基于滑动相关双门限的扩频码同步捕获技术的研究

基于滑动相关双门限的扩频码同步捕获技术的研究

论文摘要

扩频通信是当前信息领域迅猛发展的一门前沿技术。它从军事通信开始,现已深入到导航、测量、遥控等多个技术领域,正迅速地向个人通信和计算机通信渗透。它是21世纪国际信息处理和信息传输等高新技术领域的研究热点之一。本文首先对直接序列扩频通信系统的扩频码捕获方法进行了研究,在分析了现有的几种捕获方法的基础上,提出了改进方案。在滑动相关捕获法的基础上,将单一的固定门限改为双自适应门限,同时引入变步长、协助捕获等概念。同时改进捕获系统加入了跟踪电路,可以将同步捕获和同步跟踪结合起来。本文给出了改进捕获系统模型以及分析流程图,并对整个系统进行了理论推导,在此基础上,用Matlab进行了仿真。在高斯白噪声信道下,分别推导了检测概率、虚警概率和平均捕获时间的表达式,并将改进捕获方案和滑动相关捕获方法进行了比较。结果显示,改进方案对检测概率和平均捕获时间都有明显改善,而在虚警概率方面,自适应门限系统比固定门限系统也有改善。本文又分析了改进捕获系统抗脉冲噪声干扰的性能,在进行理论分析的基础上,给出了改进捕获系统在性能最坏时的脉冲噪声干扰占空比值,最后进行了Matlab仿真。总的来说,本文提出的改进方案捕获性能佳,可靠性高,增加的设备量不大,因此它可以应用于实际的直接序列扩频通信系统中,以提高通信系统的性能。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题来源及研究的目的和意义
  • 1.2 直接序列扩频通信中的同步问题
  • 1.3 国内外的研究现状及分析
  • 1.4 本文的主要研究内容与结构安排
  • 第2章 扩频通信的基本理论和同步问题的研究
  • 2.1 扩频通信的基本理论
  • 2.2 扩频码同步问题的研究
  • 2.2.1 采用2N 个相关器进行捕获
  • 2.2.2 采用一个相关器进行捕获
  • 2.2.3 滑动相关捕获法
  • 2.2.4 匹配滤波器捕获法
  • 2.2.5 SAW 器件捕获法
  • 2.3 本章小节
  • 第3章 改进的扩频码捕获系统
  • 3.1 改进方案的系统结构
  • 3.1.1 基本原理
  • 3.1.2 系统设计
  • 3.2 仿真设计
  • 3.2.1 高斯白噪声下信噪比为-17dB 的仿真
  • 3.2.2 高斯白噪声下信噪比为-25dB 的仿真
  • 3.3 本章小结
  • 第4章 改进捕获系统性能分析
  • 4.1 改进捕获系统的数学模型
  • 4.2 高斯白噪声下改进捕获系统的检测概率和虚警概率
  • 4.3 平均捕获时间
  • 4.3.1 马尔柯夫链的分析方法
  • 4.3.2 捕获系统的流程分析与捕获时间的求解
  • 4.4 仿真分析
  • 4.4.1 对于第一门限的仿真分析
  • 4.4.2 对于第二门限的仿真分析
  • 4.4.3 捕获时间的仿真分析
  • 4.5 脉冲噪声干扰时捕获系统的性能评估
  • 4.6 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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