[发明专利]码环路快速捕获后稳定跟踪方法及跟踪装置

说明书

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种码环路快速捕获后稳定跟踪方法及跟踪装置。该方法包括以下步骤：对接收的直扩信号进行门限比对，筛选出符合预设捕获功率门限的直扩信号，并对筛选出的直扩信号作跟踪标记，作为跟踪信号；对跟踪信号分别进行超前本地参考码相关处理、滞后本地参考码相关处理和当前本地参考码相关处理；将当前码相关参数与预设的当前码相关参数门限值进行比对，直至当前码相关参数大于或者等于预设的当前码相关参数门限值，与发射端码同步；对超前码相关参数和滞后码相关参数进行码环调整参数计算处理，得到码环调整的方向和步长，对码环进行调整，直至与发射端码同步。本发明具有性能稳定、结构简单的优点。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种码环路快速捕获后稳定跟踪方法及跟踪装置。

背景技术

扩频码在扩频通信中起着很重要的作用,在发射端它被用来扩展信号的频谱,接收端则利用它来压缩信号频谱并将干扰信号的频谱展宽,从而提高系统的抗干扰性能。在扩频通信中,系统的抗干扰性、抗噪声、抗衰落、抗截获、信息的隐蔽和保密、多址通信以及实现捕获与跟踪都与扩频码的性能紧密相关,系统对扩频码一般有以下要求:(1)必须具有尖锐的自相关函数,而互相关函数值应接近于零；(2)有足够长的码周期使第三方难以从扩频码的一小段去重建整个码序列；(3)有足够的独立地址数,以实现码分多址的要求；(4)工程上易于产生、加工、复制与控制。

理论上来说,当然是使用高斯白噪声来扩展信号频谱最理想,它作为一种平稳随机过程,瞬时值服从正态分布,功率谱在很宽的频带内都是均匀的,具有极其优良的相关特性,但是它难以重复产生和处理,所以在工程中所使用的均是具有类似白噪声统计特性的伪随机序列。伪随机序列具有良好的随机性和接近于白噪声的相关函数,并具有预先的可确定性和可重复性,可以人为的复制和产生,通常由二进制移位寄存器来产生,它具有如下特点:(1)序列中0元素与1元素出现的个数近似相等,每个周期内最多相差一个；(2)如果把n个元素连续出现叫做一个长度为n的元素游程,则序列中长度为n的元素游程出现的次数比长度为n+1的元素游程出现次数多一倍；(3)序列有类似白噪声的自相关函数。在扩频通信中,应用最多的伪随机序列就是m序列和gold序列。

m序列是最长线性移位寄存器序列,它具有优良的自相关函数,易于产生和复制,在扩频通信中得到了广泛的应用,m序列也是研究和构造其他序列的基础。m序列是由线性反馈移位寄存器产生的。对于反馈移位寄存器产生的序列，取决于反馈系数，其反馈逻辑为：

上式称为序列的特征多项式，即特征多项式一旦确定，那么其产生的序列也就确定了，经严格的证明：若反馈移位寄存器的特征多项式为本原多项式，则移位寄存器就能产生m序列，且其周期为N＝2ⁿ-1。

m序列具有如下性质：(1)均衡性：在m序列的一个周期中，“1”和“0”的数目基本相等。准确地说，“1”的个数比“0”的个数多一个。(2)游程分布：我们把一个序列中取值相同的那些相继的(连在一起的)元素合称为一个“游程(run)”。在一个游程中元素的个数称为游程长度。一般说来，在m序列中，长度为1的游程占游程总数的1/2；长度为2的游程占游程总数的1/4；长度为3的游程占1/8……，严格讲，长度为k的游程数目占游程总数的2^-k，其中1≤k≤(n-1)。而且在长度为k的游程中(其中1≤k≤(n-2))，连“1”的游程和连“0”的游程各占一半。(3)移位相加特性：一个m序列Mp与其经过任意次延迟移位产生的另一个不同序列Mr模2相加，得到的仍是Mp的某次延迟移位序列Ms，即Mp⊕Mr＝Ms。(4)尖锐的自相关性：先把m序列变换称为码元宽度为Tc、周期为NTc的m码，然后来计算m码的自相关函数，因为m码是周期的，所以其自相关函数也是周期的，那么只需计算0～NTc一个周期内的自相关函数，再进行周期扩展就能得到m码的相关函数了。一个周期内m码的自相关函数为：