空时码盲识别方法研究

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多天线(MIMO)系统是下一代无线通信的关键技术,空时码是多天线系统的重要组成部分,通信对抗领域迫切需要研究空时码的盲识别,它能够为多天线系统对抗技术提供基础和技术支撑,具有重要的理论意义和军事应用价值,已引起学术界的关注。本文主要研究正交空时分组码(OSTBC)盲识别。首先,本文简述了正交空时分组码的基本理论。介绍了Alamouti码的结构特性和编码方式以及接收端的信号合并和最大似然译码过程;同时推广到一般正交空时分组码,分别介绍了实正交空时分组码和复正交空时分组码的结构特性和编码方式。然后,研究了基于独立分量分析的正交空时分组码盲识别方法。假设信号发射时隙数、每组发射信号所含符号数已知的情况下,利用独立分量分析盲估计出虚拟信道矩阵,根据正交空时分组码编码矩阵的正交特性,推导出正交空时分组码的虚拟信道矩阵的相关矩阵为对角矩阵,由此提出相关矩阵的稀疏度和非对角元素方差的识别特征参数;研究了利用非对角元素方差的正交空时分组码识别方法(D-ICA)及利用非对角元素方差和稀疏度的正交空时分组码识别方法(DS-ICA)。仿真结果表明:DS-ICA的识别性能优于D-ICA。最后,研究了基于恒模算法的正交空时分组码的盲识别方法。假设信号发射时隙数已知的情况下,利用基于信息论的最小描述长度(Minimum Description Length, MDL)准则估计出信号子空间维数,即每组发射信号所含符号数;利用恒模算法得到含有编码矩阵的虚拟信道矩阵;根据正交空时分组码的虚拟信道矩阵的相关矩阵为对角矩阵的特性,提出相关矩阵的非主对角元素能量与主对角元素能量之比的特征参数和基于此特征参数的正交空时分组码识别方法(EN-CMA)。同时,对提出的DS-ICA、EN-CMA、基于独立分量分析和能量比特征参数的正交空时分组码的盲识别方法(EN-ICA)、基于恒模算法和非主对角元素方差与稀疏度的正交空时分组码的盲识别方法(DS-CMA)的识别性能进行比较。仿真结果表明:EN-CMA方法的识别性能最好。
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