第 40 卷 第 3 期 电 子 科 技 大 学 学 报 Vol.40 No.3
2011年5月 Journal of University of Electronic Science and Technology of China May 2011
低信噪比下长码直扩信号的符号宽度估计
牟 青,魏 平
(电子科技大学电子工程学院 成都 611731)
【摘要】针对长码直扩信号,提出了一种新的符号宽度估计算法。在基于高阶自相关统计量和最大化相应的自相关系数
中得到粗略估计值,然后基于伪码差分解扩的概念和二阶循环自相关函数得到精确估计值。粗略估计步骤在低信噪比和短数
据长度下具有鲁棒性,给精确估计步骤提供一个可信的估计范围,从而改善了精确估计步骤的性能;在精确估计时,采用伪
码差分解扩消除伪码序列对循环自相关函数的扰动。仿真表明,和现有方法相比,算法不受伪码限制,同时估计的性能有明
显改善,适合于低信噪比下使用。
关 键 词 循环自相关; 估计; 高阶自相关函数; 长码; 符号宽度
中图分类号 TN911.7 文献标识码 A doi:10.3969/j.issn.1001-0548.2011.03.004
Symbol Duration Estimation for Long-Code
DS-SS Signals under Low SNR
MOU Qing and WEI Ping
(School of Electronic Engineering, University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 611731)
Abstract A novel symbol duration estimation for long code direct sequence spectrum spread (DS-SS) signal
is proposed. The estimator consists of two steps. Firstly, a coarse estimation is obtained based on a higher-order
autocorrelation statistics and maximizing corresponding autocorrelation coefficient. Secondly, based on the
principle of differential pseudo-noise (PN) code despreading and second-order cyclic correlation function, a fine
estimation is reached. The coarse estimation keeps robust under low signal-noise-ratio (SNR) and small sample size
than the fine one, and given the latter a reliable estimation range, so that performance improvement is obtained for
the latter. The differential PN despreading is exploited to eliminate the interference effect on the cyclic correlation
function by the PN code. Compared with existing theory simulations show that the proposed method is irrelative to
the PN codes and obtains significant performance improvement.
Key words cyclic correlation; estimation; higher-order autocorrelation; long-code; symbol duration
收稿日期:
2009 10 14; 修回日期:2010 01 29
作者简介:牟 青(1977 ),男,博士生,主要从事通信信号侦察方面的研究.
直接序列扩频(DS-SS)信号的检测和盲估计是
通信信号侦察的重要研究内容。就非合作接收机而
言,未知扩频码使得接收无法直接获得扩频增益,
因而在低信噪比下对它的截获变得更加困难。假定
没有任何扩频码生成机制的先验知识,为了估计扩
频码,通常需要先估计出伪码周期,然后利用周期
积累估计出扩频码。到目前为止,相关研究大都针
对的是短码直扩信号
[1-5]
,即伪码周期恰好等于信息
码宽。与短码直扩信号相比,长码直扩信号的形式
要复杂得多,对其截获也要困难得多。从非合作接
收的角度,长码直扩信号分为两类,一类是伪码周
期非常长,无法接收到完整的单个伪码周期的信号,
对该类长码信号的截获,需要对伪码生成机制有一
定的了解;另一类是伪码周期长于信息码码宽的信
号,对该类长码信号的截获不需要伪码生成机制的
先验知识,以及对该类长码直扩信号有一定的研究
[6-11]
,本文研究也将针对该类长码直扩信号。
在短码直扩信号中,符号宽度与伪码周期长度
相等而不需单独估计。与短码直扩信号相比,长码
直扩信号首先要面临符号宽度估计的新问题。尽管
伪码估计和盲解扩都需要符号码宽参数
[6-8]
,对 符 号
码宽(或符号速率)的估计却很少见到公开的研究结
果
[11]
。文献[11]提出了一种基于相关函数波动的符
号码宽估计方法,该方法沿袭了文献[2]所提出的伪
码周期估计方法的思想。实际上,伪码周期与符号
码宽在本质上是有所不同的:由于伪码序列未知,
因此伪码周期是一个完全未知波形的周期;而符号
序列每个符号的波形均是已知门函数,且符号序列