高动态直扩信号快捕设计与FPGA实现-论文.pdf

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1、第54卷第5期电讯技术Vo1．54No．52014年5月TelecommunicationEngineeringMav2014doi：10．3969／j．issn．1001-893x．2014．05．004引用格式：何攀峰，程乃平，丁丹，等．高动态直扩信号快捕设计与FPGA实现[J]．电讯技术，2014，54(5)：547—552．[HEPan—feng，CHENGNai—ping．DINGDan．eta1．FastAcquisitionofHighDynamicDSSSSignals：DesignandFPGAImplementatio

2、n[J]．TelecommunicationEngineer。ing，2014，54(5)：547-552．]高动态直扩信号快捕设计与FPGA实现何攀峰，程乃平，丁丹，崔建华(装备学院，北京101416)摘要：为了解决高动态直扩信号捕获速度与资源消耗的矛盾，分析了部分匹配滤波结合快速傅里叶变换(PMF—F兀1)的捕获性能。针对PMF—FFvr捕获范围有限且占用硬件资源过多的问题，采用递归折叠匹配滤波器代替常规匹配滤波器的方法大大节省了硬件资源，并行FFT保证了其捕获速度，同时采用扫频方法成倍增加了频偏捕获范围。给出了该方法的FPGA设计结

3、构与实现结果，验证了该方法的有效性。与FfTr循环卷积方法相比，在频偏捕获范围一定的前提下，所提方法捕获速度快，占用资源较少，非常适合高动态直扩信号的快速捕获。关键词：高动态信号；直接序列扩频；频偏捕获；快速捕获；部分匹配滤波器；快速傅里叶变换中图分类号：TN911．72；TN914．42文献标志码：A文章编号：1001-893X(2014)05-0547—06FastAcquisitionofHighDynamicDSSSSignals：DesignandFPGAImplementationHEPan-feng，CHENGNai-pin

4、g，DINGDan，CUIJian—hua(EquipmentAcademy，Bering101416，China)Abstract：Tosolvecontradictionsbetweenacquisitionspeedandresourceconsumptionofhighdynamicdi-rect—sequencespreadspectrum(DSSS)signals，thispaperanalyzestheperformanceofPMF—FFT(PartoftheMatchedFilteringcombinedwithFast

5、FourierTransforln)method．Forthedisadvantagethatthismeth—odhaslimitedscopeof~equencyacquisitionandhighhardwareresourceconsumption，thispaperreplacesconventionalmatchedfilterbyreeursiveandfoldedmatchedfilter．resultinginsavinghardwareresourceslargely．ParallelFFTisusedforensur

6、ingthespeedofacquisition．Frequencysweepingtoextendscopeofthe~equeneydeviationiSadopoted．ThestructureandFPGAimplementationarediscussedandtheresultDrovestheeffectivenessoftheproposedmethod．ComparedwiththeFFTcircularconvolutionmethodincertaincapturerangeoffset，theproposedmet

7、hodhasfasteracquisitionspeed，lessresourceconsumption，whichiSwell—suitedforfastacquisitionofhighdynamicDSSSsignals．Keywords：highdynamicsignal；DSSS；~equencyoffsetacquisition；fastacquisition；PMF；FFT1引言行器与卫星进行通信时，由于双方具有很高的相对径向速度和加速度(即高动态)，带来大的多普勒频直接序列扩频(DSSS)具有抗多径衰落、抗干扰移及其变化率

8、，给接收机捕获信号带来困难，同时卫能力、发射功率低、截获率低、保密性好等特点，目前已被广泛用于军事、移动和卫星通信。空间飞星链路接收端信号信噪比较低。因此，在低信噪比、收稿日期：2013—11