PCMA系统中干扰信号的频偏与时延联合估计

doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017040

通信学报 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (2): 173-182.doi: 10.11959/j.issn.1000-436x.2017040

PCMA系统中干扰信号的频偏与时延联合估计

魏雪娟,杨勇,郭一鸣,张冬玲

解放军信息工程大学信息系统工程学院，河南郑州 450001

修回日期:2016-12-11 出版日期:2017-02-01 发布日期:2017-07-20
作者简介:魏雪娟（1988-），女，河南兰考人，解放军信息工程大学硕士生，主要研究方向为通信信号处理。|杨勇（1988-），男，云南大理人，解放军信息工程大学博士生，主要研究方向为盲信号处理、信道编译码技术等。|郭一鸣（1990-），男，河北邢台人，解放军信息工程大学博士生，主要研究方向为通信信号处理、信号逆向分析。|张冬玲（1976-），女，江苏盐城人，博士，解放军信息工程大学副教授，主要研究方向为盲信号处理、信道编译码技术等。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61401511)

Joint estimation of interference frequency offset and time delay in PCMA system

Xue-juan WEI,Yong YANG,Yi-ming GUO,Dong-ling ZHANG

School of Information Systems Engineering,PLA Information Engineering University,Zhengzhou 450001,China

Revised:2016-12-11 Online:2017-02-01 Published:2017-07-20
Supported by:
The National Natural Science Foundation of China(61401511)

摘要/Abstract

摘要：

针对合作接收的高阶调制成对载波多址（PCMA,paired carrier multiple access）信号，提出一种频偏与时延联合估计的算法。算法利用本地存储的序列样本作为辅助数据，与混合信号求相关得到目标函数，采用二维搜索的方法估计频偏和时延。通过设置联合估计的门限值，大大降低算法的计算量。推导干扰信号频偏与时延估计的修正的克拉美罗界（MCRB,modified Cramer-Rao bound），为算法性能评价提供理论依据。仿真结果表明，8PSK调制方式下频偏估计算法与已有算法性能相当，但复杂度降低了 $\frac{2}{3}$ 。

关键词: 成对载波多址, 高阶调制, 频偏估计, 联合估计, 修正的克拉美罗界

Abstract:

For cooperative received high-order modulation PCMA (paired carrier multiple access) signals,joint estima-tion of frequency offset and time delay was proposed.The sequence samples stored locally were used as auxiliary data.Estimation of frequency offset and time delay was calculated by optimizing the objective function,which was obtained from the cross-correlation computation of the auxiliary data and mixed signal,and the optimized process was accom-plished by utilizing two-dimensional search.By setting the threshold of joint estimation,the calculated amount was greatly reduced.Modified Cramer-Rao bound (MCRB) of interference frequency offset and time delay was derived,which provided theoretical basis for performance of the proposed algorithm.Simulation results show that the algorithm has similar performance with existing algorithms,but its complexity is reduced by two-thirds.

Key words: PCMA,high-order modulation, frequency offset estimation, joint estimation, MCRB

中图分类号:

TN911.7

魏雪娟,杨勇,郭一鸣,张冬玲. PCMA系统中干扰信号的频偏与时延联合估计[J]. 通信学报, 2017, 38(2): 173-182.

Xue-juan WEI,Yong YANG,Yi-ming GUO,Dong-ling ZHANG. Joint estimation of interference frequency offset and time delay in PCMA system[J]. Journal on Communications, 2017, 38(2): 173-182.

图/表 9

图1

图2

表1

不同 E s N 0min 和d下的Vmax"

$\frac{E_{s}}{N_{0 \min}} / dB$	V_max
$\frac{E_{s}}{N_{0 \min}} / dB$	d=0.4	d=0.6	d=0.8	d=1.0
0	0.16	0.17	0.21	0.23
2.5	0.17	0.22	0.27	0.30
5.0	0.20	0.27	0.33	0.37
7.5	0.24	0.33	0.40	0.45
10.0	0.27	0.39	0.47	0.53
12.5	0.31	0.42	0.52	0.59
15.0	0.33	0.46	0.56	0.63

表1

图3

表2

图4

图5

图6

图7

参考文献 14

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频偏估计算法	参数条件	实数乘法次数	实数加法次数
本文算法	N=1 600,q=4,M=50	1 280 400	1 279 800
M＆M算法	N=1 600	3 848 796	3 842 398

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PCMA系统中干扰信号的频偏与时延联合估计

Joint estimation of interference frequency offset and time delay in PCMA system

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