[发明专利]基于LDPC编码的混合扩频通信系统及其方法

摘要

本发明公开了一种基于LDPC编码的混合扩频通信系统及其方法，主要解决现有同步捕获方法漏捕获和误捕获概率高，锁相环收敛慢，译码性能偏低的问题。该系统包括发送部分和接收部分，发送部分对原始信息进行预处理，预处理数据经基带调制滤波后进行跳频处理并发送；接收部分通过同步捕获获取接收信号中的同步点位置和频偏值，根据同步点位置截取有用数据进行解跳频，基带解调滤波，根据频偏值对滤波数据进行频偏补偿，对频偏补偿后数据进行解扩频、纠频偏，对纠频偏数据进行译码并输出译码结果。本发明具有抗突发差错能力强，实时同步捕获速度快，捕获正确率高，锁相环收敛快，译码性能好的优点，可用于实现极低功率谱密度情况下的可靠通信。

主权项

一种基于LDPC编码的混合扩频通信系统，包括发送部分和接收部分， 发送部分，主要由数据处理模块、基带调制模块、低通滤波器、跳频模块依次电连接构成； 接收部分，包括同步下变频模块、低通滤波基带解调模块、同步捕获模块、获取数据模块、解跳频模块、低通滤波基带解调模块、频偏校正解扩模块、锁相环模块和译码模块； 其特征在于： 所述接收部分中的同步捕获模块，采用基于先进先出结构，它包括： 同步序列获取模块，用于获取接收信号中的同步序列，并记录获取到的同步序列长度W，并将同步序列传输给相关器组； 相关器组，用于将接收的同步序列和发送部分的同步序列都均匀分为P段，然后对各段的接收同步序列和发送同步序列作相关运算，得到P组运算结果传输给加和累加器，P为整数，且P>1； 加和累加器组，用于对相关运算结果求和，求和结果通过FFT变换器进行FFT变换后传输给最大信号选择器； 最大信号选择器，在FFT变换结果中选择最大幅度值，并记录出现最大幅度值的位置Δf，将最大幅度值以及出现最大幅度值的位置传输给判决器； 判决器，用于将最大幅度值与设定的判决门限X进行比较，判定同步捕获是否成功并将判决结果反馈给同步序列获取模块。 所述接收部分锁相环模块，采用改进的复数锁相环，它包括： 复数乘法器，用于将解扩频信号与本地频偏震荡模块产生的参考信号相乘，得到纠频偏信号，该纠频偏信号分别传输给第一乘法器和LDPC译码模块； 第一乘法器，用于将纠频偏信号的实部和虚部相乘，并除以解扩频信号模值的平方，得到相偏估计值输出给环路滤波器； 环路滤波器，对相偏估计值进行平滑滤波后，输出相偏估计值给第二乘法器； 第二乘法器，对平滑滤波后的相偏估计值乘以增益因子K进行相偏估计值扩大后，输出给频偏修正模块； 频偏修正模块，利用扩大的相偏估计值进行频偏值修正，并将修正后频偏值传输给本地频偏震荡模块； 本地频偏震荡模块，根据修正后的频偏值产生参考信号，反馈给复数乘法器。