扩频通信系统同步捕获技术研究

发布时间：2017-11-30 18:37

  本文关键词：扩频通信系统同步捕获技术研究

  更多相关文章： PN码捕获 MCPP算法 高斯扩频序列 衰落信道 捕获概率

【摘要】：扩频通信系统最初是为了满足军事通信中抗干扰能力强,隐蔽保密性高等要求而发展起来的,在测距测速、卫星导航及目标探测等抗干扰军事通信领域占有重要的地位,同时由于其具有多址通信等优点,在移动通信系统等民用领域也得到广泛应用。作为扩频通信系统的核心技术,扩频伪噪声(Pseudorandom Noise,PN)码的同步捕获成为扩频技术研究的关键,全面分析PN码的捕获性能,对扩频通信系统的发展具有重要指导意义。现有发表文献主要采门限判决的PN码捕获方法,这种捕获方法的最佳门限值需随噪声功率实时变化,存在捕获性能对噪声功率估计误差敏感的问题,本文对门限判决方法在理想信道估计下的捕获性能进行了理论推导和仿真验证,并对存在信道估计误差下捕获性能所受影响进行了仿真分析。针对门限捕获算法性能依赖于门限实时准确估计这一弊端,本文提出了一种利用多个PN码相关峰值之间位置的相互关系(Multi-correlation-peak-positions,MCPP)进行捕获判决的算法,避免了对信道噪声的实时估计,增加了PN码捕获的鲁棒性,降低了系统开销,适合工程应用。本文详细推导了所提MCPP算法在高斯加性白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道、频率非选择性瑞利(Rayleigh)慢衰落信道以及频率非选择性莱斯(Rician)慢衰落信道下的检测概率和虚警概率的闭合表达式,并通过计算机仿真进行性能验证。同时与基于门限判决的现有文献算法进行比较,结果表明,所提MCPP算法在避免噪声估计的同时,性能优于常规的门限判决算法,并且采用了频域匹配滤波的实现方法,降低了复杂度。通信系统中,具有噪声特性的传输信号彼此之间的差异性最大,接收端处理信号时不易发生误判,有利于信息的传输。现有二值扩频序列只能从相关等特性上接近随机白噪声,无法从信号的幅度分布特性上逼近噪声,本文对高斯随机序列进行了研究,采用高斯随机序列替代传统扩频序列不仅可以做到从码元分布,相关和幅度分布上逼近白噪声,而且具有更好的隐蔽性和抗截获特性。本文对基于高斯序列扩频的MCPP算法在AWGN信道、Rayleigh信道以及Rician信道下捕获性能进行了理论分析推导和仿真验证。结果表明与m序列相比,采用高斯序列扩频在不损失捕获性能的前提下,更好地保证了扩频信号隐蔽性和抗截获性。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN914.42

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本文编号：1240153