[发明专利]短时突发扩频信号传输与接收方法

权利要求书

1.一种短时突发扩频信号传输与接收方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：将独特码与承载数据组成突发扩频信号帧结构，其中，将独特码作为前导序列；

步骤二：令接收机采用基于差分运算的突发信号接收方法，同时快速完成突发信号检测、PN码捕获、频偏估计、帧同步检测和位定时捕获任务。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述步骤一中，将成帧后的数据与扩频码进行扩频处理，然后进行成形滤波与BPSK调制。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述步骤二中，接收机将扩频码捕获与独特码捕获同时考虑，将M个独特码                                                对应的扩频后信息序列作为一个超级扩频码看待，记为。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述步骤二中，超级扩频码捕获过程中采用滑动平均方法估计差分输出信号的噪声功率，并据此自适应设置判决门限；差分输出经积分后取实部作为判决变量与门限值进行比较，进行超级扩频码捕获检测。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述步骤二中，在完成了超级扩频码的捕获后，根据差分输出信号的对称性，进行位同步捕获。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述步骤二中，在完成位同步捕获后，利用最佳采样点构成的序列进行频偏估计。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤二包括如下步骤：

第一子步骤：模拟信号经ADC后变为数字信号，假设每chip采样N个样本，即采样周期T_S=T_C/N，T_C为chip周期；

第二子步骤：数字采样信号以速率f_S=1/T_S进行匹配滤波，滤波输出如下：

其中是chip能量，是经chip匹配滤波后的基带脉冲，即升余弦（RC）脉冲，是用户发送信息，为用户扩频码，是Doppler频移与载波频差共同引起的频率偏差，是接收端的载波相位，它包含发端的载波初相和传输信道引起的相位变化，是单边功率谱密度为的复高斯白噪声，均值为0，方差为；匹配滤波输出送至移位寄存器进行存储；

第三子步骤：以匹配滤波输出的当前样本为指针，以N为抽取比进行抽取，得到每chip一个点的抽取序列；

第四子步骤：抽取序列与超级扩频码X_C进行相关运算，其输出如下：

   

其中；再进行延时为lT_S的差分运算，差分输出如下：

     

其中，，

为差分输出噪声；

为可被N整除的正整数；

第五子步骤：差分运算经过MN_C长度的累加操作，计算公式如下：

其输出一路取实部得到判决变量，计算公式如下： 

                        

其中Re( )表示取实部；另一路求功率，经延时后进行滑动平均操作，并得到差分输出噪声功率，计算公式如下:

其中，L为滑动窗口长度；最后，根据差分输出噪声功率设置自适应门限；

第六子步骤：判决变量与自适应门限相比较，

                                  

其中，表示超级扩频码捕获(即突发信号检测、PN码捕获和帧同步检测)事件发生，表示捕获事件未发生；

第七子步骤：在完成了超级扩频码的捕获(即突发信号检测、PN码捕获和帧同步检测)后，将判决变量送至一个3状态的移位寄存器，当信号捕获后，根据移位寄存器的状态进行位定时捕获；如果D₂>D₁且D₂>D₃，则表示位定时捕获完成，此时最佳采样点为D₂所对应的采样时刻；

第八子步骤：当位定时捕获完成后，利用最佳采样点构成的序列（此时可获得最大信噪比）进行频偏估计，具体如下式所示：

  。