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突发性扩频信号的同步技术研究

常娥  
【摘要】: 近年来,扩频技术以其抗干扰能力强、频谱利用率高、抗多径等优越性能在无线数据通信、蜂窝移动通信、军事通信以及遥测监控系统中获得了广泛的应用,并日益受到通信领域研究人员的重视,特别是直接序列扩频技术(DSSS)。根据直接序列扩频原理,只有当接收端的本地扩频序列与接收信号中扩频序列相位一致时,即扩频序列同步时,才能实现接收信号的解扩和解调,否则信号将淹没在噪声中。而在实际的扩频系统中,由于收、发机时钟不稳定、电波传输时延、多径效应等原因造成接收信号中扩频序列相位不确定。因此,扩频序列的同步是扩频系统中的关键技术,也是影响整个扩频系统性能的重要因素。 扩频序列同步分为序列捕获和序列跟踪两个阶段。序列捕获实现扩频序列的粗同步,序列跟踪实现扩频序列的精确同步,序列捕获是扩频序列同步的重点和难点。目前,人们提出的各种扩频序列捕获方案中,始终存在系统性能与硬件复杂度之间的一对矛盾。也就是说,提高捕获性能,降低捕获时间必然以系统复杂度提高为代价,反之亦然。基于以上原因,本文提出一种基于辅助序列和二分法的同步捕获方案。因为辅助序列与扩频序列的相关函数近似满足线性单调性,可以利用快速搜索算法,如:二分法,对接收信号中扩频序列的相位进行快速搜索,在保证系统复杂度不变的前提下,降低序列捕获的时间。同时,为了进一步验证该同步捕获方案的捕获性能,文中采用FPGA器件对捕获方案进行仿真,分析结果表明:与传统的序列捕获方案相比,基于辅助序列和二分法的同步捕获方案可以在系统复杂度和性能不变的前提下,大大缩短捕获时间,实现扩频序列的快速捕获。


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