基于FPGA扩频通信系统中伪码同步技术的研究.pdf

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1、中文摘要扩频通信由于频谱利用率高、抗干扰能力强等诸多优点，从诞生起就成为信息通信领域的热门技术。近几年，随着第三代移动通信技术的发展，更是为扩频通信技术的发展带来个广阔的空间。随着信息时代的到来，有限的频率资源越来越不能满足用户的需求，扩频通信为共享频率资源提供了有效合理的解决办法。直接序列扩频通信系统正常工作的前提是接收机必须对扩频码正确的解扩，但是信道中噪声和干扰的影响以及信号的传输延迟必然导致收发两端的扩频码相位不一致，所以接收机首先需要获得扩频码的同步，这是扩频接收机正常工作的先决条件。扩频伪随机伪码的同步包括捕获和跟踪两

2、部分。捕获就是获得扩频码相位的初始同步，这种粗同步中接收伪码与本地伪码的相位具有一定的差值，而跟踪就会继续减小相位差达到精确的同步，并在整个通信过程中保持这种同步。本文首先研究扩频通信理论，之后分析了直扩信号的频谱，对最长线性反馈移位寄存器序列的特性进行讨论。提出了四种捕获方法和两种捕获检测判决法，给出了伪码跟踪环中鉴相算法和环路滤波器的基本参数，研究了在工程应用中的环路设计方法。根据扩频信号的特点提出了分段多积分滑动相关法，并利用加脉冲法实现滑动相关捕获，设计实现了二阶的数字延迟锁定环，提出一种简化的伪码跟踪环路设计方法，最后使

3、用软件无线电技术在FPGA中实现了码同步系统，给出了仿真结果和性能分析。关键词：扩频通信；码同步；捕获；跟踪黑龙江大学硕士学位论文AbstractBecauseoftheadvantagesofhighspectrumefficiencyandstrongcapabilityofanti-jamming，spreadspectrumcommunicationhasbecomeapopulartech-nologyinthefieldofinformationandcommunicationsinceitsbirth．Inrecen

4、tyears，withthedevelopmentofthethirdgenerationofmobilecommunicativetechnology,thefuturescopeofdevelopmentforthespreadspectrumcommunicativetechnologyisbroadened．Withtheadventoftheinformationage，limitedfrequencyresourcescannotmeettheneedsofusers．Thespreadspectrumcommunic

5、ationprovidesaneffectiveandreasonablesolutionforthesharingoffrequencyresources．，Thepremiseofdirectsequencespreadspectrumcommunicationsystemworkingnormallyisthatthereceivermustdespreadthespreadspectrumcodecorrectly．Butbecauseoftheaffectofnoiseandinterferenceasthedelayo

6、fthechannelandsignal，thespreadingcodephaseofsenderandreceivercannotbeinconsistent．Therefore，thereceivershouldgetspreadingcodesynchronizationfirstly．Thisistheprerequisiteofspreadspectrumthatmakesurereceiverworksnormally．Codesynchronizationincludesacquisitionandtracking

7、．Acquisitionistogettheinitialsynchronizationofspreadingcodephase；thereareacertainphasedifferencesbetweenreceivingcodeandlocalcode．Trackingwillcontinuetoreducethephasedifferencestoachieveprecisesynchronization，andmaintainthiskindofsynchronizationinentirecommunicationpr

8、ocess．Thispaperstudiesthetheoryofspreadspectrumcommunicationforthefirsthand．Afterthat，thefrequencyspectrumofdirectsequencesp