采用PN匹配滤波器的扩频数据通信系统捕获性能分析

本文针对扩频无数数据通信系统的捕获问题，提出了一种采用ＰＮ匹配滤波器实现的方法，大大提高了通信效率。文中对高斯信道和瑞利信道条件下的ＰＮ匹配滤波器的捕获性能进行了分析。     

直扩系统PN码捕获和跟踪的FPGA实现

在数字匹配滤波器和超前滞后鉴相环路的理论基础上,采用VHDL编程,在FPGA芯片上实现PN码捕获和跟踪的电路。详细讨论了各电路模块的设计实现方法。完成电路的仿真验证,给出了仿真波形。结果表明电路工作正常可靠,系统扩展方便灵活,满足设计要求。     

CDMA系统的PN码技术

１CDMA系统中的PN码同步原理发射机和接收机采用高精确度和高稳定度的时钟频率源，以保证频率和相位的稳定性。但在实际应用中，存在许多事先无法估计的不确定因素，如收发时钟不稳定、发射时刻不确定、信道传输时延及干扰等，尤其在移动通信中，这些不确定因素都有随机性，不能预先补偿，只能通过同步系统消除。因此，在CDMA扩频通信中，同步系统必不可少。PN码序列同步是扩频系统特有的，也是扩频技术中的难点。CDMA系统要求接收机的本地伪随机码与接收的扩频编码相位完全同步，实现本地PN码与接收到的PN码在结构、频率和相位上完…     

一种快速的PN码同步捕获方法

针对直扩系统中长PN码同步捕获速度慢的问题,利用推导的串接短PN码与长PN码具有相似相关性的结论,对直扩系统中PN码同步捕获的并行匹配滤波捕获方法进行改进,得到了简单可行的串并结合捕获方法。然后,结合一个周期内PN码相关值,采用迭代的方式,选取简单、实用的自适应门限,实现了突发通信中PN码的快速同步捕获。采用该自适应门限的捕获方法无需估计噪声,计算量小。仿真实验表明所提方法捕获概率高,抗噪性能强。     

超长PN码的延迟–等待直接捕获方法

提出了一种新的直序扩频体制卫星导航定位系统中超长PN码序列的快速直接捕获方法，即通过估计本地与卫星时间偏差来确定延迟时间，从而预置本地伪码的“延迟一等待”捕获法。文章深入分析了该方案实现的主要技术细节和捕获性能。     

匹配滤波器同步捕获技术FPGA设计

匹配滤波器在信号检测和通信系统的同步捕获中起着关键的作用。基于软件无线电思想,分析了匹配滤波器的基本原理,采用一种可编程的分布算术式匹配滤波器同步捕获技术,可用于直接序列扩频接收机。模块采用Altera公司的FPGA Cyclone II EP2C35F672进行设计,仅占用全部逻辑资源的1%。对设计中部分功能单元进行了ModelSim功能仿真,给出了数值实验结果。     

PN码滑动相关捕获方法的改进

在扩频通信中,PN码的同步一直是研究的重点和难点.同步包括两部分:捕获和跟踪.捕获是实现同步的第一步,为了适应不同的环境,人们研究出了许多捕获的方法,其中,滑动相关捕获法是一种最简单、最实用的方法.针对该方法捕获时间较长的不足,提出了增加一个相位搜索控制器的方法来改进PN码捕获电路.在完全不影响其优点的情况下,缩短了捕获时间,使其捕获时间变为了原来的3/4,在工程中有重要的应用价值.     

一种用于卫星通信中的PN码快速捕获方法

扩频技术应用于低轨地球卫星通信系统时,由于卫星相对于地面站具有很高的径向速度和加速度,使得接收信号附加了很大的多普勒频率偏移,增加了捕获难度。基于FFT的捕获方法,提出了分段式数字匹配滤波器和FFT捕获相结合的捕获方法。该方法既具有数字匹配滤波器快速捕获的特点,同时也具有基于FFT捕获算法捕获多普勒频率偏移范围大的特点。     

超长PN码的延迟-等待直接捕获方法

提出了一种新的直序扩频体制卫星导航定位系统中超长PN码序列的快速直接捕获方法,即通过估计本地与卫星时间偏差来确定延迟时间,从而预置本地伪码的“延迟—等待”捕获法。文章深入分析了该方案实现的主要技术细节和捕获性能。     

扩频统一测控系统的PN码捕获

扩频体制的统一测控系统(TT&C)实现遥测、遥控、测距、跟踪、数字通信等多种功能统一以及多站测量和多目标测量的统一,其实质是利用PN码的相关性实现CDMA。多普勒效应和数据调制对PN码的同步捕获和跟踪的影响很大,此时PN码的捕获成为系统实现的关键。     

基于部分匹配滤波的伪码捕获方法研究

研究了高斯白噪声环境下部分匹配滤波的伪码捕获方法的性能,推导了该方法的检测概率和虚警概率。基于部分匹配滤波的伪码捕获方法相对于传统的全匹配滤波法,既可减少处理时间,又能节省系统资源。并利用MATLAB工具对不同信噪比环境下的伪码捕获性能进行仿真,结果表明该方法在一定信噪比条件下是实用的。     

非参量检测器在PN码捕获过程中的应用

提出了一种新的非参量不相关检测器,这样不用估计干扰的方差就可以得到判决门限。对用了非参量检测器的DC/CDMA系统与用了传统检测器的DC/CDMA系统进行了对比。从仿真结果看,当干扰的方差不能精确估计时,非参量检测器的性能明显优于传统检测器的性能。     

基于小波变换的扩频系统PN码捕获研究

由于小波分析具有多分辨率的特点,使得利用小波分析的工具在对突变信号的检测上提取信息方面有着很强的优势。利用小波的这一性质提出了一种小波捕获的方法。通过实际仿真证明B样条小波对有噪声污染的调制信号和白噪声信号的检测更优越;并基于Harr小波提出了一种步进快速捕获方法,通过理论分析,证明该方法可有效减少捕获时间。     

长PN码并行捕获技术研究

长PN码的捕获是TDRSS的关键技术之一。特别是码长达到261888的超长码,要求在低信噪比、较短时间内的捕获,一直是一个难题。本文在对PN码的跟踪、PN码捕获的原理进行简述的基础上,给出了一种长PN码并行捕获的设计与实现方案。该方案捕获时间短,抗噪声性能好,便于工程实现。     

一种PN码捕获的门限自适应估计方法

该文提出一种简单、实用的PN码捕获门限自适应设置方法.我们在对判决量统计特性分析的基础上,采用最大似然估计准则估计出等效高斯白噪声方差V.由此,我们得到了判决门限值的自适应设置方法.最后,我们进行了计算机仿真.结果表明,通过估计门限构造出的PN码捕获装置检测性能与理论值非常吻合,从而说明了其有效性.而且,判决门限的估计方法实现非常简单、快捷,很适合在工程中应用.     

基于DMF的伪码捕获技术研究

在扩频通信系统中基于数字匹配滤波器（DMF）捕获技术具有特殊的优点,就此介绍了基于匹配滤波器伪码捕获的基本原理,并且进行了数学推导,然后给出了基于数字匹配滤波器伪码捕获的电路实现方案,最后利用MATLAB仿真实验给出了仿真结果并验证了该方法的合理性。为基于DMF伪码捕获提供了解决思路和理论依据。     

两种伪随机码同步捕获方法的性能比较

讨论了相关器与延迟匹配滤波器在直接序列扩频 通信系统中实现PN码捕获的原理,并在此基础上分析比较了二者抗窄带、宽带噪声对同步检测干扰的能力,以及同步捕获的平均时间和系统在实际应用中具体实现的难易程度。     

软判决多步法相关攻击在PN码快速捕获中的应用

针对非协作接收的扩频通信系统,低信噪比情况下长周期且生成多项式抽头数较多的扩频码的快速捕获问题一直是研究的重点和难点。本文借鉴密码学中密钥攻击基本思想,提出一种基于软判决多步法快速相关攻击的长周期扩频码快速捕获新算法。通过将PN序列看成线性分组码,将序列相位捕获看成线性分组码的解码,采用软判决方法进行分步串行译码,充分利用序列本身的软信息,实现低信噪比情况下长周期扩频序列的快速捕获。理论分析和仿真结果表明本文算法与多项式抽头个数无关,具有较好的捕获性能,能够在低信噪比下稳定工作;与硬判决相关攻击方法相比,本文算法大约有3.5dB以上的性能提升。      

适用于短码捕获的匹配滤波器的实现结构

扩频码（伪随机码,PN码）捕获是扩频通信中扩频码同步的一个重要环节,基于匹配滤波器的捕获方法具有捕获时间短的优势,比较适合短码的捕获和实时通信的场合。为解决数字匹配滤波器资源占用多的问题,根据扩频码取值的双极性特性,针对数据过采样的应用场合,提出了一种基于FPGA实现的数字匹配滤波器的结构。该结构为两级滤波器形式,无乘...     

一种改进的快速IMP伪码捕获方法

针对迭代信息传递（IMP）伪码捕获算法中寄存器状态选取单元存在复杂度高且缺乏理论依据的问题,提出了一种改进的迭代伪码捕获算法。首先在分析译码得到的后验信息概率分布特性的基础上,定义基于后验信息的评价函数来衡量PN码的寄存器状态估计向量的可靠性。然后,按可靠度从高到低的顺序依次选取状态估计向量作为寄存器状态,进而生成本地PN码并进行相关验证。若相关值大于门限,则宣布捕获成功,操作停止;否则,选取下一个估计向量进行相同操作。若已用完所有的状态估计向量,则宣布捕获失败。最后利用长m序列为例进行理论分析及仿真,结果表明改进算法在一定程度上降低了运算复杂度,大大提高了收敛速度,同时捕获性能提高了大约1~3dB,特别适合于扩频通信系统中长PN序列的快速捕获。