基于FFT的DSSS序列偶捕獲
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式中：d(t)是基帶信號；Ac和fc是調(diào)制載波的振幅和頻率。接收信號r(t)=Acd(t)X(t)cos(2πfct)+i(t)+n(t)，其中i(t)=Acos(2πfIt)為正弦波干擾信號；n(t)為噪聲，對信號解調(diào)解擴(kuò)：
當(dāng)系統(tǒng)處于有正弦干擾的環(huán)境時(shí)，使用序列偶的誤碼率性能優(yōu)于m序列和GOLD碼。若沒有正弦干擾則序列偶的性能最差。
下面研究序列偶這種比較新的理論用于猝發(fā)式直擴(kuò)系統(tǒng)中。
2 DSSS序列偶捕獲
2．1 基于FFT序列偶捕獲算法
采用基于FFT的偽碼捕獲方案，具體搜索過程描述如下：本地載波對準(zhǔn)初始頻率估計(jì)值，這樣就能使產(chǎn)生的信號對準(zhǔn)一個(gè)頻率搜索單元，系統(tǒng)啟動FFT捕獲環(huán)路，程序通過找出所有的相關(guān)峰值，對其進(jìn)行比較找出其中相關(guān)峰值的最大值，如果最大值大于已經(jīng)設(shè)定的檢測門限時(shí)，表明信號捕獲，得出信號所在位置載頻和碼相位，系統(tǒng)進(jìn)入跟蹤階段。反之則表明信號未捕獲，可以控制邏輯來改變頻差搜索單元，再次重復(fù)以上過程。在理想狀態(tài)下，碼相位若按照Tc／2搜索，且在所有載頻估計(jì)單元內(nèi)完成搜索，則FFT并行捕獲系統(tǒng)比串行捕獲系統(tǒng)的搜索速度快2N倍，可實(shí)現(xiàn)快速捕獲目的。算法描述如下：
(1)設(shè)置參數(shù)，包括數(shù)據(jù)速率為10 Kb／s；調(diào)制方式為BPSK或QPSK調(diào)制；擴(kuò)頻處理增益為31；抽樣頻率為40 MHz；載波頻率為10 MHz；每bit采樣點(diǎn)為4 000。
(2)生成數(shù)據(jù)，包括產(chǎn)生一組隨機(jī)數(shù)，CRC校驗(yàn)，卷積編碼，單極性變?yōu)殡p極性，加入位同步頭，幀同步頭。
(3)生成擴(kuò)頻碼，采用序列偶，碼長為31。
(4)選擇調(diào)制方式，若是采用QPSK，則數(shù)據(jù)先串并變換，若為BPSK則不需要串并變換。
(5)計(jì)算每bit采樣點(diǎn)為4 000，獲得1 b采樣點(diǎn)內(nèi)序列偶，每chip采樣點(diǎn)為4。
(6)擴(kuò)頻，同時(shí)計(jì)算下1 b內(nèi)序列偶初相。
(7)計(jì)算各采樣點(diǎn)載波相位、調(diào)制信號，同時(shí)計(jì)算下1 b內(nèi)載波初始相位。
(8)調(diào)制信號進(jìn)入高斯白噪聲信道。
(9)通過信道信號進(jìn)行FFT變換取共軛。
(10)本地PN碼及本地載波信號相乘得到信號進(jìn)行FFT變換。
(11)兩信號進(jìn)行IFFT后進(jìn)行碼相位一多普勒頻移值二維搜索。
(12)搜索比較所有相關(guān)峰值，若有超過門限即最大相關(guān)峰，實(shí)現(xiàn)捕獲，停止搜索，啟動跟蹤電路；若失鎖產(chǎn)生跟蹤脈沖調(diào)整產(chǎn)生序列偶的本地時(shí)鐘，直到同步鎖定。
(13)得到序列偶相位及多普勒頻移值，進(jìn)行解調(diào)，通過抽樣判決取樣，進(jìn)行滾降濾波后再進(jìn)行序列偶解擴(kuò)。
(14)位同步幀同步，卷積譯碼，恢復(fù)數(shù)據(jù)。
2．2 仿真分析
實(shí)現(xiàn)序列偶捕獲的相關(guān)峰值輸出，當(dāng)系統(tǒng)完成序列偶捕獲以后，就會輸出一個(gè)最大相關(guān)峰。仿真得到誤碼率如圖2所示，它和系統(tǒng)采用解調(diào)方式及擴(kuò)頻增益有關(guān)，相干解調(diào)誤碼率性能優(yōu)于差分解調(diào)，高擴(kuò)頻比優(yōu)于低擴(kuò)頻比，誤碼率要低于10-3以下，信噪比要大于8 dB，擴(kuò)頻增益越大，誤碼率越低，擴(kuò)頻增益足夠大的時(shí)候，在一定信噪比情況下可以得到很小的誤碼率。圖3表明高擴(kuò)頻比優(yōu)于低擴(kuò)頻比。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/187312.htm
3 結(jié)語
本文重點(diǎn)研究了序列偶的自相關(guān)特性和m序列及GOLD碼對比分析，并且研究了將序列偶用于DSSS系統(tǒng)中的PN碼捕獲問題，提出了捕獲算法的思路并且仿真實(shí)現(xiàn)。雖然序列偶并不是最佳的，但是若能找到一種最佳的序列偶，那么它會比其他的PN碼具有更高的應(yīng)用價(jià)值，可以應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域如CDMA系統(tǒng)。
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