[发明专利]一种三环联动的非同源扩频码跟踪环路同步装置及方法

说明书

本发明属于扩频通信中跟踪同步技术领域，具体涉及一种三环联动的非同源扩频码跟踪环路同步装置及方法。本发明装置包括载波跟踪环、扩频码跟踪环及比特跟踪环。本发明在传统锁相环、码环基础上，增加比特跟踪环路，通过剥离信号载波与扩频码，利用超前信号与滞后信号的相关值计算比特相位位置，得到比特跳变信息，确定积分清洗的位置。本发明采用三环联动的方式对信号进行跟踪，可有效解决信息时钟和扩频码时钟不同源、扩频比为非固定常量的特殊扩频体制下同步跟踪问题，可移植性强，同时适应于相干和非相干扩频的解调同步，稳定可靠，且结构简单易实现，尤其适合卫星通信、遥测系统中带宽固定而数据速率可变的信号同步跟踪。

技术领域

本发明属于扩频通信中跟踪同步技术领域，具体涉及一种三环联动的非同源扩频码跟踪环路同步装置及方法。

背景技术

扩频通信广泛应用于军用通信及民用保密通信。根据数据比特时钟与伪码时钟是否同源，可将直接序列扩频DSSS信号分成相干DSSS和非相干DSSS，非相干DSSS即非同源DSSS。相干DSSS信号伪码速率是数据符号速率的整数倍，利用载波跟踪环路及码跟踪环路即可同步。若采用相干DSSS技术，一旦扩频序列为非授权用户所侦测，授权用户的数据码元很容易为对方破解。

而在非相干DSSS信号中，数据时钟和测距码时钟采用非同源钟，由于时钟稳定性差异，数据速率在一定范围内可变，扩频比为非整数甚至非常量，此时数据比特的跳变沿与伪码相位不存在确定关系。采用非相干扩频后的信号更加接近于噪声，更不容易被截获，抗破译性高。但同时由于多了比特起始相位这一不确定变量，增加了接收机复杂度，应用传统相干扩频跟踪方法无法确定环路积分清除间隔和积分清除起始位置，也就不能满足同步的需要。

对非相干扩频信号的同步包含两个过程：捕获与跟踪。捕获的作用是完成扩频码相位及多普勒频率的粗估计，也就是粗同步。跟踪的作用是保证本地信号与接收信号同步状态保持锁定，也就是精同步。针对信息时钟和扩频码时钟不同源、扩频比为非整数的特殊体制，PMF-FFT捕获算法可有效满足高动态非相干扩频信号的捕获需求。但常规跟踪环路无法正确锁定非相干扩频信号，因此本发明提供一种比特环、扩频码环、载波环三环联动的跟踪同步装置。

发明内容

本发明基于软件无线电架构，本发明的目的在于针对信息时钟和扩频码时钟不同源、扩频比为非整数的应用情景，提供一种三环联动的非同源扩频码跟踪同步装置及方法，在传统码环和载波环的基础之上，增加了比特跟踪环，通过三环的联动实现非同源扩频码的跟踪；同时本发明也适用于相干扩频码的跟踪。

本发明的目的是这样实现的：