[发明专利]一种新的直接序列扩频信号的捕获方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号处理领域的扩频信号捕获技术，具体涉及对直接序列扩频信号进行捕获的方法。

背景技术

在对直接序列扩频信号进行接收处理时的一项关键技术是扩频序列的同步，即在接收端用作解扩的序列必须和扩频信号中的扩频序列对齐，或者说相位相同，以保证能够正确地得到原始信号。由于接收信号中扩频序列的起始相位是随机的，因此，必须首先对扩频序列进行捕获，即得到其起始相位的估计值，再在后续的跟踪环节进行精确同步。

假设接收端的信号为：

x(t)＝A×D(t-τ，f_dd)×C(t-τ，f_dε)×cos[2π(f_I+f_d)t+θ]+n(t)

其中，A为接收信号幅度，D(t)为传输的原始信号，C(t)为扩频序列，τ为传输时延，f_I和f_d分别为中频和多普勒频率，θ为载波相位，n(t)为噪声，f_dd表示多普勒频率f_d折算到原始信号上的调整值，f_dε表示多普勒频率f_d折算到扩频序列上的调整值。一般而言，扩频序列C(t)的码率远远高于原始信号D(t)，进一步假设扩频序列的码率为c(单位：码片/秒)，序列长度为L(单位：码片)，则扩频序列的周期为T＝L/c(单位：秒)。

对扩频序列的捕获实际上就是对τ和f_d的值进行估计。目前常用的方法是循环相关法，即在接收端用扩频序列和接收信号进行循环相关并对相关结果进行判断，如果超过了门限值，就认为捕获成功，反之，捕获失败。

按照实现循环相关的方法不同，又分为时域捕获和频域捕获两种，下面分别进行介绍：

时域捕获法依次包括如下步骤：

步骤1：设定采样频率f_s，对接收信号x(t)进行采样，得到一帧离散信号x[n]，n＝0，1，2，...，N-1，其中N为帧长，通常满足N/f_s为扩频序列周期T的整倍数。

步骤2：选择一个尚未进行过捕获的多普勒频率估计值并根据f_s和生成本地扩频序列n＝0，1，2，...，N-1。

步骤3：将x[n]和进行循环相关，得到相关值即

R[m,f^d]=Σn=0N-1x[n]l[<n-m>N,f^d],]]>m＝0，1，2，...，N-1

其中，表示对循环移位m个样本，<n-m>_N表示对(n-m)的值按N进行求模的结果。

步骤4：检索是否还存在没有进行过捕获的多普勒频率估计值如果有，返回步骤2，否则，执行步骤5。

步骤5：运用预先设定的判决规则，将步骤3得到的所有相关值与预先设定的门限值作比较，如果满足该判决规则的要求，就认为捕获成功，反之，捕获失败。

频域捕获法依次包括如下步骤：

步骤1：设定采样频率f_s，对接收信号x(t)进行采样，得到一帧离散信号x[n]，n＝0，1，2，...，N-1，其中N为帧长，通常满足N/f_s为扩频序列周期T的整倍数。