[发明专利]直接系列扩频的码跟踪方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通讯领域，更具体地说，涉及一种直接系列扩频系统的码跟踪 方法及装置。

背景技术

直接系列扩频(DS/SS)技术由于其抗干扰能力强、保密性好，便于接入 和选址及具有较高的频谱利用率等特点，在当今的无线通信系统中发挥着重要 的作用。DS/SS系统被广泛地应用于军事通信、民用通信、卫星通信、测量和 遥控等领域。在DS/SS系统接收机的诸多关键技术中，PN码序列的同步是扩 频系统最为关键的技术之一，其好坏直接影响到系统的容量及服务质量。DS/SS 系统在接收端要完成的一项关键任务是实现本地产生的PN码与接收信号中的 PN码在结构、频率和相位上达到完全一致，否则就不能有效地解扩得到所发 送的信息。同步电路如果失效，将严重影响系统的误码性能，甚至导致整个系 统瘫痪。通常，DS/SS系统的PN码同步过程分两步进行：首先是粗同步，进 行码捕获，调节本地PN码的频率和相位，使本地产生的PN码与接收到的PN 码间定时误差小于一个或1/2的码片间隔；然后进行码跟踪，自动调整本地码 相位，进一步缩小定时误差，达到和保持本地码与接收PN码频率和相位精确 同步。码跟踪作为同步的微调过程，是决定最终能否达到同步解扩的关键。因 此，实现精确而稳定的码跟踪是保障高质量通信的关键。一般而言，实现本地 序列相位对接收信号的扩频序列相位的跟踪的关键，在现有技术中采用正确地 检测出接收序列和本地序列的相位差(或时延差)，再用相位误差控制信号去 调节本地序列的相位。延迟锁定环的鉴相特性是根据PN码的自相关特性实现 的：两个PN序列在时延上的差可通过相关运算鉴别出来，即相关输出随时延 差的绝对值减小而增大。传统码跟踪环如图1所示，采用了两个独立的相关器， 接收信号r(t)分成两路：一路同准时PN码相关，其中表示需要跟踪 的未知时延τ的估计值；另一路同超前本地参考码与滞后本地参考 码相减的差分信号相关，T_c表示PN码的码片宽度，Δ为超前/滞后 间隔，可采用0.5的取值。两路相关器输出结果经过带通滤波器(BPF)滤除 噪声后相乘得到误差控制信号。误差控制信号经环路滤波器后用于修正压控振 荡器(VCO)的频率，进而调整PN码产生器输出的本地解扩PN码的时延，从 而形成一个反馈的闭合环路。

除高斯白噪声外，多径干扰也是DS/SS系统码跟踪误差的主要来源之一。 多径效应指的是由于接收机所处地理环境的复杂性，使得接收到的信号不仅有 直射波的主径信号，还有从不同建筑物和障碍物反射过来以及绕射过来的多条 不同路径(path)的信号。这些多径信号到达接收机的时间有先有后，而且它 们到达时的信号强度以及到达时的载波相位都是不一样的。在传统的码跟踪环 路如时延锁定环里，由于各径信号之间残余的互相关，即多径干扰，使得正常 理想的S曲线上叠加了时变的多径干扰导致的多余分量，从而导致S曲线的失 真，锁定点也将偏离原点而产生跟踪时延偏差(bias)，即在环路锁定的情况 下依然存在跟踪误差，从而导致跟踪性能的明显下降。码跟踪环的估计时延用 于产生解扩的本地码，由于接收机的信号功率与接收到的PN码和该本地PN 码的相关系数平方成正比，如0.11码片宽度的时延偏移会导致接收端解扩信 号功率下降1dB，时延偏差和跟踪误差会严重影响接收机的性能，影响正常 的解扩。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述由于多径干扰导致跟 踪性能下降的缺陷，提供一种即使存多径干扰其跟踪性能也较好的直接系列扩 频的码跟踪方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种直接系列扩频的码 跟踪方法，包括如下步骤：

A)本地伪噪声码产生器产生其延迟为预定时延及单位延迟时间的预 定倍数加上所述预定时延的多个延迟信号；

B)接收到的信号与所述延迟信号运算得到多个误差信号；

C)合并上述各误差信号，得到环路误差信号；

D)所述环路误差信号处理后控制本地振荡器，改变所述伪噪声码产 生器产生的延迟信号预定时延。

在本发明所述的码跟踪方法中，相邻两个延迟信号的延迟时间之差为一个 单位延迟时间。

在本发明所述的码跟踪方法中，所述延迟信号包括准时延迟信号和差分延 迟信号，所述准时延迟信号和差分延迟信号分别与所述接收到的信号运算得到 准时乘法支路输出信号和差分乘法支路信号。