[发明专利]基于独特码的大频偏直接序列扩频快速同步方法

权利要求书

1.一种基于独特码的大频偏直接序列扩频快速同步方法，其特征在于包括以下步骤：

1）产生本地差分序列：信息传输中周期性地插入独特码，接收端通过捕获独特码完成信息帧同步，独特码和扩频序列一起形成一个独特码扩频序列，然后按照调制映射关系对独特码扩频序列进行差分运算，得到本地的差分序列；

2）接收信号差分运算：对接收信号匹配滤波，将接收信号抽取至每个chip一个样点，然后对前后样点进行差分运算；

3）与差分序列相关运算：接收端每进一个chip，计算得一个差分信号值，并将接收信号差分运算后的差分信号移位寄存，每进一个差分值，缓冲移动一位，然后将缓冲的差分信号与本地的差分序列进行相关，得到相关值Pk_i；在计算相关值的同时，计算缓冲中的差分信号的幅值，并累加计算幅值的平均值，作为判决门限值Th_i；

4）判断同步与否：根据扩频倍数及独特码的长度设计判定倍数L，不断分析每个chip相位对应的相关值和门限值关系，判断是否同步，如果相关值大于等于判定倍数乘以门限值Pk_i/Th_i ≥ L，判定为同步，否则为不同步Pk_i/Th_i < L。

2.根据权利要求1所述的基于独特码的大频偏直接序列扩频快速同步方法，其特征在于，信息传输格式具体为：首先根据编码长度进行信息分组，然后对分组后的信息进行编码、扩频，在传输过程中每组信息插入独特码扩频序列，作为帧同步指示；搜索具有良好的相关性的独特码扩频序列，且及对应的差分序列也有良好的相关性和平衡性，然后按照调制映射关系对独特码扩频序列进行差分运算，得到本地的差分序列。

3.根据权利要求2所述的基于独特码的大频偏直接序列扩频快速同步方法，其特征在于：良好的相关性是指序列的最大自相关值远大于次大自相关值，即大于10倍以上；良好的平衡性是指序列中0和1的个数大致相等。

4.根据权利要求1所述的基于独特码的大频偏直接序列扩频快速同步方法，其特征在于：所述2）中输入信号为s(n), s(n)与s(n-1)的共轭相乘得到差分信号ds(n)，

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

上式中，

s(n)：当前输入符号，s(n)= A*exp(j*2π*Δf*n*T_c+θ_n +θ₀)

A：归一化信号幅度，

Δf：信号频偏

T_c：chip周期

θ_n：当前调制相位

θ₀：初始相位

s(n-1)：上一个输入符号，s(n-1)= A*exp(j*2π*Δf*(n-1)*T_c+θ_n-1+θ₀)

ds(n)：当前差分信号值，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：相关值

Th_i：决门限值

L：判定倍数。

5.根据权利要求1所述的基于独特码的大频偏直接序列扩频快速同步方法，其特征在于，所述4中，根据扩频倍数及独特码的长度设计判定倍数L的方法为：设独特码长度为N，扩频倍数为M，理论上独特码扩频序列完全对准时的归一化相关值Pk_i为N*M加上噪声项，归一化判决门限值Th_i为1加上噪声项，判定倍数设定为N*M/8 ~ N*M/4。