基于循环平稳特性的空时分组码MC-CDMA信号盲识别方法

摘要

本发明请求保护一种基于循环平稳特性的空时分组码MC-CDMA信号盲识别方法，属于号处理技术领域。该方法先根据空时分组码MC-CDMA系统的基带物理模型、信号构造及矩阵表示，建立了信号相关函数的选择标准，估计出来这些相关函数对应的四阶累积量，然后把四阶循环累积量跟信道的参数结合起来去建立一个循环统计量，最后根据循环频率的检测提取检测门限跟这个循环统计量进行比较做判决实现识别。计算机模拟表明，本发明采用的算法能以较小的复杂度有效地识别STBCMC-CDMA信号，且能在较低的输入信噪比条件下良好地工作。同时，跟传统的识别算法比较，本发明采用的算法利用四阶循环累积量的优点减少随机噪声的影响，从而改善系统性能。

主权项

基于循环平稳特性的空时分组码MC‑CDMA信号盲识别方法，其特征在于，以空时分组码多载波码分多址信号的循环平稳特性为基础进行分析，先建立信号相关函数的选择标准，估计出来这些相关函数对应的四阶累积量，然后把四阶累积量跟信道的参数结合起来去建立一个循环统计量，最后根据循环频率的检测提取检测门限跟这个循环统计量进行比较做判决实现识别；具体步骤如下：步骤一：将信号Y(t)按T_s采样形成一个时间序列，提取信号的码率，按照式(29)取得信号的相关函数数目R：$\begin{array}{c}f\left(t\right)=E\left\{g\right[y_i(2t-1)y_j\left(2t\right)\left]\right\}\mathrm{orE}\left\{g{[y}_i(2t-1)y_j^{*}\left(2t\right)\right]\}\\ =f(t+\mathrm{lp})\end{array}$                (29)t是空时码块的编号，t＝1,2,...,LT，l是正数，f(t)是周期p的函数，g[·]是一个线性相关函数，定义$g[·]=y_i(2t-1)y_i\left(2t\right)\mathrm{or}{y}_i(2t-1)y_j^{*}\left(2t\right),$0≤i,j∈I<M，I为整数集；步骤二：在循环频率α＝±T/2T_S,根据式(28)计算出来对应信号的四阶累积量值${\hat{C}}_{4Y}(\alpha ,\tau )=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N}{\Sigma }}Y\left(n\right)Y^{*}(n+p)Y\left(n\right)Y^{*}(n+p).\exp (-\mathrm{j\alpha t})$(28)；步骤三：根据式(33)估计对应每个相关函数的循环稳定第一峰的相位φ^r$\phi =\mathrm{angle}\left\{\frac{1}{T}\underset{k=0}{\overset{T-1}{\Sigma }}E\right\{g\left[y_i(2t-1)y_i\left(2t\right)\right]\}.\exp [-\frac{j2\mathrm{\pi t}}{T}\left]\right\}$    (33)；步骤四：根据假设检测与收敛于零均值方差渐近为Σ_ac的多元正态分布这个性质估计一个循环统计量值th_ac，采用式(31)或式(34)进行估计：${\mathrm{th}}_{\mathrm{ac}}=N\stackrel{^^}{c_{\mathrm{aY}}}(t;\tau ){\hat{\Sigma }}_{\mathrm{ac}}^{-1}{c}_{\mathrm{aY}}{(t;\tau )}^T$    (31)式中N为数据长度，是的协方差矩阵的估计${\mathrm{th}}_{\mathrm{ac}}=\underset{r=0}{\overset{R-1}{\Sigma }}{\left|\exp (-j2\pi {\phi }^r){\hat{C}}_{4Y}^r\left(\alpha \right)\right|}^2$    (34)式中R是按式(29)分类的相关数目；步骤五：根据循环频率的式(27))，用式(35)取得检测门限值γ$H_0:\alpha \notin A_4,\forall {\left\{{\tau }_n\right\}}_{n=1}^N\Rightarrow {\hat{c}}_{4Y}(t;\tau )={ϵ}_{4Y}^T(\alpha ;\tau )$H₁:$\alpha \notin A_4,$存在(27)$\Rightarrow {\hat{c}}_{4Y}(t;\tau )=c_{4Y}(t;\tau )+{ϵ}_{4Y}^T(\alpha ;\tau )$其中A₄是四阶循环累积量的循环频率集合；p_F＝p(χ²＞γ)   (35)p_F是虚警概率；步骤六：进行比较判决，即如果th≥γ说明假设H₁成立，即采用了STBC信号；否则，反之H₀成立，即采用了BLAST信号。