[发明专利]低信噪比直接序列扩频信号检测方法

摘要

低信噪比直接序列扩频信号检测方法，涉及无线通信领域，是为实现低信噪比情况下的QPSK调制的直扩信号检测。该方法采用小波变换的方法，对信号进行降噪，之后根据估计扩频码与估计数据的相互更新对噪声进行进一步抑制，最后对信号的自相关值进行分析，判断出信号的存在。本发明适用于在没有扩频信号的载波频率、扩频码长度等先验条件并且低信噪比的情况下，对DSSS/QPSK信号进行盲检测。

主权项

1.低信噪比直接序列扩频信号检测方法，其特征是：设淹没在高斯白噪声内的DSSS/QPSK信号为：S(t)＝d1(t)c(t)sin(ωt)+d2(t)c(t)cos(ωt)+n(t)    (1)其中，d1(t)、d2(t)为待传输的信息序列分成I、Q两路之后的序列，n(t)为高斯白噪声，ω为调制信号的角频率；c(t)为扩频函数；且：cm∈[+1,‑1]为扩频码，该扩频码为15位的m序列，Tc为扩频码元宽带，p(t)为方波信号；k为扩频码码元数；该方法包括以下步骤：步骤一、对直扩信号进行小波降噪处理，具体为：设f(t)∈L2(R)，即在能量有限的空间中；f(t)的傅里叶变换为ψ(ω)，当ψ(ω)满足：时的函数ψ(t)称为一个母小波函数；把母小波ψ(t)进行伸缩和平移处理，得到小波序列：式中：a为尺度因子，τ为平移量，a,τ∈R，a＞0；ψa,τ(t)为小波基函数；对于获取的扩频信号S(t)的连续小波变换为：式中：a为尺度伸缩参数；b为时间平移参数；采用heursure阈值规则(混合型阈值规则)对扩频信号进行小波降噪处理；步骤二、采用扩频序列预测法对小波降噪后的扩频信号检测，具体为：截取一段获取的信号S(t)作为估计扩频码，即：CmE(t)＝da(t)c(t)sin(ωt)+db(t)c(t)cos(ωt)+nE(t)          (6)式中：da(t)、db(t)为截取的信号中I、Q两路信号，nE(t)为估计噪声；采用估计扩频码与等长度的扩频信号Si(t)相乘：Si(t)·CmE(t)＝[di1(t)c(t)sin(ωt)+di2(t)c(t)cos(ωt)+n(t)][da(t)c(t)sin(ωt)+db(t)c(t)cos(ωt)+nE(t)]＝di1(t)da(t)sin2(ωt)+di2(t)db(t)cos2(ωt)+[di1(t)db(t)+di2(t)da(t)]sin(ωt)cos(ωt)+di1(t)c(t)nE(t)sin(ωt)+di2(t)c(t)nE(t)cos(ωt)+da(t)c(t)n(t)sin(ωt)+db(t)c(t)n(t)cos(ωt)+n(t)nE(t)                  (7)经过低通滤波器滤去高阶项和大部分噪声之后，得到：式中：di1(t)、为Si(t)的两路正交信号，ninB(t)为滤波器的带内噪声；令：以dE(t)加权的Si(t)平均值：定义V(T,psyn)：式中：T为截取信号的长度，psyn为截取信号的不同起始位，M为信息码的码片数目，CmE(t)n表示第n次的估计扩频码，dEi(t)n‑1为估计数据；当且仅当最初截取的估计扩频码长度等于扩频码长度，并且初始位置为扩频码同步位时，V(T,psyn)才会有峰值，根据峰值判断信号是否存在，完成低信噪比直接序列扩频信号检测。