基于TDL信道模型的CDMA导频信号检测
2012-02-19屈保平王华剑景占荣
屈保平,王华剑,景占荣
(西北工业大学 电子信息学院,陕西 西安 710129)
0 引言
利用民用移动通信CDMA蜂窝网导频信号的特点,在基站坐标已知的情况下,当运动目标同时接收到四个以上基站导频信号时,通过提取导频信号的到达时差(TDOA),可求得其三维位置信息.由于无线信道的复杂性和和多径效应,会造成信号的衰落和时延扩展[1-3],严重影响接收信号的质量.因此建立一个好的信道模型,可以减小信号的衰落和时延扩展.本文将无线信道看作随机信道,将接收信号看作为一个随机过程,并将导频信号的检测建立在随机信号检测理论的基础上,对CDMA导频信号建立节拍延迟线(TDL)信道模型,并展开θ了研究,建立了基于奈曼-皮尔逊(NP)准则的最佳接收机,并研究了接收机工作特性(ROC).
1 TDL信道模型
TDL(节拍延迟线)信道模型[4]如图1所示,其输入输出可描述为

(1)

图1 节拍延迟线(TDL)信道模型

由上面的假设有
(2)


(3)
其中w[n]~N(0,σ2).
2 贝叶斯线性模型
由(3)式可得观测量的矢量形式可表示为
x=Hθ+w(4)
其中x=[x[0],x[1],…,x[N-1]]T,H是已知的N×p观测矩阵,θ是p×1的随机矢量,θ~N(0,Cθ),w是N×1的噪声矢量,w~N(0,σ2I) ,且与θ独立.检测问题成为
H0∶x=w
H1∶x=Hθ+w
其判决准则为
T(x)=xTHCθHT(HCθHT+σ2I)-1x>γ″
NP检测器判为H1.
3 基于NP检测准则的最佳统计量
如果输入信号在[0,k-1]上是非零的,那么输出信号在[0,k+p-2]上是非零的.令输出信号有效长度N=K+p-1,其中p表示信号的维数,则
H0∶x[n]=w[n]n=0,1,2,…,N-1
H1∶x[n]=s[n]+w[n]n=0,1,2,…,N-1
而且由于选择的信道模型是线性的,我们可以利用贝叶斯线性模型,参见公式(4).举例来说,对于n=0,1,2,3,4;k=2;p=4,我们有N×p=(K+p-1)×p=5×4的矩阵H为

(5)
公式(5)等同于当i=0,1,2,…,N-1,j=0,1,2,…,p-1时,[H]ij=u[i-j],以及p×1=4×1,TDL加权矢量为
θ=[h[0]h[1]h[2]h[3]]T.
结合举例,并参见公……
