[发明专利]一种带有频差估计的软信号识别和扩频码捕捉方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字通信领域中的直接序列扩频系统同步技术，特别是针对含有一定频差(即频差小于符号速率)的不理想情况下可采用的同步方法，具体地说是带有频差估计的软信号识别和扩频码捕捉方法。

背景技术

直接序列扩频(DS-SS)技术具有抗干扰、抗截获和抗多径能力强等一系列优点，在军事和商业领域都有着广泛的应用，如蜂窝移动通信系统的第二代IS-95、第三代IMT-2000标准，均采用了基于DS-SS技术的CDMA方案；军事抗干扰通信系统、卫星通信系统也常采用DS-SS技术。在DS-SS系统中，终端要从接收信号中恢复所传输的数据信号，首先必须使本地扩频序列与接收信号中的扩频序列同步。

在实际的扩频通信环境中，存在着多径时延扩展、幅度衰落和多普勒频移等效应，必须采取相应措施加以克服，抑制和消除对DS-SS系统性能的负面影响。传统的方法是Rake接收，通过同步技术来估计不同路径的时延、衰落幅度及相位等信息，把分离的多径信号按某种规则合并起来以减小多径衰落的影响。但该方法只适用于多条路径比较明显的情况，若多条路径区分不明显时，就难以获得可靠的时延估计。

另外，载波频差对DS-SS系统的时延和信道估计以及整体性能都有着重要影响。因为扩频信号本来信噪比就比较低，而载波频差会引起接收扩频信号与本地扩频码的相关峰值能量的损失，使得正确识别相关峰位置非常困难。即使时延估计正确，也会由于接收信噪比的下降，而导致DS-SS接收机性能的恶化。信道也由于载波频差的存在而复杂化，信道参数的估计会很困难，那么，相应均衡器的设计和性能也会受到影响。此外，如果存在强Doppler效应，扩频码速率也会产生偏移，那么此时的扩频码时延和信道估计以及接收机设计就显得更为复杂了。

因此，频差、时延和信道估计非常重要，是DS-SS系统中的关键技术。如何快速可靠地估计频差、时延和信道参数，以及如何有效地评估频差对DS-SS系统性能的影响，都是值得关注的研究问题，这对于DS-SS系统的应用设计和性能分析具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种带有频差估计的软信号识别和扩频码捕捉(软SR/CA)方法。考虑当频差小于符号速率时的DS-SS系统，在一路SR/CA的基础上，通过合理设置高低双重判决门限，使得当判决变量介于高低门限之间时，能够进行进一步结合频差估计方法校正频差后再进行判决，这样就能够在虚警概率基本不变的情况下增加信号识别的概率，进而能够提高系统的检测概率。

本发明的技术方案是：

一种带有频差估计的软信号识别和扩频码捕捉方法，即软SR/CA，具体步骤如下：

步骤一：初始化——设定高低判决门限λ_H，λ_L，码片周期是T_s，频差校正时间段T_K，频差校正时间T＝0时，将数字压控振荡器(NCO)复位；

步骤二：接收端将接收的信号s(t)经NCO进行下变频处理得到基带信号r(t)信号，其中Re[·]是取实部，f_c是NCO的输出频率，将基带信号r(t)通过码片匹配滤波器g_R(t)输出，得到连续信号

步骤三：对码片匹配滤波器的输出以码片速率1/T_s抽样得到抽样信号然后用本地扩频码c^*进行匹配得到一系列相关值e(h)，可表示为：

e(h)=Σi=0L-1c*(i)r~(hL+i)]]>

其中L为扩频码长度；