第四章 扩频序列的捕获
直接序列扩频接收机同步技术研究
第ｌ９卷第２期 ２００６年６月 宁波大学学报（理工版） ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＩＮＧＢＯ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＳＥＥ） Ｖｏｌ ｌ９ ＮＯ ２ Ｊｕｎｅ ２００６
文章编号：１００１—５１３２（２００６）０２—０１６１—０５
直接序列扩频接收机同步技术研究
刘 丽 ，何加铭 ，陈志君 ，祝炎明 ，
（１．宁波大学通信技术研究所，浙汀宁波３１５２１１；２．宁波市通信芯片与射频技术重点实验室，浙汀宁波３１５０４０）
摘要：同步的实现是直扩系统中一个关键问题，目前对ＰＮ码同步的研究主要集中在如何实现快
速捕获的问题．以前主要采用串行捕获方法，这种方法实现简单，但捕获速度不能满足要求，而
现在大规模集成电路的应用使并行捕获方法成为可能，捕获速度快，但系统的复杂度很高．基于
此，本文提出一种混合捕获方法，可实现ＰＮ码捕获的时间性能与系统复杂度的折衷．最后通过
ＭＡＸ＋Ｐｌｕｓ仿真和ＦＰＧＡ硬件平台测试，验证了方案的可行性． 关键字：同步；混合捕获；直接序列扩频；ＰＮ码；ＦＰＧＡ 中图分类号：ＴＮ９ｌ５．０４ 文献标识码：Ａ
同步的实现是直扩系统一个关键问题，捕获技 术又是同步实现的关键技术．目前设计捕获器…有
３种典型方法：（１）滑动相关捕获法．其缺点在于当
２端ＰＮ码钟频相差不多时，相对滑动速度很慢，导
致搜索时间过长；（２）序贯估值搜索法．该方法搜
捕时间虽然很短，但它的先决条件是对外来的ＰＮ码
先要进行检测出后才能注入移位寄存器；（３）匹配
滤波器搜捕法，这种方法电路复杂，长度受工艺、
功耗和材料等限制．
综上考虑，本文提出一种基于滑动相关捕获法
的混合捕获同步系统，采取混合捕获方法限定搜索
范围，缩短搜索时问，改善系统性能．
１原理简介
１．１几种典型思路及比较
１．１．１串行方案（单积分滑动相关捕获系统）
串行方案原理，根据积分清零器输出值与预设 门限值之间比较的结果，依次遍历接收ＰＮ码序列
浅析扩频通信技术的应用及其系统的工作原理
第34卷 第2期 2012-2(下) 【59】收稿日期：2011-09-20作者简介：胡煜（1979－），男，湖北英山人，讲师，硕士，研究方向为通信工程技术。1 扩频通信简介扩频通信 (Spread Spectrum Communication) 是将待传的信息数据被扩频序列（Spread Sequence 又称 Pseudo Noise Code，即 PN 码）编码调制，实现频谱扩展后再传输；接收端采用同样的编码进行解调及相关处理，恢复原始数据。扩频通信系统发端简化为调制和扩频，收端简化为解和解调，收发端两侧各有一个完全相同的伪随机码发生器，要求收发端的 PN码精确同步，系统的其他环节合并到信道中。扩频通信从电磁波角度来看，是与一般现有的常规方法完全不同的。常规的通信是在频段上细分（频分多址）或时间上细分（时分多址）给通信用户，彼此互不干扰的分别使用。而扩频通信用伪随机编码把基带信号的频谱进行扩展，形成相当带宽的低功率谱密度信号发射。使用不同的伪随机编码，不同通信用户可在同一频段、同一时间工作，互相影响极小。因此，扩频通信在调制、解调上也与众不同。信息数据经通常的数据调制后变成带宽为 B1 的信号（B1 为数字频带信号带宽），用扩频序列发生器产生的伪随机编码去对数字频带信号作扩频调制，形成带宽为 B2(B2>>B1),功率谱密度极低的扩频信号发射。众多的通信用户，使用各自不同的伪随机编码，可以同时使用带宽为 B2 的同一频带。在接收端，首先使用与扩频信号发送者相同的伪随机编码作扩频解调处理，把带宽信号恢复成通常的数字频带信号，再使用通常的通信处理手段解调出发送来的信息数据。显然，若接收端不知道发送的扩频信号所使用的伪随机编码时，要进行扩频调制是非常困难的甚至是不可能的。这就实现了信息数据的保密通信。如果接收端用某一伪随机编码在接收某一发送来的信号时，通信信道中的另一些伪随机编码调制的扩频信号不能在该接收端的扩频解调处理器中形成明显的信号输出，即不会对接收端的扩频处理形成干扰或干扰极小。这样，接收端使用不同发送者使用的不同伪随机编码作扩频解调，就可得到不同发送者发送来的信息数据，实现多用户（多址）通信。2 扩频通信技术的应用研究扩频技术到目前为止，其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统，而跳频系统与直扩系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。一般而言，跳频系统主要在军事通信中对抗故意干扰，在卫星通信中也用于保密通信，而直扩系统则主要是一种民用技术。对跳频系统的分析，现在仍集中在其对抗各种干扰的性能方面，如对抗部分边带干扰以及多频干扰等。而直扩系统在移动通信系统中的应用则成为扩频技术的主流。码捕获同步的实现是直扩系统中一个关键问题。只有在接收机将本地产生的伪码和接收信号中调制信息的伪码实现同步以后，才有可能实现直序扩频通信的各种优点。同步过程分为两步来实现：首先是捕获阶段，实现对接收信号中伪码浅析扩频通信技术的应用及其系统的工作原理Brief analysis for applications and system operating principles of spread spectrum communications 胡 煜 HU Yu （桂林电子科技大学 信息与通信学院，桂林 541004）摘 要： 由于扩频技术具有很强的抗干扰性能、低功率密度隐蔽传输、信息保密传输、任意选址等特点，在通信、测距、定位、控制等诸多领域使用时都有其独特优点，因而在国际上受到普遍关注而迅猛发展。目前，各个国家纷纷提出了在数字蜂窝移动通信、卫星移动通信和未来的个人通信中采用扩频技术，扩频技术已广泛应用于蜂窝电话、无绳电话、微波通信、无线数据通信、遥测、报警等各种系统中。本文首先分析了扩频通信技术的应用情况，然后介绍了直接序列扩频通信系统的工作原理。 关键词： 扩频通信技术；系统；工作原理中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2012)2(下)-0059-03Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2012.2(下).19
扩频通信系统的systemvue仿真
扩频通信系统的systemvue仿真研究
【摘 要】由于通信技术的迅猛发展，在无线通信中扩频通信技术的应用越来越广泛。扩频通信技术具有抗干扰能力强等诸多优点，使该技术越来越受到人们的关注。到目前为止，其最主要的两个应用领域是移动通信系统和军事抗干扰通信,而直扩系统和跳频系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。
SystemView是一种基于Windows平台，主要用于通信系统与电路的设计、仿真和分析，是一个系统仿真分析的可视化软件工具。
本论文主要是以扩频通信系统的理论为基础实现扩频系统SystemView的仿真分析。本论文主要内容是直接序列扩频系统的仿真分析，扩频增益和扩频码序列对系统性能的影响等相关问题，并给出相应仿真结果。
【关键字】 扩频通信 SystemView 仿真
Spread spectrum communication system of systemvue simulation
【Abstract】As an important branch of communication ,spread spectrum communication is
also channel of communication system development direction.It has strong anti-jamming
capability,good secrecy,realize muti-assess communicatiom easily.Therefore, this technology is
getting people's attention increasingly.So far,two of its main application fields is still mobile
communication system and military anti-jamming communication.The direct sequences spread
大频偏条件下复扩频码的快速捕获算法
大频偏条件下复扩频码的快速捕获算法
黄尧;杨伏华;吴团锋;李洪胜
【摘 要】目前常见的捕获算法在系统复杂度和捕获速度之间有着难以调和的矛盾，针对这一矛盾，文中提出一种新的基于复码的二维联合捕获算法。该算法根据复码特性巧妙设计全匹配滤波，以节省捕获时间和资源。同时，在相关后进行 FFT 运算，实现时域与频域的结合，对码相位和多普勒频移进行二维信号搜索的判决。理论分析和硬件实现验证了该方法能够大幅度的减小捕获时间，节约硬件资源，并且在大频偏情况下仍然具有较好的捕获性能，适于 S 频段星间通信。%The
contradiction between system complexity and acquisition speed
commonly exists in current acquisition algorithms. In light of this, the
paper proposes a novel two-dimentional joint acquisition algo-rithm
based on complex code. According to the characteristics of complex code,
fully matched correlation is designed to save acquisition time and resource.
Meanwhile, the combination of time and frequency do-main is achieved
via FFT calculation, and two -dimentional signal search is judged by
matching -code phase and Doppler frequency shift. Theoretical analysis
扩频通信原理chapter1
扩频通信原理chapter1
一．扩展频谱技术概述
概念：所谓扩展频谱技术通常是指用比信号带宽宽得多的频带宽度来传输信息的技术。一种典型的扩展频谱系统如图0-1所示：
图0-1 典型扩展频谱系统框图
它要紧由原始信息，信源编译码，信道编译码（差错操纵），载波调制与解调，扩频调制与解扩频与信道六大部分构成。信源编码的目的是去掉信息的冗余度，压缩信源的数码率，提高信道的传输效率。差错操纵的目的是增加信息在信道传输中的冗余度，使其具有检错或者纠错能力，提高信道传输质量。调制部分是为使经信道编码后的符号能在适当的频段传输，如微波频段，短波频段等。扩频调制与解扩是为了某种目的而进行的信号频谱展宽与还原技术。框图中各点信号的时域与频域特性如图0-2所示。与传统通信系统不一致的是，在信道中传输的是一个宽带的低谱密度的信号。为什麽要进行扩频？这是由于它具有一些特殊的优点。
特点：
1) 抗干扰能力强，特别是抗窄带干扰能力。
2) 可检性抵，(LPI---Low Probability of Intercept)，不容易被侦破。
3) 具有多址能力，易于实现码分多址（CDMA）技术。
4) 可抗多径干扰。
5) 可抗频率选择性衰落。
6) 频谱利用率高，容量大（可有效利用纠错技术、正交波形编码技术、话音激活技术等）。
7) 具有测距能力。
8) 技术复杂。
应用：基于以上这些特点，扩频技术首先应用于军事通信，现在也开始民用与商用。
1) 卫星通信（多址，抗干扰，便于保密，降低平均功率谱密度）
2) 移动通信（多址，抗干扰，便于保密，抗多径，提高频谱利用率）
3) 无线本地环路
4) GPS（选址，抗干扰，保密，测距）
5) 测试仪，干扰仪测时延，无码测试仪`````
要紧缺点：技术复杂，但是随着数字处理技术的进展，集成工艺进步，使扩频系统的实现变的简单，只需对扩展技术有通常的熟悉就能够从事扩频系统的设计工作。因此，扩频技术信源 信源编码 信道编码 载波调制 扩频
一种基于二分试探法的相干扩频快捕系统
第２３卷第１期 ２００７年２月 信号处理 ｓＩＧＮＡＬ ＰＲ０ＣＥＳｓＩＮＧ Ｖ０１．２３． Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２００７
一种基于二分试探法的相干扩频快捕系统
周先军 胡修林 张蕴玉 王甲池
（华中科技大学电子与信息工程系，湖北武汉４３００７４）
摘要：利用辅助序列与接收ＰＮ码的线性相关性，在搜索方向判决准确的前提下，折半的查找范围对应折半的误差范
围，达到应用二分法大步进缩小查找范围，从而有效的加快捕获速度，与常规步进滑动相关法相比，该捕获系统能够有效
改善长ＰＮ码的捕获性能。
关键词：直接序列扩频；快速捕获；辅助信号；二分法
Ａ Ｃｏｈｅｒｅｎｔ ＰＮ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｍｅ Ｂａｓｅｄ Ｂｉｓｅｃｔｏｒ Ｓｅａｒｃｈ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ
Ｚｈｏｕ Ｘｉａｎｊｕｎ Ｈｕ Ｘｉｕｌｉｎ Ｚｈａｎｇ Ｙｕｎｙｕ Ｗａｎｇ Ｊｉａｃｈｉ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ＆ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂｙ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｗｉｄｅ ｃｒｏｓｓ—ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｉｎｐｕｔ ｓｉｇｎ￣ａｎｄ ａｎ ａｕｘ￣ｉｌｉａｒｙ ｓｅｑｕｅｎｃｅ，ａ ｓｃｈｅｍｅ ｉｓ ｐ】 ｐＤｓｅｄ
ｔｏ ａｃｃｅｌｅｒａｔｅ ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｐｓｅｕｄｏｎｏｉｓｅ（ＰＮ）ｃｏｄｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｉｎ ｄｉｒｅｃｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｓｐｒｅａｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ（ＤＳ／ＳＳ）ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ｓｅａｒｃｈ ｒａｎｇｅ ｉｓ ｒｅｄｕｃｅｄ ｂｙ ｈａｌｆ ｂａｓｅｄ ｔｈｅ ｈｉｉｓｈ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｄｊｕｓｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．Ａｂｏｕｔ ｓｏｍｅ ｔｉｍｅｓ ｉｔｅｒａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ ａｂｏｕｔ
AR自编码扩频系统中扩频序列的特性研究
第２９卷第２期 ２００７年２月 电子与信息学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｌ０１．２９ＮＯ．２ Ｆｅｂ．２００７
ＡＲ自编码扩频系统中扩频序列的特性研究
魏梅①② 李仲令①
（电子科技大学通信抗干扰技术国家重点实验室 成都６１００５４）
大连交通大学电气信息学院大连１１６０２８）
摘要：在扩展频谱通信中，扩频序列的性能与系统的抗多址干扰、抗多径衰落的能力，和信号的低截获率概率有
密切关系，也关系到捕获与同步系统的实现。扩频序列的特性对扩频系统的性能有重要影响。在自编码扩频通信系
统中，自编码扩频序列的特性对于自编码扩频系统的性能同样非常重要。该文详细分析了采用ＡＲ滤波方式产生的
扩频序列的扩频特性。计算机仿真说明，用ＡＲ滤波提取自编码扩频序列完全满足自编码扩频通信的要求。 关键词：自编码扩频通信；ＡＲ滤波；相关性；线性复杂度；游程特性
中图分类号：ＴＮ９１４．４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—５８９６（２００７）０２—０２９１—０５
Ｔｈｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｂｙ ＡＲ－ＳＥＳＳ
Ｗｅｉ Ｍｅｉ①②Ｌｉ Ｚｈｏｎｇ－ｌｉｎｇ￣）
①（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏ／Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ＵＥＳＴＣ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００５４，Ｃｈｉｎａ） ②（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤＪＴＵ，Ｄａ￣ａｎ １ １６０２８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｓｐｒｅａｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ａｒｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｏ ｔｈｅ
ａｎｔｉ－ｊａｍｍｉｎｇ，ａｎｔｉ ｍｕｌｔｉ—ｐａｔｈ ｆａｄｉｎｇ，ｔｈｅ ｌｏｗ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｉｎｔｅｒｃｅｐｔ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｃｏｄｅｓ ｈａｖｅ ｔｒｅｍｅｎｄｏｕｓ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｒｅａｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｙｓｔｅｍ． Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｌｌｙ，ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｃｏｄｅｓ ａｌｓｏ ｐｌａｙ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒｔ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｅｌｆ－Ｅｎｃｏｄｅｄ Ｓｐｒｅａｄ
基于软件无线电的直接扩频序列接收机新方案
龙源期刊网
基于软件无线电的直接扩频序列接收机新方案
作者：陈忠辉 冯心欣
来源：《现代电子技术》2010年第05期
摘 要:在低信噪比的低压电力线通信环境中,使用传统的扩频解调方法,不易提取同步载波。针对这一问题,提出一种基于软件无线电结构的直接扩频序列(DSSS)接收机方案。该方案以带通采样定理为依据,结合A/D转换器和数字低通滤波器,无需提取同步载波即可完成已调信号的解调,并在基带完成信号的解扩。通过理论和仿真证明,该方案开销低,抗噪性能强,适合在恶劣的通信环境中使用。
关键词:低压电力线通信;扩频;软件无线电;带通采样定理
中图分类号文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2010)05-009-04
Novel Design of Direct Sequence Spread Spectrum Receiver Based on Software Radio
CHEN Zhonghui,FENG Xinxin
(College of Physics and Information Engineering,Fuzhou University,Fuzhou,350108,China)
Abstract:The synchronous carrier is difficult to extract in low SNR power line communication
environment by traditional spread-spectrum demodulation method.To solve this problem,a novel
design of Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) receiver based on software radio structure and
低轨卫星扩频系统中的PN码混合并行捕获技术研究
第２８卷第ｌ０期 ２００７年ｌ０月 通信学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｌｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ 、，０１．２８ Ｎｏ．１０ Ｏｃｔｏｂｅｒ２０ｏ７
低轨卫星扩频系统中的ＰＮ码混合并行捕获技术研究
帅涛，任前义，刘会杰，梁旭文，杨根庆
（中国科学院微小卫星联合重点实验室，上海２０００５０）
摘要：以低轨卫星信道多普勒特性为背景，给出一种适用于大频偏条件下突发通信系统直接扩频序列混合并行
捕获结构，并以门限信噪比下平均捕获时间最小为设计目标，对检测积分时间和判决门限设置进行讨论，给出最
优配置方案。
关键词：扩频通信系统；并行捕获；检测积分时间；自适应门限；低轨卫星
中图分类号：ＴＮ９２７。２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００．４３６Ｘ（２００７）１０．００７９．０６
Ｈｙｂｒｉｄ ｐａｒａｌｌｅｌ ＰＮ ｃｏｄｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ＬＥＯ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ
ｓｐｒｅａｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
ＳＨＵＡＩ Ｔａｏ，ＲＥＮ Ｑｉａｎ・ｙｉ，ＬＩＵ Ｈｕｉ－ｊｉｅ，ＬＩＡＮＧ Ｘｕ・ｗｅｎ，ＹＡＮＧ Ｇｅｎ・ｑｉｎｇ
（Ｍｉｃｒｏ－ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｊｏｉｎｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００５０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｈｙｂｒｉｄ ｂａｒａｌｌｅｌ ＰＮ ｃｏｄｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ＷａＳ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｆｏｒ ｂｕｒｓｔ ｍｏｄｅ ｓｐｒｅａｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｄｏｐｐｌｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆｆｓｅｔ．ＢａＳｅｄ ｏｎ ＬＥＯ ｓａｔｅｌｆｉｔｅ ｃｈａｎｎｅｌ ａｎｄ ａｉｍｅｄ ａｔ ｍｉｎｉｍｕｍ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｔｉｍｅ，ａｎ ｏｐｔｉｍａｌ
(完整word版)匹配滤波器的研究与设计
(完整word版)匹配滤波器的研究与设计
毕业设计（论文)
课 题 名 称 匹配滤波器的研究与设计
学 生 姓 名 刘燕
学 号 0540826084
系、年级专业 信息工程系、通信工程
指 导 教 师 陈延雄
职 称 工程师
2009年 5月 22日(完整word版)匹配滤波器的研究与设计
I 摘 要
本文针对扩频接收机中伪码捕获部分为研究重点，分析了几种基匹配滤波器实现方于FPGA的常用案，其中包括：直接形式的匹配滤波器、转置结构的匹配滤波器、采用分布式算法的匹配滤波器和折叠式匹配滤波器。通过比较这些方案的优缺点,最终选定了以折叠式匹配滤波器为最优方案来进行设计。折叠式匹配滤波器实际上就是以静止的本地扩频码作为累加器的系数，匹配滤波器相关过程就相当于接收信号滑过本地序列,当滑动到两个序列相位对齐时，就必有一个相关峰值输出。该匹配滤波器采用VHDL语言，通过模块划分来进行设计，整个过程都在Xilinx公司开发的ISE集成软件系统中完成，最后在Modelsim仿真软件上进行了各个模块的仿真。本论文所设计的折叠式匹配滤波器，能够根据实际需要来设置不同的扩频码长度，很好的完成伪码的相关捕获效果。该折叠式匹配滤波器结构能够节省FPGA资源,提高伪码捕获时间和效率,有很好的实际效果.
关键词：匹配滤波器；M序列；伪码捕获；折叠式FIR结构；FPGA