[發明專利]基于獨特碼的大頻偏直接序列擴頻快速同步方法

在審

• 申請號: 201811098069.7
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109743073A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 潘克剛
• 申請（專利權）人: 南京控維通信科技有限公司
• 主分類號: H04B1/69
• 分類號: H04B1/69;H04B1/7073;H04L27/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 王瑋

1.一種基于獨特碼的大頻偏直接序列擴頻快速同步方法，其特征在于包括以下步驟：

1）產生本地差分序列：信息傳輸中周期性地插入獨特碼，接收端通過捕獲獨特碼完成信息幀同步，獨特碼和擴頻序列一起形成一個獨特碼擴頻序列，然后按照調制映射關系對獨特碼擴頻序列進行差分運算，得到本地的差分序列；

2）接收信號差分運算：對接收信號匹配濾波，將接收信號抽取至每個chip一個樣點，然后對前后樣點進行差分運算；

3）與差分序列相關運算：接收端每進一個chip，計算得一個差分信號值，并將接收信號差分運算后的差分信號移位寄存，每進一個差分值，緩沖移動一位，然后將緩沖的差分信號與本地的差分序列進行相關，得到相關值Pk_i；在計算相關值的同時，計算緩沖中的差分信號的幅值，并累加計算幅值的平均值，作為判決門限值Th_i；

4）判斷同步與否：根據擴頻倍數及獨特碼的長度設計判定倍數L，不斷分析每個chip相位對應的相關值和門限值關系，判斷是否同步，如果相關值大于等于判定倍數乘以門限值Pk_i/Th_i ≥ L，判定為同步，否則為不同步Pk_i/Th_i < L。

2.根據權利要求1所述的基于獨特碼的大頻偏直接序列擴頻快速同步方法，其特征在于，信息傳輸格式具體為：首先根據編碼長度進行信息分組，然后對分組后的信息進行編碼、擴頻，在傳輸過程中每組信息插入獨特碼擴頻序列，作為幀同步指示；搜索具有良好的相關性的獨特碼擴頻序列，且及對應的差分序列也有良好的相關性和平衡性，然后按照調制映射關系對獨特碼擴頻序列進行差分運算，得到本地的差分序列。

3.根據權利要求2所述的基于獨特碼的大頻偏直接序列擴頻快速同步方法，其特征在于：良好的相關性是指序列的最大自相關值遠大于次大自相關值，即大于10倍以上；良好的平衡性是指序列中0和1的個數大致相等。

4.根據權利要求1所述的基于獨特碼的大頻偏直接序列擴頻快速同步方法，其特征在于：所述2）中輸入信號為s(n), s(n)與s(n-1)的共軛相乘得到差分信號ds(n)，

ds(n) = s(n) * conj(s(n-1)) = A²exp(j*2π*Δf*T_c+Δθ_n)

上式中，

s(n)：當前輸入符號，s(n)= A*exp(j*2π*Δf*n*T_c+θ_n +θ₀)

A：歸一化信號幅度，

Δf：信號頻偏

T_c：chip周期

θ_n：當前調制相位

θ₀：初始相位

s(n-1)：上一個輸入符號，s(n-1)= A*exp(j*2π*Δf*(n-1)*T_c+θ_n-1+θ₀)

ds(n)：當前差分信號值，ds(n) = s(n) * conj(s(n-1)) = A²exp(j*2π*Δf*T_c+Δθ_n)）

Δθ_n：差分相位，Δθ_n =θ_n -θ_n-1

Pk_i：相關值

Th_i：決門限值

L：判定倍數。

5.根據權利要求1所述的基于獨特碼的大頻偏直接序列擴頻快速同步方法，其特征在于，所述4中，根據擴頻倍數及獨特碼的長度設計判定倍數L的方法為：設獨特碼長度為N，擴頻倍數為M，理論上獨特碼擴頻序列完全對準時的歸一化相關值Pk_i為N*M加上噪聲項，歸一化判決門限值Th_i為1加上噪聲項，判定倍數設定為N*M/8 ~ N*M/4。