突發(fā)性擴(kuò)頻信號的同步技術(shù)研究.pdf

1、近年來,擴(kuò)頻技術(shù)以其抗干擾能力強(qiáng)、頻譜利用率高、抗多徑等優(yōu)越性能在無線數(shù)據(jù)通信、蜂窩移動通信、軍事通信以及遙測監(jiān)控系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用,并日益受到通信領(lǐng)域研究人員的重視,特別是直接序列擴(kuò)頻技術(shù)(DSSS).根據(jù)直接序列擴(kuò)頻原理,只有當(dāng)接收端的本地擴(kuò)頻序列與接收信號中擴(kuò)頻序列相位一致時,即擴(kuò)頻序列同步時,才能實(shí)現(xiàn)接收信號的解擴(kuò)和解調(diào),否則信號將淹沒在噪聲中.而在實(shí)際的擴(kuò)頻系統(tǒng)中,由于收、發(fā)機(jī)時鐘不穩(wěn)定、電波傳輸時延、多徑效應(yīng)等原因造成接

2、收信號中擴(kuò)頻序列相位不確定.因此,擴(kuò)頻序列的同步是擴(kuò)頻系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù),也是影響整個擴(kuò)頻系統(tǒng)性能的重要因素.擴(kuò)頻序列同步分為序列捕獲和序列跟蹤兩個階段.序列捕獲實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻序列的粗同步,序列跟蹤實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻序列的精確同步,序列捕獲是擴(kuò)頻序列同步的重點(diǎn)和難點(diǎn).目前,人們提出的各種擴(kuò)頻序列捕獲方案中,始終存在系統(tǒng)性能與硬件復(fù)雜度之間的一對矛盾.也就是說,提高捕獲性能,降低捕獲時間必然以系統(tǒng)復(fù)雜度提高為代價,反之亦然.基于以上原因,該文提出一種基于輔

3、助序列和二分法的同步捕獲方案.因為輔助序列與擴(kuò)頻序列的相關(guān)函數(shù)近似滿足線性單調(diào)性,可以利用快速搜索算法,如:二分法,對接收信號中擴(kuò)頻序列的相位進(jìn)行快速搜索,在保證系統(tǒng)復(fù)雜度不變的前提下,降低序列捕獲的時間.同時,為了進(jìn)一步驗證該同步捕獲方案的捕獲性能,文中采用FPGA器件對捕獲方案進(jìn)行仿真,分析結(jié)果表明:與傳統(tǒng)的序列捕獲方案相比,基于輔助序列和二分法的同步捕獲方案可以在系統(tǒng)復(fù)雜度和性能不變的前提下,大大縮短捕獲時間,實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻序列的快速捕