直接序列扩频接收机伪码捕获仿真设计

伪码捕获是直接序列扩频接收机的关键技术,其性能的好坏直接影响扩频系统能否正常工作。通过对 伪码捕获原理进行了分析以及对各种捕获方法进行了比较,确定一种适合FPGA实现的"捕获零中频处理方案"。 利用SPW仿真平台对其进行了浮点、定点仿真,最后利用仿真得到的定点规则在FPGA上实现了该系统。     

扩频码捕获及其FPGA实现

介绍了直接序列扩频通信中m序列的构造及其滑动相关同步捕获方法,并对其同步时间和抗噪声性能进行了理论分析和实验比较。结果表明,滑动相关法在直接序列扩频码同步捕获中具有优越的抗噪性能。文章同时给出了MATLAB的抗噪声估计及其滑动相关法的FPGA实现方法。     

直接序列扩频系统的多次驻留顺序捕获

本文利用矩阵变换方法对多次驻留顺序捕获的平均捕获时间表示式进行了推导,其过程较信号流图法简单。同时还给出了一次、二次及三次驻留顺序捕获系统的平均捕获时间的计算实例。     

直接序列扩频捕获的门限调整技术与混合方案

讨论了对传统的直接扩频序列同步捕获的改进方法,包括分别基于顺序搜索捕获和匹配滤波捕获的门限调节技术和结合了这两种传统方法的两种不同的混合方案。文中对这几种方法的性能、复杂度和适用性作了对比分析。     

基于FPGA实现扩频码的捕获

通过对伪码捕获原理进行分析以及对各种捕获方法进行比较,确定一种性能好、易实现的串并混合搜索捕获方案。并给出了一个在实际系统中成功应用的捕获电路,用Modelsim对伪码捕获电路部分模块的性能进行了仿真。     

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。     

码多普勒对扩频码捕获性能的影响

为了评价高动态场景中码多普勒对捕获的影响,定量分析码多普勒对相关峰值的影响具有指导意义。引入一种有效的求解码相关结果的方法——图解法,采用此方法推导了当存在码多普勒时码相关结果,详细推导了当码搜索步进不连续时码多普勒对相关峰的影响。通过Matlab仿真了码搜索步进为连续和不连续时码多普勒对相关峰值的影响,证明前述推导是正确的。计算结果表明,当码搜索步进为二分之一码片,相关时间内码多普勒引起的码误差超过四分之一码片时将对相关峰值造成影响。     

GPS伪随机码捕获算法研究

基于MATLAB环境对GPS的C/A码的捕获算法进行了研究。传统的滑动相关算法的主要缺点是需要做大量的滑动相关运算,导致搜索时间过长;为克服这一缺点,提出了一种新的改进算法,对采样数据先进行累加积分,然后做相关运算,可以有效地降低相关次数,使得捕获速度得到明显提高。这种研究方法也适用于其他系统的伪随机码的捕获研究。     

大频偏条件下复扩频码的快速捕获算法

目前常见的捕获算法在系统复杂度和捕获速度之间有着难以调和的矛盾,针对这一矛盾,文中提出一种新的基于复码的二维联合捕获算法。该算法根据复码特性巧妙设计全匹配滤波,以节省捕获时间和资源。同时,在相关后进行FFT运算,实现时域与频域的结合,对码相位和多普勒频移进行二维信号搜索的判决。理论分析和硬件实现验证了该方法能够大幅度的减小捕获时间,节约硬件资源,并且在大频偏情况下仍然具有较好的捕获性能,适于S频段星间通信。     

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...     

Spread Spectrum PN Code Acquisition Using Hybrid Correlator Architectures

A hybrid correlator architecture is described which combines the serial structure of an active correlator with the parallel structure of a matched filter correlator. The mean PN code acquisition time performance of this hybrid serial-parallel correlator structure is analysed. Results are shown which compare the acquisition performance of the serial, parallel, and serial-parallel structures. The results are for a PN code length of 64 code chips and assumes a Gaussian channel with the receiver detection threshold set to obtain a constant false alarm rate. An enhancement to the serial-parallel acquisition algorithm is also described which can increase the acquisition time performance by about 15% for typical operating conditions. Overall the results demonstrate that the hybrid correlator can provide rapid code acquisition with a limited receiver complexity.     

扩频通信系统中基于预处理的编码捕获方法

针对传统的编码捕获方法的不足,文中提出了一种改进的捕获方法。该方法利用扩频序列的循环相移特性,来消除调制信息以及随机数据影响。同时,为了改善接收信号的信噪比,通过采用反馈电路的方法,来抑制噪声干扰。理论分析和仿真实验均表明：文中提出的改进的捕获方法能够明显的改善捕获系统的正确检测概率和虚警概率,提高系统的可靠性。     

DMB-T传输系统中扩频码快速捕获研究

讨论了DMB-T传输系统中基于匹配滤波器的扩频码快速捕获算法,针对传统匹配滤波器占用硬件资源大的缺点,提出了一种新的多停顿捕获方案.新方案在匹配滤波器结构和算法上进行了优化,在原有硬件规模的基础上扩充了系统的捕获验证功能,降低了虚警概率,缩短了捕获时间.结合同步捕获系统框图分析了各个模块的功能和实现方法,并通过Modelsim仿真和FPGA硬件平台测试,验证了方案的可行性和先进性.     

航天扩频测控系统中伪码捕获方法研究

 针对航天扩频测控系统的捕获需求,提出一种能够降低谱峰衰减且具有较高频率估计精度的FFT伪码捕获方法.在部分匹配滤波过程中采用汉宁窗对数据加权后再累加,以减小谱峰衰减.采用插值FFT估计多普勒频率,以提高频率估计精度,根据不同测控环境下伪码捕获的特点,分析比较了抛物线插值法和改进的Rife法两种插值算法.理论分析和仿真结果表明,改进方法能够减小FFT输出的峰值衰减,提高多普勒频率估计精度.     

应用LMS自适应滤波器实现直接序列扩频系统伪码同步

在直扩系统中,伪随机序列的同步必须在数据解调判决前完成。介绍了一种新型的同步方法,这种方法利用LMS自适应滤波器来检测收发端的码延迟,具有比传统的相关检测更优良的性能。更重要的是,这种方法根据稳定后的滤波器工作特性,可直接实现PN码的跟踪,不需要额外电路。     

用于低轨卫星通信系统的DSSS码捕获技术

研究了用于低轨卫星通信的直接序列扩频系统的码捕获技术.首先,分析了低轨卫星通信中影响码捕获的主要因素,在此基础上,综述了码捕获技术的研究发展过程,针对当前码捕获技术用于LEO卫星通信时存在的两个主要问题,即抗载波频偏能力有限和对码频频偏考虑不足,就三种典型的码捕获技术进行了研究,最后指出了码捕获技术的研究方向.     

一种长周期扩频码设计

设计了一个长周期扩频序列码。在研究扩频通信PN码设计原理的基础上,参考P码设计方法,提出一种长周期扩频序列码的设计方法。该方法利用多个m序列的输出进行截短,利用非线性组合方法加大了码的复杂性和扩展了码的长度。实验结果表明,在同样长度下,采用该方法产生的码与P码相关特性接近,10.23 MHz时钟下的周期达5年以上。     

高动态短时突发扩频信号的快速捕获技术研究

针对传统伪码捕获结构在处理高动态突发信号时存在的局限性,提出了一种基于载波信号功率谱特性的快速捕获电路结构,通过计算解扩信号功率谱最大值与次大值的比值,并将该比值与判决门限进行比较,从而判断捕获成功与否.采用Welch算法改进信号功率谱的方差特性,计算机仿真结果验证了该算法能够完成高动态环境下短时突发扩频信号伪码的快速捕获.     

扩频通信系统相位的捕获与跟踪技术

本文讨论扩展频谱通信系统中有关相位的捕获与跟踪技术问题，道德在扩频通信系统原理的基础上结合实际系统中的应用条件，详细分析了捕获的方法、性能特点，给出了比较适用的2种捕获与跟踪原理图。理论分析与实验结果表明，所采用的分析方法和捕获方案是可行的。     

High-Sensitivity Acquisition of Ultrahigh Dynamic Direct Sequence Spread Spectrum Signals in Space Communications

According to the requirements of the high-sensitivity acquisition of Direct Seq- uence Spread Spectrum （DSSS） signals under ultrahigh dynamic environments in space communications, a three-dimensional joint search of the phase of Pseudo-Noise-code （PN-code）, Doppler frequency and its rate-of-change is presented to achieve high sensitivity in sensing high-frequency dynamics. By eliminating the correlation peak loss caused by ultrahigh Doppler frequency and its rate-of-change offset, the proposed method improves the acquisition sensitivity by increasing the non-coherent ac- cumulation time. The validity of the algorithm is proved by theoretical analysis and simulation results. It is shown that signals with a carrierto-noise ratio as low as 39 dBHz can be captured with high performance when the Doppler frequency is up to ＋1 MHz and its rate-of-change is up to ＋200 kHz/s.