[发明专利]STBC-OFDM系统中构造不同分布信号序列的方法

说明书

本发明公开了一种STBC‑OFDM系统中构造不同分布信号序列的方法，首先将接收信号重新分为两个相互重叠的子序列，然后再计算两个子序列中列向量的相关函数，最终得到分布不同的两个接收信号序列。该方法基于空时分组码的相关特性，充分利用了接收信号的序列长度，可用于根据分布情况识别STBC信号的算法。通过接收信号重新定义为两个不同的信号序列，使其样本利用率提高了一倍；并可在低样本条件下，提高信号识别的效果。同时在构造过程中，不需要考虑噪声信息、信道信息、调制信息，在认知无线电领域有很强的应用价值。

本申请是申请日为2016年9月19日、申请号为201610831959.9、发明名称为“基于K-S检测的STBC-OFDM信号盲识别算法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明属于信号处理领域中非合作通信信号处理技术，具体是指一种基于K-S(Kolmogrov-Smirnov，K-S)检测的STBC-OFDM(Space-Time Block Codes，STBC和Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)信号盲识别方法。

背景技术

近几年，通信信号自动识别已经延伸到军事通信和民用通信领域。例如频谱监测、电子战、软件无线电和认知无线电等。通信信号自动识别要求在无任何发射端的先验信息和前端处理的前提下，能够在较低的信噪比(Signal Noise Ratio,SNR)条件下较好地识别接收端信号参数。因此通信信号自动识别一直是非合作通信研究的热点和难点。大多数关于通信信号自动识别主要是针对单输入单输出(Single Input Single Output,SISO)通信系统的调制识别、单载波与多载波的传输识别、不同的多载波传输识别和信道编码识别。然而目前通信信号自动识别已经延伸到多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)通信系统，主要是因为其适应无线通信标准，例如IEEE 802.11n、IEEE 802.16e和3GPP LTE。

目前，在非合作处理领域，对STBC-OFDM信号识别还处于起步阶段。在《IEEETransaction on Communication》杂志的2014年62期“Blind STBC identification formultiple-antenna OFDM systems”一文中，Marey M采用计算接收信号元素的二阶相关函数盲识别STBC信号，取得了较好的结果。但是该算法在低信噪比和低样本条件下识别效果不是很理想。2015年Eldemerdash Y A等人通过定义一种接收序列块的互相关函数识别STBC信号，在低信噪比下识别性能也较理想；但是该方法只能识别Al-OFDM信号和SM-OFDM信号，并未延伸到一般意义上的STBC识别问题。2015年Karami E E等人计算接收序列的二阶循环平稳性，通过估计的CCF(cyclic cross-function)的幅度，比较其幅度与阈值大小盲识别STBC信号。

然而，已有的方法只局限于多接收信号天线的场合，对单接收天线并不适用。单接收天线是多天线的极端情况，主要因为在某些特定的场合，如平台空间、天线大小和造价限制，只能采用单接收天线。考虑到单接收天线特殊情况，还需研究一种单接收天线STBC-OFDM信号盲识别方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有STBC盲识别技术的不足，考虑频率选择瑞利信道模型，提出了一种基于K-S检测的STBC-OFDM信号盲识别方法，能够满足STBC-OFDM信号识别要求，大大提高了识别算法的性能，并且具有较低的计算复杂度。本发明可直接应用于非合作STBC通信系统，也可用于相应的软件无线电等系统。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：首先将接收信号重新定义为两个不同的信号序列；然后分别求取两个信号序列的时延相关函数，并分析不同STBC的两个时延相关函数分布情况；最后采用基于K-S检测的方法识别不同STBC。该方法不需要噪声信息、调制信息和信道系数等先验信息，适合非合作通信场合。