[发明专利]WCDMA信号扰码估计和信源信息盲解码方法

说明书

本发明公开了WCDMA信号扰码估计和信源信息盲解码方法。本发明为解决WCDMA信号中信源信息和扰码盲估计问题，提出采用独立分量分析结合锁相环技术，在多用户和载波频率未知情况下估计不同用户的扰码序列和信源信息。首先利用扰码和OVSF码叠加序列的帧重复性，进行帧等间隔采样，建模成载波调制盲源分离的形式，其次利用复ICA方法分别估计出不同用户载波调制的信息码和扰码，然后将ICA所得的信息码和扰码通过锁相环以去掉频偏，通过判决可估计出原始信息码和扰码。在载波频率未知情况下，本发明可以有效识别多用户WCDMA信号扰码序列并对信源信息进行盲解码，并且比基于奇异值分解长扰码估计方法具有更好的性能。

技术领域

本发明属于WCDMA信号处理领域，具体涉及在载波频率未知和多用户WCDMA信号扰码估计和信源信息盲解码方法。

背景技术

WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access,宽带码分多址)是第三代移动通信技术标准之一，具有抗干扰性、抗截获性强等优点，在军事通信和民用通信上有广泛应用。在WCDMA信号产生中，其数据符号和OVSF码相乘完成信道化操作，并利用25阶的长Gold码加扰。WCDMA扰码是将两个m序列为25阶的本原多项式生成的Gold序列截短为38400的码片，同时在截短的序列上叠加了WALSH码，使得我们很难利用Gold序列特性来对扰码进行估计。每个终端WCDMA上行信道中包含数据信道和控制信道，属于多用户信号，而且每个用户的扰码和Walsh码都不一样，这些都对WCDMA信号的扰码估计和盲解码带来很大难度。

目前的研究中，直扩信号中扩频序列估计分为短码扩频序列估计和长码扩频序列估计，其主要方法有子空间法，独立分量分析和基于本源多项式的三阶累积量。Zhang T Q等人提出了基于子空间的方法，在单用户情况下利用短PN码周期性实现了扩频序列的盲估计；沈雷等人根据DS-CDMA系统模型，将接收到的信号表示为盲源分离形式，利用独立分量分析法估计出信号中的扩频序列；但是上述方法只适用于短码直扩信号，并不能直接用于一个周期较长的伪随机码调制多个信息码的长码直扩信号中。为了解决长码直扩信号的伪随机码估计，P.-Y.Qui等人提出分段估计思想，将信号分割为相互重叠的部分，然后利用短码直扩信号方法估计出每一段的扩频序列，最后根据重叠部分拼接为整个扩频序列；但是基于分段奇异值分解的方法，只适用于单用户下m序列的长码直扩信号，对于混合多个长周期扩频信号并不能有效分离。赵知劲等人利用m序三阶累积量及其峰值特性实现了非周期长码直扩信号中的长码盲识别。但是这个算法需要知道Gold序列的整个周期，而在WCDMA协议中Gold码只是一个截短的部分Gold序列，无法得到全部的Gold码。同时基于三阶累积量的长扰码识别方法计算量巨大，对于25阶长扰码的WCDMA信号中Gold序列基本不可能识别。

如上所述，目前的伪随机码的估计都是在单用户和载波已解调的情况下做的研究，在多用户和频率未知的情况下，识别性能快速下降。WCDMA信号本身包含控制信道和数据信道属于多用户信号，而且扩频序列包含了Walsh码和25阶的长Gold码，所以上述方法并不适用于WCDMA信号。本文提出了多用户情况下载波调制WCDMA信号扰码盲估计算法。算法根据WCDMA信道结构特点，通过帧间隔采样，把载波调制的WCDMA信号建模成盲源分离形式，然后利用独立分量分析法结合锁相环技术对扰码和信息码盲估计。

发明内容

本发明的目的是解决WCDMA上行通信链路中，在多用户和有频偏情况下对不同用户的WCDMA信号扰码估计和信源信息盲解码方法。

本发明方法首先将接收到的载波频率未知和多用户叠加在一起的WCDMA信号建模，然后利用复独立分量分析分离不同用户的扰码和信息码，最后利用锁相环技术去除扰码和信息码中的剩余频偏。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案具体包括如下步骤：