点之一。针对低信噪比条件下采用BPSK(BinaryPhaseShiftKeying)调制的DSSS信号，扩频序列的估计问题得到了广泛的研究。文献[1]和文献[2]提出了一种基于协方差矩阵范数的信号盲同步方法，并在此基础上利用特征分析法实现扩频序列的估计。文献[3]～文献E6]采用宽窗El在时域上分割DSSS信号，提出了一种改进算法，避免了信号的时延估计，并考察了窄带干扰及未知频偏条件下的估计性能。文献E7]～文献E9]提出利用子空间跟踪和广义能量函数等方法，通过迭代实现协方差矩阵主特征向量的估计，并将其作为扩频序列的估计，以降低特征分析法的计算复杂度。文献[10]提出了

5、一种基于似然函数的快速扩频序列估计算法，但低信噪比条件下其估计性能低于特征分析法。在多径信道环境条件下，文献[11]将扩频波形估计等效于单输入多输出(Sin—gleInputMultipleOutput，SIMO)盲信道辨识问题，利用成熟的子空间法实现扩频序列的估计。然而，上述这些方法[1。1嵋均针对BPSK—DSSS信号，在完成信号同步后其扩频序列张成的信号子收稿日期：2012—11—10：退修日期：2012-12-29；录用日期：2013-02·25；网络出版时间：2013—03—0109：25网络出版地址：WWWcnkinet／kcms／detail／11．1929．V．201

6、30301．0925．002．html基金项目：国家自然科学基金(61201282)；通信信息控制和安全重点实验室基金(91400130304120013064)*通讯作者Tel．：028-61831099E-mail：uestczhg@163com戤用格武iZhangHG，WeiP．SpreadingsequenceestimationbasedonconstantmoduluspropertyforQPSK—DSSSsignals．ActaAeronauti-C8etAstronauticaSinica．2013．34(6)：1389—1396．张花国．魏平．基于恒模特性的QPS

7、K—DSSS信号扩频序觋估计i航空学报．2013，34(6)：1389—1396．航空学报Jun．252013VoI．34No．6空间的维数为1，可直接将协方差矩阵最大特征值对应的特征向量作为扩频序列的估计。当DSSS信号采用QPSK(QuadraturePhaseShiftKeying)调制时，由于同相／正交(In—phaseandQuadrature，I／Q)两路采用不同的扩频序列，QPSK—DSSS信号等效为两用户的同步BPSK—DSSS信号，其I／