非协作信号的参数及PN序列的盲估计

发布时间：2017-09-29 01:23

  本文关键词：非协作信号的参数及PN序列的盲估计

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【摘要】：近些年来,直接序列扩频(DSSS)通信已经被广泛应用于保密通信和CDMA通信系统中。DSSS信号采用高速率的伪随机序列(PN序列)对原始的基带信号进行频谱扩展,具有信息容量大、抗干扰能力强及低截获率等诸多特点,但是这些特性也给通信侦察和电子对抗带来了很大的难度,所以对DSSS信号的检测和估计的研究具有重要意义。在非协作通信下,本文研究了DSSS信号的参数和PN序列的盲估计算法,并对算法的估计性能进行了仿真验证。首先建立了常规的DSSS信号模型,对PN码序列的相关特性及DSSS信号频谱进行了分析。为了实现DSSS信号的参数(载频?PN码速率?PN码周期)的盲估计,分别研究了平方倍频法、自相关方法和延时相乘法。为了进一步提高估计性能,结合集平均的方法对参数估计算法进行了改进,仿真结果证明集平均方法能够有效降低估计误差。其次,未知PN序列是DSSS信号的主成分,是实现盲解扩的重要步骤。在估计出DSSS信号参数的基础上,研究了PN序列的盲估计算法。分析了传统的特征分解法,因其具有较大的计算量,引入了变步长的神经网络算法、信号子空间追踪算法以及最大似然估计算法,这些方法避开了特征值的求解,主要通过迭代的方式得到收敛权值,提取出信号的主特征向量。最后,当DSSS基带信号同步时,提取出的主特征向量即是PN序列的估计值;当DSSS基带信号非同步时,本文将二倍码周期窗口法与PN序列估计算法相结合,在估计出主特征向量的基础上,利用滑动窗法对向量进行裁剪,得到了PN序列的估计。仿真结果表明,改进后的算法解决了传统的特征分解方法实时处理的困难以及相位模糊的问题,具有良好的收敛性,并且能在负信噪比下实现PN序列的盲估计。
【关键词】：直接序列扩频 PN码序列 滑动窗 相位模糊 盲估计
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN914.42;TN911.23
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 DSSS信号的参数盲估计10-11
• 1.2.2 DSSS信号的PN序列盲估计11-13
• 1.2.3 国内外文献综述的简析13-14
• 1.3 论文结构14-15
• 第2章 DSSS信号模型及功率谱分析15-20
• 2.1 DSSS信号模型15-17
• 2.2 DSSS信号的功率谱17-18
• 2.3 信号估计的性能度量18
• 2.4 本章小结18-20
• 第3章 DSSS信号的参数估计20-34
• 3.1 载频的盲估计20-23
• 3.1.1 基于平方倍频法的载频盲估计20-22
• 3.1.2 结合集平均的平方倍频法的载频估计22-23
• 3.2 码周期的盲估计23-27
• 3.2.1 基于时域自相关法的码周期估计24-25
• 3.2.2 结合集平均的自相关法的码周期估计25-27
• 3.3 码速率的盲估计27-30
• 3.3.1 基于时域延时相乘的码速率估计27-30
• 3.3.2 结合集平均的延时相乘法的码速率估计30
• 3.4 参数估计仿真30-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第4章 PN序列的盲估计34-57
• 4.1 特征分解算法34-37
• 4.2 采样起始点的盲估计37-43
• 4.2.1 基于协方差矩阵和范数最大准则的盲同步37-40
• 4.2.2 基于二倍码周期窗口划分和滑动窗法的盲同步40-43
• 4.3 PN序列盲估计的快速方法43-51
• 4.3.1 变步长的神经网络GHA算法43-46
• 4.3.2 信号子空间追踪算法46-48
• 4.3.3 最大似然估计算法48-51
• 4.4 同步情况下PN序列的盲估计51-53
• 4.5 非同步情况下PN序列的盲估计53-55
• 4.6 计算复杂度分析55
• 4.7 本章小结55-57
• 结论57-59
• 参考文献59-63
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果63-65
• 致谢65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 张花国;李立萍;陈天麒;;一种DS/SS信号盲同步算法[J];电子科技大学学报;2007年02期

2 董占奇;胡捍英;于宏毅;;基于延迟相乘-相关及谱分析的直扩信号检测与符号周期、码片时宽估计分析[J];电子与信息学报;2008年04期

3 刘孟孟;刘福太;张立民;钟兆根;;基于最大范数准则与矩阵特征分解的PN码估计方法[J];电子设计工程;2013年02期

4 张天骐;代少升;马国宁;张伟;;一种微弱直接序列扩频信号的盲自适应解扩算法[J];信号处理;2010年05期

5 何涛;李志强;梁旭文;;一种非周期调制直扩信号扩频码估计方法[J];宇航学报;2013年04期

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本文编号：939191