復雜調制直擴信號的參數(shù)與偽碼估計研究.pdf

1、隨著信息技術的不斷進步，數(shù)據(jù)傳輸朝著可靠和快速的方向發(fā)展。對于無線傳輸方式而言，傳統(tǒng)的窄帶傳輸在抗干擾性、保密性和可靠性等方面表現(xiàn)出不足，擴頻通信技術由此應運而生，直擴通信作為一種最常用的擴頻通信方式，廣泛應用于軍事、民用和商業(yè)領域中。近些年，隨著通信環(huán)境的日益復雜化，直擴通信對安全性和抗干擾性提出了更高的要求，這就促使新型直擴信號的產(chǎn)生。復雜調制直擴信號作為一種新型的直擴信號類型，具有比常規(guī)直擴信號更好的抗干擾性和更好的保密性等優(yōu)點，

2、是未來擴頻通信的發(fā)展趨勢之一。因此，在非合作的通信環(huán)境下，對復雜調制直擴信號的特征參數(shù)和特征波形進行盲估計是亟待解決的問題。
　　 目前，針對常規(guī)直擴信號的盲估計，研究方法比較成熟，且形成了完整的理論分析框架。而復雜調制直擴信號由于參數(shù)多且隱蔽，現(xiàn)有的方法很難有效估計其特征參數(shù)與特征波形，因此該類復雜調制直擴信號的參數(shù)與偽碼盲估計是一項難題，需要對其進行深入研究。
　　 本文主要針對復雜調制直擴信號的參數(shù)與偽碼盲估計問題

3、做了如下工作:
　　 (1)建立了幾種復雜調制直擴信號的模型，其中包括線性調頻-偽碼調相(LFM-PRBC)復合信號、二次調頻-偽碼調相(QFM-PRBC)復合信號和二進制偏移載波(BOC)調制直擴信號，同時分別分析了各信號的時域波形及特點。
　　 (2)針對LFM-PRBC復合信號的偽碼盲估計難題，研究了基于離散多項式相位變換和頻譜搬移估計偽碼序列的算法。首先利用離散多項式相位變換精確估計出信號的調頻斜率，并將其構成指

4、數(shù)項對原復合信號降階，接著對降階后的信號取實部可得正弦波與偽碼調相的復合信號，最后采用頻譜搬移的方法可恢復出該信號的偽碼序列，同時分析了算法的計算復雜度。該算法可抑制殘余頻偏的影響且計算量較小，仿真實驗驗證了其有效性，并與其他算法進行了性能對比。
　　 (3)針對QFM-PRBC復合信號的偽碼盲估計難題，研究了基于三次相位函數(shù)和頻譜搬移估計偽碼序列的算法。由于實際中接收信號位置的隨機性，首先采用滑動平均互相關法估計接收信號的正確

5、起始位置，將信號恢復成以正確起始位置為起點的數(shù)據(jù)，接著根據(jù)二次調頻信號的特點，采用三次相位函數(shù)估計二、三階系數(shù)，利用估計的高精度系數(shù)重構指數(shù)項對原信號進行降階，再對降階后的信號取實部可得正弦波和偽碼調相的復合信號，最后通過頻譜搬移的方法可估計出偽碼序列，同時分析了算法的計算復雜度。該算法可較準確地估計出偽碼序列，且計算量較小。
　　 (4)針對帶有殘余頻偏的基帶BOC直擴信號的偽碼周期盲估計難題，研究了拓展的二次譜方法以解決該信

6、號偽碼周期盲估計的問題。首先利用平方倍頻法估計 BOC調制直擴信號的載頻，接著對解調后的帶有殘余頻偏的基帶BOC直擴信號進行二次譜分析，最后根據(jù)尖峰之間的間隔可估計出偽碼周期。理論分析和仿真實驗表明該算法可在較低信噪比下有效估計出該信號的偽碼周期，且不受殘余頻偏的影響。
　　 (5)針對BOC調制直擴信號的參數(shù)盲估計問題，引入譜相關的方法實現(xiàn)了載頻、偽碼速率和副載波速率的估計。首先分析了基帶BOC直擴信號的譜相關函數(shù)，在此基礎上

7、利用線性周期時變變換的特性推導出BOC調制直擴信號的譜相關函數(shù)，最后根據(jù)循環(huán)頻率切面的特點得出利用信號譜冗余特性估計載頻、偽碼速率和副載波速率的算法。仿真實驗表明BOC調制直擴信號具有循環(huán)平穩(wěn)性，且在較低信噪比下可準確估計出上述參數(shù)，并與其他算法進行了性能對比。
　　 綜上所述，本文實現(xiàn)了LFM-PRBC和QFM-PRBC復合信號的偽碼盲估計，以及BOC調制直擴信號的參數(shù)盲估計，并在MATLAB軟件上對所提算法進行了仿真實驗。理