扩频讲义-第8讲 伪码同步

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1、2008级研究生扩频通信电子信息工程学院吴志军目录∑8.1前言∑8.2粗同步（捕获）∑8.3细同步（跟踪）∑8.4长伪码的捕获∑8.5一种快速伪码同步方案∑8.6其他快速捕获方法∑8.7载波同步8.1前言所谓两个伪码同步就是保持其时差相位差为状态,()0.令at()−−ττ,()at为两个长度相等的伪码，保持同步1121就是保持ττ=Δ或写成τττ=−=0。1221在码分系统中相关接收要求本地地址码（伪码）与收到的（发送来的）地址码同步。地址码的同步是码分系统的最要部分，其性能好坏直接影响系统的性能。在码分通信系统中，大部分

2、地址码采用伪随机码，因为伪码具有良好的相关特性，有利于同步。准确地讲，码分系统中所有地址码在运行中均是周期性重复的序列（不是单个地址码）。即为：∞ctii()=−−∑atnT()(∞

3、cT为码片宽。c∧∧粗同步是使：ττ−=Δ<τT,其中：Δ=−τττ。c主要的粗同步方法（捕获方法）有：⎧⎧并行法⎪相关法⎨粗同步（捕获）方法⎨⎩串行法⎪⎩匹配滤波法∧细同步（跟踪）：使ττ−=Δ→τ0，并保持住此状态。∧令ct()−−ττ为接收到的伪码，ct()为本地伪码，见下页图。ii伪码周期序列延时本地伪码周期序列延时∧同步过程就是使本地的ττ=；∧粗同步：ττ−=Δ≤τTc细同步：Δ=τ0∧同步检测方法：求ct()()−−ττ与ct的相关函数iiT∧∧ct()−−=−ττct()dtR()()τττ=RΔ∫iiii0

4、并与某一阈值比较，若uR(),Δ>τu则判粗同步完成；00i反之判未完成，见下页图。∑粗同步∑并行相关检测1）并行相关法上页图示表明了并行相关检测法的框图。基本原理：通过检测比较yyy,,...,选其中最大者对应的12N∧τ为检测的时延估值。（误差在以内）.Tc可见并行相关函数检测法在无干扰与理想的相关特性条,件下,理论上只需一个周期即可完成捕获T.但是需要个相关电路所以当NN,1>>时导致设备庞大,.∑串行相关检测法（逐步比较法）2)串行相关检测法上页图为串行相关检测法框图.∧∧基本原理每隔改变一个量:(TTττ或T/2)

5、,并将R(−τ)与cciR(0)∧i值比较例如取uuu(,=),超过时对应的即为估计τ0002值.由上页图可见此时,.Δ≤τTc串行法只需一个相关器电路简单,.但是代价是捕获时间长最长捕获时间可达,(NT−1).c当NN>>1,(1)时−T会很长.c3)匹配滤波捕获法匹配滤波器是保证输出信噪比最大的线性滤波器.这种滤波器在数字通信理论信号的最佳接收理论,以及雷达信号的检测理论等方面均具有重要意义.<通信原理>中关于白噪声时的匹配滤波器有一个结论:设输入信号为st(),则构成它的匹配滤波器的单位冲激响应ht():为ht()=−

6、KsTt()而且也说明了匹配滤波器输出波形的特点是输出为相关函数因此也可以看作是一个相关器,.令at()≡<>0,t0,tT,即其持续时间为T.i构成at()的匹配滤波器其冲激响应为,:iht()=−aT(t)i不难看出,()ht的持续期也为T.∞令ctii()=−∑atn(T)n=−∞当ht()的输入为ct()时，输出yt()等于：ict()−−→ht()−−→yt()iTyt()=∗=ct()ht()h()(ααct−)dαii∫0T=−−aT()ααct()dα∫ii0=−Rt(α−+=TRα)()t−Tii可见，yt

7、()等于at()的周期性自相关函数。i若atm()为序列码（双极性），则有iykT()=→R(0)Rt()k=0,1,2,3......±±±iimax注意：匹配滤波法中，本地码的相位是不变的，匹配滤波器是一个卷积器，不是积分器，可以实时地输出结果，同时输出yt()还不断变化，这就相当于输入“滑过了”本地码，一旦同步，立即捕获。也就是当输出yt()超过阈值时，立即置本地码发生器，令本地开始产生伪码。∑m序列的周期性自相关函数匹配滤波法的特点就是实时性，其输出的最大时刻就是输入伪码一个周期的结束时刻，也就是下一个周期的起始时刻

8、，因此它的最短捕获时间也是。T这种方法的主要限制是长码（N1）的匹配滤波器硬件实现困难。例如：7m位序列码的匹配滤波器构成如下页图所示。∑令m(t)为双极性7位m序列码波形，∑则其匹配滤波器的单位冲激响应为：∑h(t)=m(T-t)。∑下页图给出了m(t)和h(t)的波形。∑7位双极性m