[发明专利]相位校正扩频方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种相位校正扩频方法。

背景技术

扩频通信，即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)，是将待传送的信息数据被伪随机编码调制，实现频谱扩展后再传输；接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。根据山农的(C.E.Shannon)的信道容量公式C＝Blog₂(1+S/N)，在高斯信道中当传输系统的信号噪声功率比S/N下降时，可用增加系统传输带宽来获得较低的信息差错率。扩频通信具有抗干扰、抗噪音、抗多径衰落、具有保密性、功率谱密度低，具有隐蔽性和低的截获概率、可多址复用和任意选址、高精度测量等特殊的性质，自50年代中期美国军方便开始研究，一直为军事通信所独占，广泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域。直到80年代初才被应用于民用通信领域。为了满足日益增长的民用通信容量的需求和有效地利用频谱资源，各国都纷纷提出在数字峰窝移动通信、卫星移动通信和未来的个人通信中采用扩频技术，扩频技术已广泛应用于蜂窝电话、无绳电话、微波通信、无线数据通信、遥测、监控、报警等系统中。

超宽带(UWB)技术起源于上个世纪60年代，直到1989年美国国防部才使用“超宽带”这一术语。这项技术最初用于军事目的，比如透地精密雷达和保密通信，过去几年间开始进入商业应用开发。因其有高数据速率、低功耗、低成本、能有效对抗多径效应、设计简单等优点，受到研究者和从业者的重视。有人称它为无线电领域的一次革命性进展，认为它将成为未来短距离无线通信的主流技术。发射超宽带信号最常用和最传统的方法是发射时域上很短的脉冲。这种传输技术称为“冲激无线电”(Impulse Radio，简写为IR)。除了要对脉冲进行调制之外，为了形成所产生的信号的频谱，还要用伪随机码或伪随机噪声(PN)对数据符号进行编码。直接序列扩谱就是编码后数据符号对基本脉冲的幅度进行调制，这在冲激无线电(IR)中被称为直接序列超宽带(DS-UWB，Direct-Sequence UWB)。在第三代无线通信系统(欧洲和日本的UMTS/IMT2000)中，DS-SS是作为基本的无线电接入技术而被采用的。

作为扩频系统的应用，如传统的直接序列接收机(见图1)的抗干扰能力无法满足应用的需要，因此改善系统的抗干扰能力对提高系统性能具有十分重要的意义。由于传统的校正方法都是针对信号的幅频特性进行均衡补偿，而忽略了信号的相频特性，因此抑制干扰的效果不能满足应用的需要，需要进一步得到提高。

发明内容

为了提高现有抑制干扰的方法的抑制干扰的效果，本发明提供了一种相位校正扩频方法。

本发明的相位校正扩频方法由下列步骤完成：

步骤一：对同步后的信号进行快速傅立叶变换，得到一个PN码信号完整周期的频谱；

步骤二：对变换后的信号相位进行相位比较，判断为+PN码的信号相位或-PN码的信号相位；

步骤三：根据变换后的信号相位值与+PN码信号相位值或-PN码信号相位值的误差，判断是否将谱线校正到+PN码的信号相位或-PN码的信号相位上，当误差小于校正门限值则将谱线校正到+PN码的信号相位或-PN码的信号相位上，当误差大于校正门限值则不对该点进行校正；

步骤四：对于校正之后的频谱信号，进行快速傅里叶逆变换得到时域信号。

本发明的相位校正扩频方法与传统校正方法兼容，可以在传统的校正补偿方法下进一步提高接收信号的信噪比，进而使误码率降低50％、提高通信性能，改善系统性能，本方法简单、易于在各种软件无线电平台上实现。

附图说明

图1是现有直接序列接收机的结构示意图。

具体实施方式

下面具体说明本实施方式，本实施方式由下列步骤完成：

步骤一：对同步后的信号进行快速傅立叶变换，得到一个PN码信号完整周期的频谱；

步骤二：对变换后的信号相位进行相位比较，判断为+PN码的信号相位或-PN码的信号相位；

步骤三：根据变换后的信号相位值与+PN码信号相位值或-PN码信号相位值的误差，判断是否将谱线校正到+PN码的信号相位或-PN码的信号相位上，当误差小于校正门限值则将谱线校正到+PN码的信号相位或-PN码的信号相位上，当误差大于校正门限值则不对该点进行校正；

步骤四：对于校正之后的频谱信号，进行快速傅里叶逆变换得到时域信号。