基于PMF与FFT的扩频系统快速捕获技术研究

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1、重庆大学本科学生毕业设计（论文）基于PMF与FFT的扩频系统快速捕获技术研究学生：学号：指导教师：专业：电子信息工程重庆大学通信工程学院二0一五年六月GraduationDesign(Thesis)ofChongqingUniversityResearchontheFastAcquisitionofDSSSBasedonPMFandFFTUndergraduate:TanYantingSupervisor:OuJinglanMajor:ElectronicInformationEngineeringCollegeofCommunicationEnginee

2、ringChongqingUniversityJune2015重庆大学本科学生毕业设计(论文)摘要摘要随着科技水平的快速发展，通信技术已经应用于人们生活的各个方面。扩频通信系统主要应用于移动通信、石油勘探、航空航天、海上导航等。扩频通信技术的基本原理是著名的香农定理，m序列是最常见的伪随机码，它易于产生，有随机性和良好的相关性。捕获技术主要有串行捕获、并行捕获、串并行捕获和匹配滤波器。论文研究基于部分匹配滤波器(PMF)与FFT结合的扩频系统快速捕获算法，并通过“北斗二号”B1频段测距码对算法进行验证。PMF-FFT算法是由全匹配滤波器(DMF)推导而来，

3、能更加精确、快速的捕获到信号，但是它存在输出相关增益有扇贝损失的问题。为了改善扇贝损失，论文采用了补零和加窗方法进行改进。补零可以提高FFT的频率分辨率，使得捕获到的频偏更加精确；加窗明显改善了扇贝损失，但降低了输出增益。从MATLAB仿真结果可以看出补零和加窗对扇贝损失有明显的改善作用。论文从理论上推导了PMF-FFT算法的虚警概率、检测概率和平均捕获时间等性能，并通过理论法和MonteCarlo统计法对三种性能进行了仿真验证。从仿真结果可以看出：降低门限值、增加FFT点数或补零都会提高虚警概率；降低门限，增加信噪比或补零会提升检测概率；降低门限值、增加

4、信噪比或补零都会降低平均捕获时间。此外还仿真分析了多普勒频偏对检测概率和平均捕获时间的影响，进一步验证了补零对算法性能的改善作用。关键词：部分匹配滤波，扇贝损失，补零，加窗，MonteCarloI重庆大学本科学生毕业设计(论文)ABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofChina’sscientificandtechnologicallevel,Communicationtechnologyhasbeenusedineveryaspectofpeople'slife.Spreadspectrumcommunicati

5、onsystemismainlyusedinmobilecommunication,oilexploration,aerospaceandMarinenavigationetc.Thebasicprinciplesofspreadspectrumcommunicationtechnologyisthefamous“Shannontheorem”,Msequenceisthemostcommonformofpseudorandomcode,itiseasytoproduce,haverandomnessandgoodcorrelation.Capturete

6、chnologymainlyincludeserialcapturetechnology,parallelcapturetechnology,serialparallelcapturetechnologyandmatchedfilter.ThispaperresearchthePMF-FFTalgorithmwhichverifiedbyTheB1bandpseudocodeofBDSsatelliteIFsignal.PMF-FFTalgorithmisderivedbyallmatchedfilter(DMF)whichcancapturethedat

7、amoreaccurateandfasterthanDMF.Butitexistsscallopinglossproblemonrelativeoutputgain,Inordertoimprovethescallopingloss,thispaperadoptszero-paddingandwindowing.Zero-paddingcanimprovethefrequencyresolutionofFFT,capturethedeviationmoreaccurate;Windowingsignificantlyimprovethescalloping

8、losses,butreducestheoutputgainofF