Wireless Synchronization Preamble Detection Scheme Using Bispectra-Based Statistics in the Presence of Stationary Noise

Higher-order statistical analysis has been applied in many areas of communication systems, such as blind equalization, pattern recognition and channel estimation; among others. In this paper, wireless preamble sequences in additive noise are processed to reduce the signal to noise ratio of synchronization signals thereby improving interconnectivity. For such end, detection structures using matched filtering in the form of passive implementation along with cumulant-based processing are proposed. A framework based on bispectra is used to obtain the probability of detection confirming successful synchronization in the presence of Gaussian and non-Gaussian noise. Signal bispectra and power of the tests are estimated over a number of samples within the length of standard wireless preamble signals.

ResumenEl análisis estadístico de alto orden ha sido aplicado en muchas áreas de los sistemas de comunicaciones, como igualación ciega, reconocimiento de patrones y estimación del canal; entre otros. En este artículo se procesan las secuencias del preámbulo mezcladas con muestras de ruido, con el objeto de reducir la relación señal a ruido de las señales de sincronización inalámbricas y por este medio mejorar la interconectividad. Se proponen estructuras de detección basadas en filtrado acoplado en su forma pasiva conjuntamente con el procesamiento basado en cumulantes de alto orden. Se desarrolla un esquema basado en el biespectro para obtener la probabilidad de detección confirmando sincronización en presencia de ruido Gausiano y no-Gausiano. El biespectro de la señal y la prueba de hipótesis se estiman con un número de muestras cuya longitud es menor o igual que la longitud de las secuencias de sincronización en una trama.