[發明專利]一種基于累積功率相關的擴頻碼同步方法及系統

有效

• 申請號: 201911056548.7
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110784245B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 劉磊;張光山;劉世超;付存文;胡林智
• 申請（專利權）人: 中電科思儀科技股份有限公司
• 主分類號: H04B1/7073
• 分類號: H04B1/7073;H04B1/7075
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開公開了一種基于累積功率相關的擴頻碼同步方法及系統，對采集的信號序列和PN碼序列進行預處理，分別得到信號功率序列和PN碼功率序列；根據PN碼序列長度對信號功率序列進行分組，并按每組信號功率序列的對應位置進行功率累積，得到信號累積功率序列；對PN碼功率序列進行移位，并輸入相關器與信號累積功率序列進行相關運算，得到相關值；檢測相關值中的最大值，并獲取最大相關值對應的信號累積功率序列中的位置，該位置即為相位同步的位置，完成采集的信號序列和PN碼序列的同步。增加數據分組和功率累積操作減少了相關次數，減小了運算時間，同時提高了同步效率。

技術領域

本公開涉及測試技術領域，尤其涉及一種基于累積功率相關的擴頻碼同步方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

擴頻通信是在發送端將被傳輸的信息信號序列與擴頻碼通過擴頻調制處理擴展到寬頻帶，然后在接收端將接收信號序列與本地擴頻碼序列進行解調處理的一種信息傳輸系統，具有抗截獲能力強、抗干擾性強等特點。擴頻碼的同步在擴頻通信中具有至關重要的作用，只有在本地擴頻碼序列與接收到的擴頻碼序列相位嚴格一致的情況下才能恢復出發送的原始信息，同步性能的優劣直接影響整個通信系統的性能。目前常用的同步方法主要有匹配濾波器法、滑動相關法等，匹配濾波器法捕獲時間短，但結構復雜，資源占用率高，在工程應用中使用較少，而滑動相關法捕獲時間長，但結構簡單，易于實現，成本低，在實際工程中得到了廣泛應用。

滑動相關法相比匹配濾波器法結構更為簡單，但由于受信號符號的影響，相關運算存在正相關和負相關的情況，導致同步時每次移位都要進行多次相關運算并去除符號的影響，然后對相關運算結果進行積分獲得相關值，通過門限判決來完成同步，運算過程復雜，同步效率降低；其次，滑動相關法通常只通過一個門限進行判決，并根據判決結果進行移位，每次只能單次移位，移位次數較多，同步時間較長，在長碼擴頻通信中該問題尤為突出。

發明內容

為了解決上述問題，本公開提出了一種基于累積功率相關的擴頻碼同步方法及系統，通過對接收信號按照擴頻碼長度進行分組，并對每組中相同位置數據進行功率累積，然后該方法利用信號的自相關函數的特性，與平方后的擴頻碼進行滑動相關運算，根據運算結果找到最大峰值對應的數據位置，實現擴頻碼的同步。

為了實現上述目的，本公開采用如下技術方案：

第一方面，本公開提供一種基于累積功率相關的擴頻碼同步方法，包括：

獲取待同步的信號序列和PN碼序列，對其進行預處理，分別得到信號功率序列和PN碼功率序列；

根據PN碼序列長度對信號功率序列進行分組，并按每組信號功率序列的對應位置進行功率累積，得到信號累積功率序列；

對PN碼功率序列進行移位，并輸入相關器與信號累積功率序列進行相關運算，得到相關值；

檢測相關值中的最大值，并獲取最大相關值對應的信號累積功率序列中的位置，該位置即為相位同步的位置，完成信號序列和PN碼序列的同步，實現信號序列的擴頻通信。

本公開增加數據分組和功率累積操作減少了相關次數，將時間復雜度由O(N×L)減小為O(L)，減小了運算時間，同時提高了同步效率。

作為可能的一些實現方式，所述預處理包括，對采集的信號序列和PN碼序列進行平方運算，去除符號影響。

本公開通過對采集的信號序列和PN碼序列的預處理，避免了如滑動相關法的相關運算受信號符號的影響的問題，避免正相關、負相關情況的出現。

作為可能的一些實現方式，所述對信號功率序列進行分組包括，根據PN碼序列長度L對信號功率序列進行依次按段分組，分組后的每段信號功率序列的長度與PN碼序列長度相等，并舍棄信號尾部不足L個采樣點的信號數據。