cdma系统中的快速捕获技术

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1、CDMA系统中的快速捕获技术

2、第1内容显示中摘　要：主要分析了CDMA移动通信系统中的两种重要的快速捕获技术（并行捕获技术和匹配滤波器同步捕获技术，给出了他们的实现方案、系统框图等）。关键词：完全并行；存储并行；混合并行；匹配滤波器　　同步是数字通信系统中设计非常重要的一个环节，因此如何快速准确的获得码的同步，如何使得在低信噪比的环境下能有效地进行同步捕获有非常重要的意义，所以快速捕获技术显得尤为重要。1　并行捕获　　串行积分捕获电路每次积分时间只判别一个相位点是否同步，这在需要快速同步的场合是不适应的，因此，我们很自然地想

3、到如果可以用多个积分电路，每个电路采用不同的本地序列相位，则可以在一次积分时间后同时判别多个相位点，大大缩短了同步捕获时间，根据并行规模和处理过程的不同，我们将并行捕获分为三类：完全并行、存储并行和混合并行。并行捕获中是选取多个并行之路的输出的最大值与门限进行比较。从概率统计上来讲，这符合最大似然估计准则，因而在高斯信道中是最优的。1．1　完全并行　　当接收序列的未知相位区间较小，而又需要快速的捕获时，我们可以考虑完全并行方案。设未知相位分为C个单元（每个单元间隔1／2chip），则完全并行同步捕获有C条之路组成。如图1所示

4、。　　输入信号分别输入C条之路作相关积分，每条支路的本地参考序列相位各不相同，在积分周期结束时，得到C个相关积分结果，选取这C个结果中最大值MAX（Zi）｜i＝1，2，…，C与门限相比较，大于门限则认为有信号存在，并把最大值对应的相位暂时为正确相位，进行验证相关积分，第二次相关的结果再与门限2比较，大于门限则认为系统同步转入跟踪状态。如果MAX（Zi）｜i＝1，2，…，C小于门限则认为无信号或系统未同步，将所有相关积分器清零，并重新开始积分，得到新的C个新的结果，重复以上步骤。500)this.style.ouseg(thi

5、s)">1．2　存储并行　　当接收信号的未知相位区间很大，要做到完全并行是不可能的。一个可行的解决办法是将整个未知相位区间分段，每段包含个单元，共分成C／＝CM段。对每段内的个单元作并行积分，一次积分周期结束后，将个相关结果存储起来。接着复位个积分器，调整所有的本地参考序列相位，进行下一段并行积分，以此类推。当经过CM个积分周期后，所有的C个相位点的相关值都被计算并存储起来。选取其中的最大值MAX（Zi）｜i＝1，2，…，C与门限ξ1比较，如果大于门限则假定最大值对应的相位为正确相位，转入验证积分状态，小于门限的则清除原先存

6、储结果，重新开始所有的C个积分。1．3　混合并行　　存储并行在硬件规模与系统性能之间作了一个平衡选择，但一个明显的缺陷是他要等CM个积分周期后才作一次判决，如果我们在每个积分周期之后对个相关结果进行选最大值并比较门限的操作，则通过适当的选取门限，可以达到加快捕获效果，这就是混合并行方案。系统有2种工作状态，即搜索状态和验证状未知相位区间，将其分为C／＝CM个子相位区间，每个相位区间包括个待测相位点。对一个子的相位区间的个相位区间的相位点是完全的并行搜索，对区间之间是串行搜索。每个检测器在一个相关积分周期T1后输出一个相关值，

7、该相关值表征了该检测器中的本地序列与接收序列的相干程度。在每个相关积分周期结束时刻，共有个相关值被计算出来，选取其最大值与门限ξ1比较，若大于门限则相关相位点被暂定为正确相位，转入相位验证状态；若小与门限ξ1，则计算下一相位区间的相关值。在验证状态中，一个单独分开的非相干检测器载入暂定的准确相位与输入信号作积分长度为T2＝A·T1的相关积分，将相关值与门限ξ2作比较，若大于门限则系统转入同步跟踪状态，否则系统返回搜索状态。　　在并行检测装置中，检测概率的计算不仅要求正确支路的相关值大于门限，而且要求其余支路的相关值小于正确支

8、路相关值。因此，并行装置的检测概率会小于相同信噪比下单支路的检测概率。2　匹配滤波器同步捕获　　匹配滤波器的传递函数是所要匹配的信号的复共轭，当信号埋于高斯噪声中时，匹配滤波器使其输出信噪比最大。　　基带匹配滤波器的前段是在波解调（相干或非相干）、基带滤波和采样量化，输入信号依次送入移位寄存器组成的延迟线，每单位的延迟引出一个抽头，抽头的相乘系数就是扩频序列的值aN（aN＝±1）支持时间上的反序。所有相乘序列送入一个庞大的加法器，得到一个匹配滤波器的输出。显然输出是一个多比特的数值，该数值的大小可以反映输入信号与匹配滤波器的

9、冲击响应的匹配程度，当输入序列与移位寄存器的所有系数匹配时，输出达到最大值，显然，这样实现的匹配滤波器是一个典型的FIR滤波器。但是这样的匹配滤波器通常需要较长的阶数。因为当存在噪声如果匹配滤波器接触不够长其处理增益太小，则输出的信噪比也很小，误判的概率将很大，这与扩频序列的部分自相关有密