一种基于干扰抵消的短波多径信号同步方法

摘要

本发明提出了一种基于干扰抵消的短波多径信号同步方法，所述方法针对多径区分不明显的DS-SS系统，对基带信号码片匹配滤波并过抽样，与本地扩频码相关后通过串并变换、幅值平方、平滑，得到多径识别判决变量和最大值位置，进而得到路径同步位置与幅度，再对当前路径信号进行重构并抵消对后续路径的干扰，估计后续路径的位置，进而确定多径时延。本发明方法估计了短波多径信号的路径位置和路径幅度，重构多径信号，抵消了对后续路径的影响，重新识别信号和多径时延，从而实现多径信号的同步；在虚警概率基本不变的情况下增加对后续路径信号识别的概率，提高多径时延估计的准确性，提高了多径信号的检测概率。

主权项

一种基于干扰抵消的短波多径信号同步方法，其特征在于，其步骤如下：步骤1，将基带信号r(t)通过码片匹配滤波器g_R(t)，输出得到信号信号的表达式为：其中，表示卷积，对以抽样速率Q/T_c进行抽样得到信号且令Q是过抽样因子，T_c是码片周期；将多径信号的路径号k初始化，并置为1；步骤2，用本地扩频码c＝[c(0),...c(l),...c(L‑1)]对y_k(n)进行相关运算，得到相关值e(m)：$e\left(m\right)=\underset{l=0}{\overset{L-1}{\Sigma }}{c}^{*}\left(l\right)y_k(\mathrm{lQ}+m)$其中，c^*(l)为c(l)的复数共轭；l表示扩频码码片序号，且0≤l≤L‑1，L为扩频码长度；m＝0,…,LQW‑1，W是平滑因子；步骤3，将相关值e(m)进行平方、平滑累加得到z(h)，表示为：$z\left(h\right)=\underset{w=0}{\overset{W-1}{\Sigma }}{\left|e(\mathrm{wLQ}+h)\right|}^2$其中h＝0,…,LQ‑1；步骤4，计算z(h)的最大值z_max(h)及对应位置z_max(h)表达式如下：z_max(h)＝max{z(0),z(1),…,z(LQ‑1)}将z_max(h)及其两侧各M个点剔除，M为自然数，计算剔除后的平均值表示为：将最大值z_max(h)与平均值的比值作为判决变量然后将判决变量λ(h)与预定的路径存在判决门限λ₀进行比较：如果λ(h)<λ₀，说明当前路径不存在；若k＝1，则返回步骤1，继续执行同步过程；否则，则判定已检测了全部k‑1条路径，退出同步过程；如果λ(h)≥λ₀，说明当前路径存在，执行步骤5；步骤5，将最大值位置作为第k条路径的捕捉位置，即计算第k条路径幅度估计值α_k：${\alpha }_k=\sqrt{z_{\max }\left(h\right)/\left({\mathrm{WL}}^2\right)}$步骤6，利用第k条路径位置δ_k(h)及幅度估计值α_k，重构第k条路径信号x_k(n)，表示为：$x_k\left(n\right)={\alpha }_k\underset{i=0}{\overset{\mathrm{WL}-1}{\Sigma }}\left[\tilde{c}\left(i\right)g\left((n-\mathrm{iQ}-{\delta }_k\left(h\right))\frac{T_c}{Q}\right)\right]$其中，是W个连续本地扩频码的级联，g(t)是码片发送滤波器g_T(t)与匹配滤波器g_R(t)的卷积，接收端已知g_T(t)，且g_T(t)＝g_R(t)；步骤7，将第k条路径对后续路径的干扰消除，即从当前信号y_k(n)中减去重构的第k径信号x_k(n)，得到干扰消除后的信号y_k+1(n)，用于检测识别第k+1条路径，表示为：y_k+1(n)＝y_k(n)‑x_k(n)k值增加1后，返回步骤2继续执行。