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1、划分相位空间的PN码捕获性能分析信号与信息处理划分相位空间的PN码捕获性能分析赵建功,侯娟(1.中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081;2.石家庄职业技术学院,河北石家庄050081)摘要频率选择性衰落信道中,接收伪噪声(PseudoNoise,PN)码的不确定相位空间中存在多个同相单元.建立检测模型获得了检测过程的检测概率和虚警概率.通过状态转移图结合划分码相位子空间的方法对捕获状态的循环流转进行了描述,获得了捕获性能对信道特性的依赖关系.数值仿真给出了捕获性能随路径数量和接收信噪比等主要参数的变化趋势.关键词扩频;多径衰落信道;捕获;状态转移图中图分类号TN911文献
2、标识码A文章编号1003—3106(2011)11—0025—03AnalysisonAcquisitionPerformance0fPNCodesBasedonPhaseSubspace-divisionZHAOJian—gong,H0UJuan(1.The54thResearchInstituteofCETC,Sh~iazhuangHebei050081,China;2.ShijiazhuangVocationalTechnologylnstau~,ShijiazhnangHebei050081,China)AbstractTherearemultiplein-phaseceilsint
3、heuncertaintyregionofthereceivedPN(pseudo—noise)codeinfrequency—selective—fadingchannels.Thedetectionprobabilityandfalse—alarmprobabilityareobtainedviamodelingofthedetectionprocess.Thecyclictransitionbetweenthestatesemergingintheacquisitionprocessischaracterizedbyflow—graphapproachwiththeuncertaint
4、yregionofcodesdividedintomultiplesub—regions.Thedependenceofsomeacquisitionperformanceparametersonchannelcharacteristicsisobtained.Thevarianceofacquisitionperformancewithmajorchannelparametersi.e.numberofresolvablepathsandSNRareanalyzedaccordingtothenumericalresults.K由wordsspread—spectrum;multipath
5、fadingchannels;acquisition;state—flowgraph0引言多径效应使得接收机PN码相位不确定空间中存在多个同相单元_】j.一方面,通过各同相单元均有可能达到捕获状态,但另一方面,多径效应又使得接收信号的强度分布随机变化,增加了接收信号延时检测的不确定性.利用状态转移图结合对码相位不确定空间进行子空间划分的方法对捕获过程中所经历的各种状态的循环流转进行分析[,可以使得捕获性能的分析过程更加全面和直观.1检测模型式中,C:(1一e)/(1一e一,uN),当衰减指数=0时,c一1/N,式(1)转化成均匀衰减多径分布.当≠0时,式(1)代表的是指数衰减多径分布.0f变
6、量在空间(0,2n)上均匀分布.双逗留的扩频接收机进行PN码捕获时,包括了2种工作模式:搜索模式和验证模式.其中相关积分的时间为个码片周期.在搜索模式下如果z超过了门限值,则捕获接收机将当前搜索的相位单元预判为同相单元然后开始验证模式.搜索模式下,假设接收信号功率为s,噪声功率为.当捕获接收机本地产生的PN码相位和第z条路径上传播的信号相对应时,的判决变量z服从自由度为2的卡方分布J,其概率密度函数为:假设信道中存在条可分解路径,各路径之间(z)=的时间延迟为1个码片周期.每个路径上的平均功率衰减可以表示为:百可ex一面).(2)E[d;]:Ce一(一.(1)收稿Et期:2011_08_10
7、2011年无线电工程第41卷第11期25信号与信息处理…pf-面],,Ic=唧(一)1s)J:i{()cy,1一'cy.一).【P=,;{()c7一cy,r一)2.1状态转移图PN码捕获的过程可以用图1所示的状态转移图来建模.PN码的相位不确定区域R中包含了个同相单元(H单元)和Ⅳ一』jv个非同相单元(Ho单元),搜索过程从各相位单元(包括单元和单元)开始的概率相同,均为1/N图1捕获状态循环转移图各H.状态