一種直接序列擴頻通信系統擴頻碼的捕獲方法和裝置的製作方法

2023-08-04 00:36:56

專利名稱：一種直接序列擴頻通信系統擴頻碼的捕獲方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，具體涉及一種直接序列擴頻通信系統中用於對擴頻碼捕獲的頻域串行搜索的方法和裝置。
背景技術：
碼分多址是一種常用的擴展頻譜通信技術。在碼分多址通信系統中，接收機對擴頻碼的捕獲是實現信號解調的前提。由於收發雙方的相對運動，在接收信號和本地信號之間中會存在都卜勒頻率偏移。都卜勒頻率偏移會影響到擴頻碼同步時的相關檢測幅值，公式為
權利要求
1.一種直接序列擴頻通信系統擴頻碼的捕獲方法，包括如下步驟 1)根據實際通信系統的參數，得到頻率偏移範圍[Fmin，FfflaJ和碼片偏移範圍[Cmin，CfflaJ ;根據系統可承受的碼片偏移和頻率偏移導致的最大信噪比損失，確定同步檢測統計量的門限值Th ;根據頻率偏移造成的信噪比衰減幅度和碼片偏移造成的信噪比衰減幅度，計算出頻率偏移值試探間隔Af11和碼片偏移值試探間隔Acs ;頻率偏移值試探間隔Af11和碼片偏移值試探間隔Acs ;根據頻率偏移範圍Fd和頻率偏移值試探間隔Af11確定頻率偏移試探值集合fm ;根據碼片偏移範圍和碼片偏移值試探間隔Acs確定每個頻率偏移試探值上的碼片偏移試探值集合Icm,n}； 2)在頻率偏移試探值集合{fj中，選擇第一個頻率偏移試探值進行搜索； 3)在當前的頻率偏移試探值所對應的試探集合{cm,n}中，依次選取試探值，計算對應的同步檢測統計量a，選取其中最大值a_，判定同步檢測量a_是否超過門限Th，若超過門限Th則為達到擴頻碼同步，最大值所對應的相位即為接收信號中擴頻碼的相位，完成碼捕獲； 4)若在頻率偏移試探值集合{fm}中還有未搜索的頻點，則選擇下一個頻率偏移試探值進行搜索，回到步驟3);若頻率偏移試探值集合{fj中的每個頻點都已搜索完畢，則回到步驟2)，重新進行一輪二維搜索。
2.如權利要求I所述的捕獲方法，其特徵是，步驟I)中所述實際通信系統的參數包括實際系統的頻率偏移值f，碼片周期T。，發射信號的碼片長度N。
3.如權利要求I所述的捕獲方法，其特徵是，步驟I)中所述頻率偏移、碼片偏移造成的信號幅度衰減公式如下
4.如權利要求I所述的捕獲方法，其特徵是，對頻率偏移和碼片偏移進行搜索的方法為，以AfD、A Cs作為搜索間隔，在閉區間[Fmin，Fmax]、[Cmin，Cmax]內進行搜索。
5.如權利要求I所述的捕獲方法，其特徵是，通過應用錯位搜索方案，在相鄰頻點上所搜索的擴頻碼碼相位試探點錯位0. 5 A Cs。
6.一種直接序列擴頻通信系統擴頻碼的捕獲裝置，包括頻率補償模塊、比較器、時域搜索模塊、數控振蕩器、策略控制模塊，其特徵是， 所述策略控制模塊，用於對頻點位置進行設定以及對碼片偏移試探值進行錯位；所述數控振蕩器，用於產生本地載波；所述頻率補償模塊，用於利用數控振蕩器產生的載波對接收信號進行補償；所述時域搜索模塊，用於對補償後的信號進行時域搜索；所述比較器，用於將時域搜索的檢測量和門限進行比較； 所述策略控制模塊將當前搜索的頻點發送給數控振蕩器，同時採用「錯位搜索」的策略，對相鄰頻點所對應的碼片偏移試探值進行錯位，並發送碼片偏移至時域搜索模塊；所述數控振蕩器連接至頻率補償模塊，頻率補償模塊連接至時域搜索模塊，時域搜索模塊連接至比較器，比較器連接至策略控制模塊。
7.如權利要求6所述的捕獲裝置，其特徵是，所述時域搜索模塊，以碼片偏移值試探間隔△ Cs在碼片偏移範圍[Cmin，CfflaJ的範圍內搜索擴頻碼相位，針對每個相位計算同步檢測統計量，並選取其最大值；根據錯位搜索的策略，在相鄰頻率上的碼相位試探值之間偏移0. 5 A cso
8.如權利要求6所述的捕獲裝置，其特徵是，所述比較器將時域搜索的檢測量最大值和門限進行比較，如果檢測量最大值超過門限Th，則認為完成捕獲，最大值所對應的擴頻碼相位即為接收信號的擴頻碼相位，此時捕獲成功；否則，通知策略控制模塊將下一個頻點的 數值發送給數控振蕩器，開始對下一個頻點的搜索。
9.如權利要求6所述的捕獲裝置，其特徵是，所述數控振蕩器，根據策略控制模塊發送過來的頻點的數值產生本地載波，並將載波信號傳遞給頻率補償模塊。
10.如權利要求6所述的捕獲裝置，其特徵是，所述策略控制模塊，在初始化時在該模塊中寫入根據實際系統參數計算所得的一系列頻點數值，根據搜索的進程發送給數控振蕩器當前搜索的頻率值，和通知時域搜索模塊在相鄰頻點進行碼相位0. 5 △ Cs的偏移。
全文摘要
一種直接序列擴頻通信系統擴頻碼的捕獲方法和捕獲裝置。思路是在相鄰的頻點，碼片試探值進行錯位，提高每個試探點搜索效率。它可以改善低信噪比下的接收機性能，提高碼捕獲效率。和現有技術相比，本發明具有效率高、搜索時間短的優點，在直接序列擴頻通信系統中有一定的實用價值。在實際應用中，時域搜索模塊，比較器，數控振蕩器和頻率偏移補償模塊可以沿用現成的模塊，不需要太大改動便可以實現碼捕獲，非常方便。
文檔編號H04B1/7075GK102638288SQ20121012408
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月25日 優先權日2012年4月25日
發明者樂天, 羅武, 苗光耀, 蔣偉, 袁航劍 申請人:北京大學