استفاده از آنتروپی تعمیم یافته جهت تخمین کور طول دنباله های گسترش دهنده در سامانه های طیف گسترده چند کاربره

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مدیر پژوهش و فناوری دانشگاه تخصصی فناوری های نوین آمل

2 دانشگاه فناوری های نوین آمل

چکیده

در این مقاله، یک روش نوین جهت آشکارسازی سیگنال طیف گسترده چند کاربره دنباله مستقیم و همچنین تخمین کور طول دنباله‌های گسترش دهنده طیف در سامانه­های طیف گسترده چند کاربره دنباله مستقیم با حالت­های مختلف کد کوتاه و بلند ارائه شده است. کد گسترش دهنده اساس ساختار سامانه­های طیف گسترده می­باشد که عمدتاً به صورت فرایندی شبه تصادفی مدل می­گردد و شناسایی و تخمین طول آن مهم­ترین بخش از ساختار یک گیرنده طیف گسترده می­باشد که در این مقاله به این مهم ‍‍‍‍پرداخته شده است. اساس روش پیشنهادی تخمین طول کد، یادگیری تئوری اطلاعات (ITL) می­باشد که در مدل‌سازی فرایندهای تصادفی دو دسته  مهم آن که عبارتند از معیار آنتروپی و معیار اطلاعات متقابل، مورد استفاده قرار می­گیرند. روش پیشنهادی از نوع آنتروپی تعمیم یافته می­باشد و به دلیل اینکه شامل انتگرال توان PDF است، در تخمین ساده تر از آنتروپی شانون می­باشد و در ابعاد بالا عملکرد بهتری را از خود نشان می‌دهد. همچنین روش پیشنهاد شده بی نیاز از اطلاعات اولیه بوده به همین دلیل در طراحی گیرنده‌های کور مورد استفاده قرار می­گیرد. شبیه‌سازی­ها و نتایج عددی متنوع صحت ادعای ما را در توانایی روش ارائه شده در تخمین تناوب دنباله گسترش دهنده در دو حالت کد کوتاه و بلند نشان می‌دهند.

کلیدواژه‌ها


[1]     J. G. Prokis and Salehi, “Digital Communications,” vol.4, McGraw-hill New York, 2001. ##                                                        
[2]     L.Tongtong, L. Tongtong, J. K. Tugnait, and D. Zhi, “Channel Estimation of Long-code CDMA Systems Utilizing Transmission Induced Cyclostationarity,” In Acoustics, Speech and Signal Processing, 2003, Proceedings. (ICASSP '03). 2003 IEEE Int. Conf. on, vol.4, pp. IV-105-8, 2003.##
[3]     G. Burel and C. Bouder, “Blind Estimation of the pseudo-Random Sequence of a Direct Sequence Spread  Spectrum Signal,” In MILCOM 2000. 21st Century Military Communications Conf. Proceedings, vol. 2, pp. 967-970, 2000.##
[4]     Y. L. Zhang Tianqi, Dai Shaosheng, Li Xuesong, “Estimation of Period and Chip Rate of Pseudo-Noise Sequence for Direct Sequence Speread Spectrum Signals Using Correlation Techniques,” Aeospace Electronic Warfare, pp. 53-57, 2007.##
[5]     F. S.Khodadad, F. Nazari, "Efficient and        modern algorithm for estimating the input angle of a Direct Sequence Spread Spectrum Signal to the Antenna Array in a Multi-path Channel with Fading," Journal of Electronic and Cyber Defense,  vol 4, pp.36 27, No. 3, Fall 2016, in persion.##
[6]     F.S.Khodadad,G.Abed Hedtani, "Blind Detection of Direct Sequence Spread Spectrum Range Signals Using Information Theory Criteria", Journal of Electronic and Cyber Defense, Volume 2, pp. 47-37, No. 2, Spring 2014, in persian.##
[7]     F. S. Khodadad, F. Ganji, A. Safaei, and F. S. Khodadad, “A Robust PN Length Estimation in down Link Low- SNR DS-CDMA Multipath Channels,” In Advanced Communication Technology (ICACT 2010), The 12th Int. Conf. on, 2010, pp. 951-955.##
[8]     M. Pu, Z. Tianqi, Z. Wei, M. Guoning, and L. Yanli, “Period Estimation of the PN Sequence for Direct Sequence Spread  Spectrum in Multipath Environment,” In Wireless Communications, Networking and Mobile Computing, 2009. WiCom '09. 5th Int. Conf. on, pp. 1-4, 2009.##
[9]     Z. Tianqi, D. Xiaohua, Y. Luqin, and G. Yongsheng, “Blind Estimation of PN Sequence Period for DS-UWB Signal Received in Multi-Path Environment,” In Image and Signal Processing (CISP), 2010 3rd Int. Congress on, pp. 4358-4362, 2010.##
[10]  T. Chang and Z. Zhou, “A Spectral Method for Periodic Estimation of the PN Sequences in Lower SNR DS-CDMA Signals,” In Communications, Circuits and Systems and West Sino Expositions, IEEE 2002 Int. Conf. on, pp. 506-510 vol. 1, 2002.##
[11]  C. N. Nzoza, R. Gautier, and G. Burel, “Blind Synchronization and Sequences Identification in CDMA Transmissions,” In Military Communications Conf., 2004. MILCOM 2004, IEEE, Vol. 3, pp. 1384-1390, 2004.##
[12]  P. Y. Qui, Z. T. Huang, W. L. Jiang, and C. Zhang, “Improved Blind-Spreading Sequence Estimation Algorithm for Direct Sequence Spread Spectrum Signals,” Signal Processing, IET, vol. 2, pp. 139-146, 2008.##
[13]  P. Y. Qiu, Z. T. Huang, W. L. Jiang, and C. Zhang, “Blind Multiuser Spreading Sequences Estimation Algorithm for the Direct-Sequence Code Division Multiple Access Signals,” Signal Processing, IET, vol. 4, pp. 465-478, 2010.##
[14]  Y. Miao, L. Shiju, S. Lei, and C. Jianzhong, “Blind Estimation of Pseudo Random Sequence of DS-CDMA Signals with ICA##
[15]  Method,” In e-Business and Information System Security (EBISS), 2010 2nd Int. Conf.on, pp. 1-5, 2010.##
[16]  W. Yongpeng, L. Luokun, and Z. Jian, “Blind Estimation of PN Sequence of DS-CDMA Signal in Multipath,” In Consumer Electronics, Communications and Networks (CECNet), 2012 2nd Int. Conf. on, pp. 1695-1699, 2012.##
[17]  D. X. Jose C. Principe , Qun Zhao , John W. Fisher Iii, “Learning from Examples with Information Theoretic Criteria,” VLSI Signal Processing, Image and Video Technology, vol. 26, pp. 61-77, 1999.##
[18]  Hossein Mirzadeh Sarcheshmeh,  Hossein  Khaleghi Bizaki,  Sajjad Alizadeh, “PN Sequence Blind Estimation in Multiuser DS‐CDMA Systems with Multipath Channel Based on Successive Subspace Scheme,” DOI: 10.1002, 23 March 2018.##
[19]  X. Gu, Zh. Zhao, L. Shen, “Blind Estimation of Pseudo-Random Codes In Periodic Long Code Direct Sequence    Spread Spectrum Signals,” IET J.,   doi: 10.1049, 7th January 2016.##