[发明专利]多速率长短码直扩码分多址信号的长短码估计方法

说明书

本发明公开了一种多速率短码扩频长码加扰直扩码分多址信号的长短码估计方法。首先根据其最大长扰码周期和最小扩频码周期，对接收信号进行两次分段得到信号矩阵，利用Fast‑ICA算法分离得到各用户的复合码片段。然后以信息速率递减依次估计用户长短码序列，拼接由Fast‑ICA算法分离得到的复合码片段组成模糊序列，采用二次延迟相乘法消除次序模糊和扩频码干扰，结合分圆陪集与三阶相关特性，利用特征信息匹配法完成同一速率对应所有用户的长扰码估计，同时由相关运算估计短扩频码，再通过相似系数矩阵清除所有已估计用户的复合码片段，直至完成所有用户的长短码估计。

技术领域

本发明属于通信中直扩信号的参数估计领域，特别涉及一种使用短码扩频长码加扰的多速率长短码直扩码分多址信号的长短码估计方法。

背景技术

直接序列扩频(direct sequence spread spectrum，DSSS)具有抗干扰能力强、隐蔽性好、易于码分多址等优点，在军事和民用领域得到了广泛应用。

随着扩频通信的不断发展，传统DSSS技术因存在处理增益和数据率的矛盾，限制了其在高速数据传输方面的应用。为提供更好的服务和应用，在扩频通信中引入了多速率直接序列扩频技术。直扩码分多址系统是以DSSS技术和CDMA技术为基础实现的，在非合作通信中，对多速率短码扩频长码加扰的直扩码分多址(long and short codes directsequence code division multiple access,LSC-DS-CDMA)信号进行伪码盲估计具有重要的意义。

典型的直扩信号扩频码序列估计方法包括特征分解法、盲源分离法、基于子空间的方法以及期望最大化估计法等等。这些方法针对简单的直扩信号具有一定的效果，但不能直接用于多速率LSC-DS-CDMA信号。

发明内容

本发明针对现有扩频码估计方法的局限性，提出一种基于Fast-ICA的多速率长短码直扩码分多址信号的长短码估计方法。

本发解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：

步骤1、将多速率长短码直扩码分多址信号以扩频码码片速率采样转化为基带信号，构建成盲分离中瞬时线性混合信号模型，通过Fast-ICA算法分离得到各用户的复合码片段；

步骤2、估计最小速率对应用户的长短码序列，拼接盲分离得到的复合码片段得到完整的模糊序列，采用两次延迟相乘法消除次序模糊和扩频码的影响；

步骤3、结合分圆陪集理论构建m序列的三阶相关峰值点特征信息矩阵，计算延迟信号在的峰值点处的三阶相关函数平均值，通过特征信息匹配的方法完成长扰码序列的估计；

步骤4、根据复合码序列和估计得到的长扰码序列，利用相关运算完成短扩频码估计；

步骤5、根据序列片段的相似系数矩阵清除已估计用户的所有片段，完成复合码片段的清洗；

步骤6、重构模糊序列，循环步骤2-步骤5，直到完成接收信号中所有用户的长短码序列估计。

本发明充分利用多速率LSC-DS-CDMA信号的结构特点，根据最大长扰码周期和最小扩频码周期对接收信号进行两次分段，转化为瞬时线性混合信号模型，利用Fast-ICA算法进行盲分离得到长短复合码片段，完成用户分离。

本发明按照速率从小到大的顺序依次估计各用户的长短码。首先估计最小速率对应的全部用户的长短码，再循环至次大速率进行估计，这种方法降低算法复杂度并减少了计算量。

本发明中结合分圆陪集理论和m序列的三阶相关特性，利用特征信息匹配法完成用户的长扰码估计，再通过相关运算完成短扩频码估计，方法简单且有效。

本发明中给出相似系数定义，通过相似系数矩阵清除已估计用户的复合码片段，大大降低了算法复杂度和计算量。