[发明专利]非周期长码直扩信号伪码估计方法

说明书

技术领域

本发明属于通信对抗中直接序列扩频信号的盲参数估计领域，具体涉及非合作通信条件下非周期长码直扩信号伪码估计方法。

背景技术

直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)是应用较为广泛的一种扩展频谱系统，它具有抗干扰、抗多径、保密和码分多址等优点，在军事、导航和民用通信中得到广泛应用。非周期长码直扩信号的一个长码周期调制多个信息符号，结构复杂，且接收样本数不足一个长码周期，导致传统的扩频码估计方法很难估计非周期长码直扩信号的伪随机码(简称伪码)，给非合作通信中信息截获带来极大的挑战。

研究表明高阶统计量对信息缺失不敏感，在信号检测与估计领域有着良好的应用前景。非周期长码直扩信号的扩频伪码一般采用m序列，因此可以利用m序列特有的三阶相关函数(Triple Correlation Function，TCF)特性实现非周期长码直扩信号的伪码盲估计。

发明内容

本发明的目的是针对非合作通信中无法估计非周期长码直扩信号的伪码的问题，提出一种基于循环去均值处理、拟合优度检验和三阶相关的非周期长码直扩信号伪码估计方法，从而解决了非周期长码直扩信号的伪码盲估计问题。

本发明中非周期长码直扩信号伪码盲估计方法的步骤是：

1、将非周期长码直扩信号以扩频码码片速率采样转化为基带信号，消除信息码影响后计算得到信号的三阶相关函数。

2、将信号的三阶相关函数矩阵进行预处理和循环去均值处理，实现信号三阶相关峰的粗提取。

3、对于粗提取得到三阶相关峰，利用信号三阶相关函数值的概率分布特性，通过拟合优度检验实现三阶相关峰的精检测。

4、将检测到的三阶相关峰坐标点按共轭系分组，属于不同共轭系的峰值点坐标表示为多项式形式，并两两计算最大公约式，排除掉不合理的公因式后，出现次数最多的公因式即为长伪码m序列本原多项式。

本发明通过循环去均值处理和拟合优度检验更为精确地提取三阶相关峰，再利用m序列三阶相关峰对应多项式的最大公约式为m序列本原多项式的基本原理，实现对非周期长码直扩信号的伪码盲估计。

本发明利用非周期长码直扩信号中信息符号宽度远大于扩频码码片长度的特点，结合m序列移位相加特性，通过将信号延迟一个扩频码码片后与自身相乘，可以有效消除信息码对非周期长码直扩信号三阶相关函数矩阵估计的影响。

本发明利用m序列三阶相关峰特性对估计得到的非周期长码直扩信号三阶相关函数矩阵进行预处理和循环去均值处理，粗提取得到信号三阶相关峰，降低了直接设置阈值提取峰值点的误差。

本发明利用信号峰值点和非峰值点的三阶相关函数值概率分布的差异，构建三阶相关峰检测的二元假设检验模型，从粗提取到的三阶相关峰中排除伪峰。通过拟合优度检验，将极大提高峰值点检测的准确性，提高伪码估计性能。

本发明将精确检测到的三阶相关峰按共轭系分组，对属于不同共轭系的峰值点多项式两两求最大公因式，可以提高伪码本原多项式估计的效率和准确率。

本发明的有益效果是：

1、利用三阶统计量对信息缺失不敏感的特性，通过三阶相关法解决了接收信号不足一个长码周期而无法估计伪码的问题。

2、通过对信号三阶相关函数矩阵进行循环去均值处理，实现了三阶相关峰的初步提取，避免了传统门限值提取可能出现的漏检等问题。

3、构建了非周期长码直扩信号三阶相关峰检测的二元假设检验模型，通过拟合优度KS检验实现三阶相关峰的准确检测。

具体实施方式

下面进一步详细说明本发明的实施步骤。

步骤1，本发明非周期长码直扩信号伪码估计方法在使用时，首先将接收到的非周期长码直扩信号以扩频码码片速率采样后，转化为基带信号y(l)：

y(l)＝Ad(l)c(l)＋v(l) (1)

其中，l为采样时刻，l＝0,1,…,L-1；A、d(l)和c(l)分别表示接收信号的幅度、信息码、扩频长码的采样值；v(l)为零均值高斯白噪声，方差为σ²；扩频增益为G(等于信息符号宽度)，长扩频码周期为N，N＞＞G；接收信号长度为L，L＜N。

将基带信号延迟一个扩频码码片后与原基带信号相乘，得到y₁(l)：

y₁(l)＝y(l)y(l＋1) (2)

在L×L范围内计算的三阶相关函数，得到信号的三阶相关函数：