直扩通信中的伪码捕获技术研究new

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1、西安电子科技大学硕士学位论文直扩通信中的伪码捕获技术研究姓名：冯彦芳申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：张辉20100101摘要扩频通信是二十世纪通信领域研究最广泛深入的一种通信体制之一。目前，扩展频谱通信以其众多的优点愈来愈受到人们的关注。但是，扩频通信系统也有许多比普通通信系统更加复杂的技术问题，这也使扩频通信的发展受到一定的限制。其中，PN码的同步问题就是扩频通信中的一项重点和难点技术，一般来说，PN码的同步分两步实现：捕获和跟踪。伪码同步的实现是直扩系统中的一个关键问题，尤其是伪码捕获更是目前人们研究的热点问题。常用的伪随机码捕获方法存在捕获时间长或电

2、路结构复杂等缺点，难以有效完成低信噪比或是大多普勒频移下长PN码的捕获。本文首先研究直扩系统中常用的伪码捕获方法一滑动相关法和匹配滤波法，理论推导了它们在捕获时间上的差异，并通过MATLAB仿真它们在白噪声和多普勒频移下的捕获性能。通过分析可知，虽然这两种捕获方法原理简单，实现容易，但是它们都是基于时域相关来完成伪码捕获的，这导致在信噪比很低或是存在大的多普勒频移时，这两种方法不能有效地完成伪码捕获。鉴于时域相关伪码捕获方法存在的问题，本文最后提出了两种利用FFT改进的方法来完成苛刻条件下的伪码捕获。第一种是针对低信噪比下的改进，利用FFT运算将收、发端伪码在时域的滑动相

3、关计算通过将收、发端序列分别做FFT运算，然后频域相乘再做IFFT运算恢复到时域。由于FFT算法的高效性能够大大节省运算量，减少捕获时间；更重要是，通过将相邻几个伪码周期进行相干积累和非相干积累，能够有效地提高相关峰值，从而使该方法能够工作在极低的信噪比条件下。第二种是针对大频偏下的改进，将接收信号和本地伪码等分为几段，然后对每段做部分相关，最后利用FFT消除频偏对相关值的影响。文章中详细分析了该方法的理论基础，并实际仿真说明分段数目和FFT点数对该方法性能的影响。最后，给出了该方法的具体实现步骤，并用MATLAB仿真验证其可实现性。关键词：扩频通信伪码同步滑动相关匹配滤

4、波大频偏AbstractSpreadspectrtmacommunicationisoneofthemostpopularandthoroughlystudiedcommunicationsystemsinthecommunicationfieldin20thcentury．Atpresent，moreattentionispaidtoSpreadSpectrum(ss)communicationbecauseofitsnumerousadvantages．However,technicalproblemsofSScommunicationaremuchmorecompl

5、icatedthanthoseofcommoncommunicationsystems，whichleadtosomeconstraintstothedevelopmentofSScommunication．Forinstance，synchronizationofPNcodeisanimportantandchallengingtechniqueinSScommunication,whichcanbeachievedbytwosteps：acquisitionandtracking．AkeyprobleminDirectSpreadSpectrumCommunicati

6、onistheimplementationofPNsynchronization,、析tllanemphasisonPNacquisition．Thecommonlyusedmethodshavedisadvantagesoflongacquisitiontimeandcomplicatedcircuitstructure，andtheyCan’tworkintheconditionoflowSNRorlargefrequencyoffset．ThispaperfirstlydiscussesPNacquisitionmethodscommonlyusedintheDSs

7、ystem--slidingcorrelationmethodandmatchedfiltermethod，whichacquisitiontimehasbeentheoreticallyderivatedandacquisitionperformancehasbeensimulated．Analysisshowsthattheyaresimpleinprinciple，easyinimplementation,buttheycouldn’tworkintheconditionofverylowSNRandlargeDoppl