تخمین فاکتور گسترش سیگنال‌های طیف گسترده دنباله مستقیم دارای فرکانس حامل غیر صفر در نسبت‌های سیگنال به نویز پایین

Abstract

در سیستم‌های طیف گسترده دنباله مستقیم (DSSS) برای گسترش سیگنال از دو نوع دنباله شبه‌ نویز (PN) کد کوتاه یا کد بلند استفاده می‌شود. یکی از پارامترهای مهم در گسترده کردن سیگنال، فاکتور گسترش (SF) است. در گیرنده‌هایی که به صورت کور به استخراج محتوای سیگنال می پردازند، فاکتور گسترش مجهول است. در این مقاله به مسئله تخمین فاکتور گسترش در سیگنال‌های DSSS دارای فرکانس حامل غیر صفر پرداخته شده است. در ابتدا بر اساس روش بازه‌های زمانی هم‌پوشانی‌دار، ماتریس همبستگی داده‌ها محاسبه می‌شود. سپس با استفاده از ماتریس همبستگی، مقادیر ویژه و بردارهای ویژه محاسبه می‌شود. در نهایت با استفاده از توان دوم چگالی طیف توان بردار ویژه، مقدار فرکانس حامل غیر صفر تخمین زده می‌شود. در مرحله بعد با استفاده از روش داده‌های از دست رفته ، ماتریس کوواریانس این داده‌ها به ازای طول پنجره‌های زمانی متفاوت در تأخیرهای مختلف ساخته می‌شود. سپس با حذف قطر اصلی ماتریس‌های کوواریانس اثر نویز کاهش می‌یابد. در مرحله بعد توان دوم نرم فربنیوس ماتریس‌های کوواریانس محاسبه شده و مقدار واریانس این نرم‌ها معیار تشخیص فاکتور گسترش است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که روش پیشنهادی ارائه شده در این مقاله، به ازای طول‌های مختلف SF در SNR های پایین نسبت به تخمینگر مقایسه شده دارای 3-4dB بهبود عملکرد است.

Keywords

• طیف گسترده دنباله مستقیم
• فاکتور گسترش
• داده‌های از دست رفته
• ماتریس کوواریانس
• دنباله pn