MC-CDMA信号的类型识别及参数盲估计

发布时间：2019-11-12 16:43

【摘要】：针对MC-CDMA信号符号周期、有用数据周期、码片持续时间以及保护间隔长度等参数盲估计问题,该文提出一种改进型的循环自相关算法。首先在接收端对MC-CDMA信号求自相关函数,取傅氏变换,再在频域累积,通过检测不同切片上的谱峰间隔,可以同时估计以上多个参数。此外,根据MC-CDMA信号自身特点,提出一种新的估计符号周期方法—累加平均法,将3维图中平行于延时轴的每列谱线累加平均(间隔为符号周期),可估计出符号周期。理论推导了MC-CDMA信号的循环自相关表达式,证明加循环前缀的MC-CDMA信号具有循环平稳性。仿真实验证明了改进型的频域累积循环自相关算法的有效性,且适用于低信噪比环境。
【图文】：

流程图,用户信号,上行链路,流程图

理论推导了MC-CDMA信号的自相关和循环自相关表达式，仿真实验不仅有效估计出以上多个参数，揭示了不同的信道环境以及不同的循环前缀(CyclicPrefix,CP)长度下改进型的算法与信噪比的关系，还通过与OFDM信号的对比，得出该算法可以作为一种调制识别算法来区分MC-CDMA信号及OFDM信号。2信号模型MC-CDMA信号的发送原理图如图1所示，数据流经复制器后，与每一个码片相乘，经IDFT变换后，加入循环前缀，使得每一路都可以看成平坦的衰落信道。再经并串变换，脉冲成型发送出去。经子载波调制后输出矢量k,is可表示为图1MC-CDMA上行链路第k个用户信号流程图,,/kikkiks=PNbv(1)其中，kP为第k个用户的平均发送功率，k,ib表示第k个用户的第i个比特，{},1,1kib-，，服从等概率分布，均值为0，方差为2bs,kv由扩频序列=kc()T,0,1,1,,,kkkNccc-éùêú经过IDFT，再取后L个元素作为循环前缀共同组成。1,0()Nkknnmc-=v=exp[j2pn(m-L)/N],m=0,1,,N'-1,N'=N+L,,{1,1}knc-。第k个用户的发送信号可表示为()[]()11,,00expj2()/NNkkkiknimnwcPxtbcNnmLNgtiTmT￥￠--=-￥===p---(2)其中，wT为整个符号周期，cT为码片周期，wT=(+)cNLT,ucT=NT为有用符号周期，g(t)可表示为()1,00,ctTgtì￡￡=í其它(3)在传输过程中，信号受多径衰落信道h(t)=(),,1kLklkllhdtt=-及噪声v(t)的影响。kL表示第k个用户的多径总数，k,lh及k,lt分别表示第k个用户的第l条路径的信道增益和时延。假设最大时延小于循环前缀持续时间，并设k,1h为一条视距路径。如果h(t)均值为0?

谱线,自相关图

=NTt=-NTt=的位置。最大值出现在t=0的位置(噪声能量也在该点上)，同时在t=0附近存在一些谱线，这是由于时延12,,0klklt-t-t1引起的。通过检测这3个尖峰间距可得有用符号周期3.2sucT=NT=m，然后以ct=NT或ct=-NT的切片来估计wT。由图4可知，谱峰出现在/,0,1,wa=lTl=的位置，检测其间距并取倒数可得符号周期wT为4ms。图5所示的是t=20ns的切片，谱峰间距为1/cT，同理有0.05scT=m。进一步由wT减去中uT可得前缀持续时间为0.8ms,uT除以cT为64，正好为子载波数目图2MC-CDMA循环自相关图图3循环频率a=0的切片图(估计uT)图4时延ct=NT的切片图(估计wT)

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