[發明專利]基于多匹配濾波器的跳碼直擴同步捕獲方法

有效

• 申請號: 201611184803.2
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106788585B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 郭士增;李巖;王孝;魏守明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04B1/708
• 分類號: H04B1/708
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 劉士寶

基于多匹配濾波器的跳碼直擴同步捕獲方法，涉及擴頻通信領域。本發明是為了實現在保持系統復雜度不變的前提下，降低捕獲時間的同時提高捕獲性能。本發明的方案為：對于輸入基帶擴頻信號，所述輸入基帶擴頻信號包含M個跳碼碼元，采用并行的M個匹配濾波器對所述M個跳碼碼元進行匹配，當其中任意一個匹配濾波器確認捕獲后，則結合本地跳碼圖案實現對整個跳碼序列的捕獲。本發明適用于基于多匹配濾波器法的跳碼直擴的捕獲系統中。

技術領域

本發明涉及擴頻通信領域。

背景技術

在抗干擾性和保密性要求較高的衛星通信以及軍事通信領域，跳碼直擴通信系統得到了較廣泛的應用，而跳碼同步捕獲是跳碼直擴通信系統中的關鍵技術。所謂捕獲實際上就是在一個周期內通過相關運算進行偽碼相位的搜索過程。在擴頻接收系統中偽碼捕獲算法的種類有很多，如發送參考序列、統一定時法，雖然這些方法的設計結構簡單易于實現，但是局限性較大，性能較差，捕獲時間較長，耗時太大無法完成同步任務。近年來又陸續出現了改進的捕獲方案，如相關搜索，單匹配濾波法等，雖然較之前的捕獲性能有所提高，但由于一般跳碼信號周期比較大，理想情況下捕獲法的捕獲周期較長，在實際應用中信道情況復雜，在考慮虛假捕獲、漏捕獲等因素后，也很難在較短時間內完成跳碼信號的捕獲。

因此，目前的這些捕獲方案中，始終存在捕獲效率和系統硬件復雜度之間的矛盾：即捕獲性能的改善要以復雜度的提高為代價。如何在保持系統復雜度不變的前提下，進一步降低捕獲時間，提高捕獲性能，在兩方面的平衡點是我們所追求的。因此在實際的工程中，在實現起來并不復雜的條件下具有良好的捕獲性能顯得尤為重要。

發明內容

本發明是為了實現在保持系統復雜度不變的前提下，降低捕獲時間的同時提高捕獲性能，從而提供一種基于多匹配濾波器的跳碼直擴同步捕獲方法。

基于多匹配濾波器的跳碼直擴同步捕獲方法，該方法具體為：

對于輸入基帶擴頻信號，所述輸入基帶擴頻信號包含M個跳碼碼元的跳碼序列，采用并行的M個匹配濾波器對所述M個跳碼碼元進行匹配，當其中任意一個匹配濾波器確認捕獲后，則結合本地跳碼圖案實現對整個跳碼序列的捕獲。

每個匹配濾波器的信號處理方法為：將輸入基帶擴頻信號分別輸入到N個移位寄存器進行延遲，然后分別與本地擴頻序列相乘，然后將相乘后的結果累加，經門限判決后將相關值輸出，N為正整數。

在捕獲過程中，本地擴頻序列靜止不變，接收信號分別與多個擴頻本地序列進行相關處理，將這些相關處理值通過比較器比較，選擇出數值最大的一路，作為捕獲到的接收序列的估計序列。

本發明提出了一種新的跳碼直擴捕獲方法，即：多匹配濾波器捕獲方法。本發明在未增加設備復雜度的前提下，捕獲性能得到大幅度提升。從仿真結果可以看到，多匹配濾波器的輸出有良好的序列值相關性，自相關峰值出現頻率更高，捕獲時間進一步縮小；且在更小的信噪比(5dB)條件下能夠正確有效的捕獲，即：大幅度提高了捕獲效率。在實際的工程應用領域中應用本發明，會使采用基于多匹配濾波器法的跳碼直擴的捕獲系統中，性能更好、實現更簡單、應用更廣泛。

附圖說明

圖1是本發明實施的多匹配濾波器捕獲原理示意圖；

圖2是匹配濾波器具體單元的結構示意圖；

圖3是多匹配濾波器仿真輸出采樣點數仿真示意圖；

圖4是多匹配濾波器仿真捕獲特性曲線仿真示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一、本發明提出了基于多匹配濾波器的跳碼直擴同步捕獲方法，本發明的主要思路是利用多個回路并基于匹配濾波器來實現并行同步捕獲。