一种改进的长码直扩信号捕获算法研究.pdf

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1、第31卷2014年第4期上海航天AERoSPACESHANGHAI文章编号：1006—1630(2014)04—0037—04一种改进的长码直扩信号捕获算法研究李春萍，李菊，刘晗超，于翔(上海航天电子技术研究所，上海201109)摘要：针对直扩系统中长码直扩信号捕获问题，提出一种改进型捕获算法。算法基于扩展复制重叠法，对重叠段进行了平均化处理，采用快速傅里叶变换(FFT)算法进行相关性运算。仿真结果表明：该算法可明显缩短捕获时间，并政善了峰均比。关键词：长码直扩信号；扩展复制平均重叠法；捕获中图分类号：TN919文献标志码：AStudyonSomeImprovedLongCodeD

2、SSignalAcquisitionAlgorithmLIChun—ping，LIJu，LIUHan—chao，YUXiang(ShanghaiAerospaceElectronicsTechnologyInstitute，Shanghai201109，China)Abstract：AmodifiedlongcodeDSsignalacquisitionalgorithmwasputforwardforthelongcodeDSsignalacquisitioninDSSSinthispaper．ThereplicaaveragewasappliedtOthefoldingacqu

3、isitionbasedontheextendedsearchalgorithm．ThefastFouriertransformwasusedinthecorrelationcomputation．Thesimulationresultsshowedthatthisalgorithmcouldreducetheacquisitiontimeandimprovethepeak—averageratio．Keywords：LongcodeDSsignal；Extendedreplicaaveragefoldingacquisitionsearchalgorithm；Acquisitio

4、n0引言在直扩系统中，长码扩频较短码扩频具有更好的隐蔽性、抗截获性和更强的抗侦察能力。随着航天扩频测控技术的发展，扩频码的选择不仅局限于短的伪随机码，多种长周期的扩频码也被用于实际工程口]。但长码扩频意味着系统有更高的伪码周期，受信道特性影响增大，系统的同步更难，同步时间更长。针对长码直扩信号捕获，减少信号的捕获时间是关键[2]。目前常用的长码快捕技术主要有间接捕获和直接捕获两大类。间接捕获技术指传统短码引导长码的捕获技术；直接捕获技术主要有并行多通道长码直接捕获法、扩展复制重叠法(XFAST)、CCPAZP—FFT长码直捕法等。分析发现，并行多通道长码直接捕获法占用的资源最多，抗

5、干扰性能不佳；CCPAZP—FFT长码直捕法结构复收稿日期：2012—02—22；修回日期：2012—06—06作者简介：李春萍(1987一)，女，硕士，主要研究方向为通信信号处理。杂，占用存储资源较多；扩展复制重叠法结构较简单，抗干扰性能较好，捕获时间较少，但相关性较差[2{]。为减少捕获时间，提高捕获性能，本文在扩展复制重叠法基础上进行改进，对重叠段进行平均化处理，提出了一种新的长码直扩信号解决方案——扩展复制平均重叠法。1扩展复制平均重叠法基本原理将本地伪码的子序列相加(或折叠)构造一折叠母序列，然后与输入序列相关，这样可覆盖一个大的时间不确定度，从而加快对时间不确定度的搜索

6、。XFAST利用了该技术和伪码子序列的互相关特性，其基本原理可概括为：根据接收信号的伪码序列长度L(为2的幂次方)，在扩展M段(M≥2且为正整数)的情况下，产生长度M×L的本地伪码序列，对M个子码序列进行叠加处理，将此叠加后的序列与接收信号进行相关处理；当出现高于判决门限的相关峰值时，再分别将M个子码序列与接收信号进行相关计算，判断出接收信号中的实际伪码相上海航天AERoSPACESHANGHAI第31卷2014年第4期位。此方法可使FFT计算量减少为原来的1／M，并将搜索的不确定区域扩大M倍。当子序列长度L与M的比值大到数百甚至数千时，计算量明显减少，相关次数的量级从MxL减少为

7、L+M。本方案中，以扩展复制重叠法为基础，对重叠段进行平均处理，同时在相关处理过程中采用FFT算法进行计算。其原理如图1所示。图中：a，b，C，d分别为输人信号中的4个码片；对a：，b：，C，，di(i一1，2，⋯，5)为本地伪码中的扩展码片；a，b，f，d为经过平均叠加处理后形成的码片；t，t分别为输入信号起始时刻及其估值；t+T为经间隔T后时刻；△为时间不确定度。螳呈：圆!．时间不确定度时间误差．黝H．：17_

8、IalIb-Ic·IdlI--!Ql⋯l岛j一1吼l