直序扩频系统中扩频码同步技术的研究

针对扩频通信中伪随机序列的快速捕获问题,文中提出了扩频信号快速捕获方法,来解决低信噪比条件下伪码序列的捕获问题.首先对直接扩频通信系统的基础理论做了探讨,而后重点研究了两种基带扩频信号同步捕获方案--序列相位搜索捕获法和不连续相位滑动相关法,序列相位搜索捕获法主要适用于m序列码周期较短的情况,而不连续滑动相关法则克服了...     

基于分段相关-视频积累方法的伪码串行捕获优化设计

本文主要针对载波多普勒下的伪码捕获问题,研究了基于分段相关-视频积累方法的伪码串行捕获系统的优化设计.通常的优化设计为假设峰值点的伪码相位偏差为0.但对于实际的捕获系统,由于接收到的伪码相位与本地伪码相位关系随机,在串行搜索过程中过门限值的伪码相位残差可能不为0,从而对捕获性能产生影响.本文主要分析伪码相位偏移残差对峰值点的信噪比和检测概率的影响,并给出了最大伪码相位偏移残差下的平均捕获时间表达式.同时基于平均捕获时间最小准则,给出了搜索步进推荐值.对虚警概率指定和未指定两种情况分别进行了优化设计,得到了最优的中频积累和视频积累设计值,该设计值与载噪比、多普勒容限等因素相关.研究成果可用于指导扩频接收机伪码捕获模块的设计.     

基于滑动相关检测法的伪码同步研究

文章介绍了滑动相关检测法的基本原理,对用时钟脉冲加减法来调整本地伪码相位的过程进行了说明。采用systemview软件构建了滑动相关的伪码同步捕获仿真模型,通过仿真波形可知,滑动相关检测法可以很好地完成伪码的同步捕获。     

基于信号估计的扩频测控信号快捕方法

为进一步提高扩频测控系统的捕获速度,研究了借助辅助序列估计伪码相位的方法,分析了该估计算法的精度。针对该算法在高动态条件下估计偏差较大引起捕获概率骤降的问题,提出引入最大似然频偏估计修正相干载波的方法,显著提高捕获概率。设计了基于码相位估计和载波频率估计的快速捕获算法,仿真结果表明,该算法在载噪比较好的情况下可以有效完成捕获。为提高算法在较低载噪比时捕获的可靠性,提出将估计值作为部分匹配滤波辅助快速傅里叶变换( PMF-FFT )初值的综合捕获方法,与传统捕获方法相比,平均捕获时间显著降低,且并没有带来硬件复杂度的提高,具有一定的理论意义和工程应用价值。     

短码引导实现长码同步的快速捕获方法

在飞行器的码分多址通信和测控扩频统一系统中,长序列伪码的快速捕获是一个不可避免的问题,且具有较大的特殊性。本文提出了一种基于倍速率/倍周期关系短码引导实现长码快速同步捕获的原理,并详细讨论了由此演化而来的倍速率/同周期快捕引导方法,分析了长码捕获时间同短码序列长度、跟踪误差的关系,指出了获得最小的长码平均捕获时间的设计方法。     

低速非相干扩频信号的快速同步方法研究

为了降低低速非相干扩频信号的同步时间,提出了一种分阶段的同步方法。该方法将整个同步过程分为伪码搜索与捕获、频率细估计、伪码跟踪、定时和载波相位跟踪几个阶段。其中前2个阶段采取了并行处理方法,在降低处理时间的同时提高了可接收的信号动态范围;后续各个阶段的处理充分利用了前面处理已经获知的同步信息,进一步减少了信号的同步时间。仿真和FPGA实测结果表明,该同步方法可实现低速非相干扩频信号的快速同步,与传统同步方法相比,同步速度可提高一个数量级。     

基于北斗系统的伪码捕获技术的研究

北斗卫星导航定位系统是我国自主研发的有源三维卫星定位与通信系统.北斗卫星信号的捕获是北斗用户接收机的关键技术之一,捕获性能的优劣直接影响着北斗导航系统的精度和实时性要求.本文基于北斗系统,在FFT并行捕获算法的基础上研究分析了一种相位补偿和同步块累加的伪码捕获算法,并对该算法的性能进行了分析.理论分析和仿真结果表明,该方案能够大大提高信噪比,提高信号的捕获效率.     

相位搜索法扩频码捕获的仿真实现

扩频码同步是扩频通信系统中特别关键的技术,相位搜索法捕获是扩频码捕获中最基本的方法,硬件实现最简单,在短PN码捕获时有很大的优势.文中在MATLAB平台研究该捕获方法的实现,给出了整个同步过程的仿真模型,各部分的详细参数设置和关键部分的仿真结果.选择长度为31的PN码进行仿真,用5级移位寄存器产生本地PN码序列,不断调整其相位,直到本地PN码与接收的PN码序列初步对齐.仿真结果表明,该模型能够实现31位PN码的正确捕获.捕获时间与本地PN码和接收PN码之间的相位差有关.     

基于分段相关－视频积累方法的多驻留伪码捕获系统优化设计

针对载波多普勒下的伪码捕获问题,分析了基于分段相关-视频积累方法的多驻留伪码捕获系统的最优性能。推导了正交双通道检测器的检测概率和虚警概率表达式,给出了多驻留系统的捕获时间均值表达式;通过采用遗传算法对系统进行优化设计,增大了系统的多普勒容限,降低了捕获时间;分析了驻留级数、多普勒和载噪比等对捕获系统性能的影响。研究成果可用于指导扩频系统接收机伪码捕获模块的设计。     

面向抗干扰的突发数据帧同步算法改进

在使用直接序列扩频技术进行抗干扰的通信系统中,针对突发帧的情形,需在每个数据帧的帧头进行帧同步。频率偏移和时间偏移对帧同步过程有较大影响,因此要进行准确的频偏估计和时偏估计。为了保证数据帧抗干扰的能力,伪码长度会较长,此时频率偏移对相关峰的影响很大,采用分段相关的方法减小频偏影响;直接在时域进行相关运算,运算量极大,通过采用基于FFT的伪码并行捕获方法,大大减少了计算量。该方法是以FFT窗口大小为接收数据的移动长度,无需逐个运算伪码,只需根据FFT变换及运算后的结果进行偏移,此时接收数据伪码要与2个相位状态的本地伪码进行频域相关运算,针对这一特点提出利用相关峰进行时偏估计的改进策略,并与原有策略进行比较,时偏估计失败率要远低于传统策略。