扩频调制的伪码跟踪技术分析

在直接序列扩频传输系统中,接收端通常利用匹配滤波器实现扩频信号的初始同步,利用伪码跟踪环实现本地码字对其相位的精确跟踪。伪码跟踪的准确性直接影响解扩的性能。伪码跟踪中采用归一化的鉴相算法,通过合理的环路参数、相干累加长度和非相干累加次数设计,可以提高伪码跟踪的准确性。针对直接序列扩频信号,通过理论和仿真分析得到了码跟踪环中的相干累加长度和非相干累加次数这2个关键参数与载波频差、扩频比以及误码率之间的关系,可以为扩频码定时跟踪的设计提供依据。     

基于直扩的伪码频偏估计

提出了一种基于直接序列扩频信号的伪码频偏估计方法。介绍了解扩原理,包括中频采样、数字下变频、相关累积、伪码频率估计、环路滤波和伪码跟踪等。分析了伪码频偏估计的具体方法:伪码搜索的方法实现伪码大频偏的粗略估计;用锁相环实现伪码的同步;对锁相环的相位误差的提取,环路滤波器的结构和参数给出了具体的实现方法和表达式,并对环路等效噪声带宽的选取及其影响进行了讨论。     

非相干扩频接收机伪码跟踪环设计及FPGA实现

伪码跟踪环的设计是实现非相干扩频接收机的关键环节。为了实现非相干扩频接收机的伪码跟踪,设计了能量归一化的延迟锁定跟踪环,给出了环路的实现结构及环路参数的计算方法。分析了非相干扩频的特点,指出环路设计的关键点,在此基础上阐述了码环鉴别器、环路滤波器、超前滞后码发生器的设计及实现方法,并给出一套具体的实现参数。Modelsim仿真结果及FPGA实测数据表明所设计的环路能对伪码进行精确跟踪。     

伪码测距中码跟踪环的FPGA实现

码跟踪环的设计是伪码/载波相位联合测距系统的一个关键环节.分析了伪码跟踪环路的结构,利用查表法、二阶环路分别对NCO和环路滤波器等关键部分进行了设计,并给出了相应的电路结构.系统仿真与FPAG片上测试结果表明,实现了伪码准确、实时跟踪,跟踪到的伪码相位误差小于载波相位的周期长,设计的跟踪环具有一定工程应用价值.     

直扩遥测中频数字接收机的实现

介绍了直接序列扩频遥测系统的中频数字接收机的设计与实现，给出了基于FPGA实现数字下变频、伪码捕获与跟踪、载波同步等关键问题的解决方案。     

扩频信号的捕获与跟踪

针对直接序列扩频信号,介绍了其发射和接收部分基本组成,给出了系统接收部分的具体设计框图。重点讨论了对扩频信号的捕获与跟踪的方法,其中包括扩频码的捕获与跟踪以及载波的捕获与跟踪。对各模块的性能进行了分析,提出了在高速信号处理板(以FPGA和DSP为基础)中对扩频信号的捕获与跟踪的实现方案。经工程验证,能够实现伪码同步和载波同步,解调出所需信号。     

伪码扩频航天测控体制设计

在分析伪码扩频的可行性和工作原理的基础上，介绍了伪码扩频测控系统的构成和工作过程，设计了伪码扩频信号的调制方式、解调过程和信号的帧结构，探讨了伪码的捕获和跟踪方式。研究结果表明，伪码扩频测控体制具有抗干扰、低截获、信号隐蔽、测距精度高等优点，能够满足未来我国深空测控的需要。     

直接序列扩频接收机伪码捕获仿真设计

伪码捕获是直接序列扩频接收机的关键技术,其性能的好坏直接影响扩频系统能否正常工作。通过对 伪码捕获原理进行了分析以及对各种捕获方法进行了比较,确定一种适合FPGA实现的"捕获零中频处理方案"。 利用SPW仿真平台对其进行了浮点、定点仿真,最后利用仿真得到的定点规则在FPGA上实现了该系统。     

扩频通信接收机关键技术的FPGA实现

扩频伪码的捕获与跟踪是扩频通信接收机的关键技术,其实现十分复杂并且需要大量的软/硬件资源。为了实现接收机的小型化、降低功耗、提高系统的性能和可靠性,提出了采用FPCA实现扩频伪码的捕获与跟踪及其他关键技术,在FPCA上集成数字下变频、载波振荡器、匹配滤波器、伪码发生器、载波跟踪环、伪码跟踪环和解扩共7个模块。详细讨论了各模块的设计方案,并对扩频伪码的捕获进行了仿真,仿真结果证明了设计方案是正确的。     

短码引导实现长码同步的快速捕获方法

在飞行器的码分多址通信和测控扩频统一系统中，长序列伪码的快速捕获是一个不可避免的问题，且具有较大的特殊性，本文提出了一种基于倍速率／倍周期关系短码引导 实现长懒快步捕获的原理，并详细讨论了由此演化而来的倍速率／同周期快捕引导方法，分析了长码捕获时间同短码序列长度、跟踪误差的关系，提出了获得最小的长码平均捕获时间的设计方法。     

一种数字化直接序列扩频信号接收技术

直接序列扩频技术无论在军事通信还是民用通信都有广泛的应用。介绍了一种基于FPGA大规模可编程芯片的数字直接序列扩频接收技术,着重介绍了该数字接收机模型、PN码捕获及PN码同步技术,并且给出了该数字接收机的实际测量结果。     

DSSS接收机中PN码同步的FPGA实现

PN码同步是直接序列扩频通信系统实现正确解调的首要条件,由于发送端和接收端的时钟不同所造成的码片相位偏移将影响到传输数据的正确接收,因此根据PN码良好的自相关特性,提出了一种在基带数字信号处理中基于FPGA的能有效锁定发送端和接收端时钟,实现PN码同步的方案。并结合系统框图具体分析了同步捕获和跟踪中各个模块的功能和实现方法,跟踪模块中涉及到模拟电路部分的也给出了具体的电路设计,最后说明了调试过程中的一些问题及解决技巧。     

航天测控系统中伪码测距精度分析

伪码测距以其较长的无模糊距离和较高的测量精度的显著优势,广泛应用于航天测控系统中。依据伪码测量原理,并结合工程经验数据,通过分析星地伪码测距系统的具体实现结构,研究了系统中各误差源引入的随机误差和系统误差,其中以星地伪码测距设备引入的测量误差作为重点,并对主要误差源伪码跟踪环路进行了较为深入的剖析。     

基于FFT的DSSS序列偶捕获

在直接序列扩频通信中,接收端采用PN码进行解扩,所以PN码的选取十分重要,而序列偶就是一种PN码,可以用于猝发式直扩系统扩频解扩。采用基于FFT的伪码捕获技术,使用Matlab仿真实现DSSS系统中序列偶同步;通过对比序列偶与GOLD码和m序列,得到序列偶自相关性能优于GOLD码,当系统处于较大正弦波干扰时,它的误码率性能优于其他的PN码。高扩频比优于低扩频比,当信噪比大于8dB时,误码率低于10^-3以下,扩频增益越大,误码率越低。     

提高DSSS信号PN码相位测量精度的三点二次插值法

提出了利用三点二次插值法处理相关谱谱峰数据以提高DSSS(直序扩频)信号PN码相位测量精度的算法。该算法利用相关谱谱峰及其邻近的2个数据点确定二次插值多项式,然后求取插值多项式的极大值点以确定相关谱谱峰精确位置,有效地提高DSSS信号PN码相位的测量精度。实验结果表明,该算法实现了大幅度提高PN码相位测量精度的目的。     

基于噪声功率估计的抗窄带干扰接收机自适应PN码捕获技术

在存在强窄带干扰条件下,正确实现伪码捕获是抗干扰接收机的关键技术之一。变换域干扰检测与PN码捕获判决都需要估计接收机背景噪声功率,本文在变换域谱线幅度平方服从指数分布假设下,利用中位数估计理论对存在窄带干扰接收信号的背景噪声功率进行估计,实现干扰检测门限和PN码捕获判决门限的自适应设置。仿真结果表明,文中设计的检测装置可实现强窄带干扰、大动态范围接收机PN码的正确捕获。     

直接序列扩频通信系统中PN码相位的精确测量方法

本文提出了一种精确测量本地PN码和输入PN码相位差的方法,这种方法结合了数值分析算法和数字信号处理技术,通过对鉴相单元输出值的处理得到很高的测量精度,并且由于这种方法为全数字方法,可以用FPGA、DSP等处理芯片方便地实现。文中给出了计算机仿真的结果,并根据仿真结果分析了此方法的准确度和抗噪声性能。这种方法在伪码测距、高精度伪码捕获跟踪、差分定位等领域中有很大的应用价值。     

一种快速的PN码同步捕获方法

针对直扩系统中长PN码同步捕获速度慢的问题,利用推导的串接短PN码与长PN码具有相似相关性的结论,对直扩系统中PN码同步捕获的并行匹配滤波捕获方法进行改进,得到了简单可行的串并结合捕获方法。然后,结合一个周期内PN码相关值,采用迭代的方式,选取简单、实用的自适应门限,实现了突发通信中PN码的快速同步捕获。采用该自适应门限的捕获方法无需估计噪声,计算量小。仿真实验表明所提方法捕获概率高,抗噪性能强。     

低信噪比高动态条件下基于FFT的二维平移累加PN码捕获算法

针对低信噪比高动态条件下直接序列扩频（DSSS）系统中PN码捕获的问题,提出了基于FFT 二维平移累 加的PN码捕获算法。首先对现有的PN码捕获技术进行了分析,然后研究了时变的载波频偏与 码频频偏对PN码捕获的影响,在此基础上,提出了基于FFT二维平移累加的PN码捕获算法。 算法的基本思想是对相关器输出的相关值在载波频偏不确定度与码相位不确定度同时进行平 移,从而消除相关峰“漂移”现象,增大非相干累加的有效性。给出了采用此算法的捕获系 统结构图,并对关键参数进行了分析。最后,通过仿真表明了该算法对捕获系统有6 dB的改 善。     

基于虚拟多用户模型的长码直扩信号伪码估计

针对长码直接序列扩频(DSSS)信号的伪随机码(PN)盲估计问题,提出了一种新的周期长码直接序列扩频信号(PLC DSSS)模型.该模型等同于虚拟多用户短码扩频DS - CDMA系统,采用DS- CDMA的谱范数来估计同步偏移,该算法不需要更多假定限制,利用相关函数二阶矩、特征值分解和模糊酉矩阵方法就可以完成伪码序列的...