[发明专利]基于循环平稳特性的空时分组码MC‑CDMA信号盲识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，更具体是信号盲识别方法。

背景技术

多载波码分多址(MC-CDMA,Multicarrier Code Division Multiple Access)技术是正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)与码分多址(CDMA)的结合，具有两种技术的主要优点。在宽带系统中，MC-CDMA系统把宽带的频率选择性信道转换为一系列经历窄带的平坦衰落信道。接收分集的缺点是接收端的计算负荷很高，可能导致下行链路中的移动台的功率消耗很大。发射端使用空时编码同样可以获得分集增益，而且在接收端解码时只需要简单的线性处理。空时码把天线发送分集技术、信道编码及调制技术有机地结合在一起，可以有效地提高衰落信道的传输性能。把空时码和MC-CDMA结合起来，可以使一个宽带系统获得发射分集。空时码是对MIMO系统中发送符号的一种编码，空时码的识别是非合作MIMO系统的重要内容之一。

循环累积量能够相对准确的描述随机的数字和模拟通信信号，循环累积量的理论已经引起了高度的关注。当信号和噪声环境难以假定时，常常用到信号的循环平稳特性。由于空时分组码存在时间上的相关性，而BLAST不存在。根据这种性质，可通过循环高阶累积量算法实现STBC MC-CDMA识别。

发明内容

空时编码应用比较广泛的是空时分层码(BLAST,Bell Labs Layered Space Time)和空时分组码(STBC,Space Time Block Coding)，本发明所要解决的技术问题是，如何在接收端确定多天线系统采用了哪种空时编码。针对使用多天线的多输入多输出信道，本发明提出一种利用循环高阶累积量统计来识别空时分组码的方法。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

基于循环平稳特性的空时分组码MC-CDMA信号盲识别方法，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：

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

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

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：

式中N为数据长度，是的协方差矩阵的估计

式中R是按标准(29)分类的相关函数数目；

步骤五：根据循环频率的式(27)，用式(35)取得检测门限值γ

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_ac≥γ说明假设H₁成立，即采用了空时分组码(STBC)信号；否则，反之H₀成立，即采用了空时分层码(BLAST)信号。

由以上技术方案可知，本发明先根据空时分组码MC-CDMA系统的基带物理模型、信号构造及矩阵表示，由于空时分组码存在时间上的相关性，而BLAST在时间上不存在这种相关性，所以空时分组码在高阶循环累积量上存在一个特有循环频率，而BLAST不存在。根据这种性质，本发明建立了信号相关函数的选择标准，然后再把这些相关函数和信道参数结合起来，用估计出的循环统计量跟检测门限比较判决，从此改善了识别的效果。