[发明专利]一种基于变码速率的扩频同步捕获方法

说明书

本发明提供一种基于变码速率的扩频同步捕获方法，包含步骤：S1、发送端组帧扩频码序列；S2、映射扩频码序列成两路正交的调制信号并发送；S3、接收端接收并分别缓存两路调制信号；S4、L倍抽取当前采样时刻接收的调制信号，将抽取的调制信号与接收端预存的捕获码元序列进行相关，生成对应的相关信号，分级累加相关信号生成对应的累加信号；S5、将两路累加信号相加，生成对当前采样时刻的累加求和信号并缓存，若接收的调制信号码元长度未达到设定的阈值，进入下一采样时刻，更新接收的调制信号，进入S4；否则进入S6；S6、为累加求和信号的各个峰值生成对应的门限值，根据门限值判断是否成功捕获扩频码序列。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种基于变码速率的扩频同步捕获方法。

背景技术

为了实现一个高速可靠的无线通信系统，抗干扰性能的好坏直接影响了系统的工作性能。

跳频技术可以很好的克服瞄准式干扰，因此跳频技术在无线通信系统中得到广泛应用。在跳频通信系统中，通常会因为跳速过快而不得不降低系统性能，导致通信距离受限，满足不了实际的指标要求，因此跳频技术的发展也在不断进行中。

文献1(张芳，熊东，刘晓明等.基于DMF和多码元累加判决的扩频捕获方法[J].世界科杖研究与发展，2010,32(3):282-284.)提出了基于匹配滤波器PN码捕获、改进的多码元累加门限判决以及多驻留捕获验证的统一框架,运用建模和统计分布的数学方法分析了整个系统的检测概率、虚警概率、平均捕获时间三个最重要系统指标。该方法在不采用变码速率发送数据，码元过长会导致跳频速率过低，抗干扰效果不理想等问题。

文献2(王金宝，杨文革，章兰英等.扩频测控信号捕获算法研究[J].现代防御技术，2013,41(1):92-98)中采用基于凯泽窗PFM-FFT方法来实现对频谱幅值的扇形衰减进行改进，采用抛物线插值法对多普勒估计时产生的栅栏效应进行改进。该方法在工程上的可实现性不高，算法复杂，资源消耗大，同时在多普勒频偏不明显时作用不显著。

专利1(一种新的跳频信号捕获方法，200710050545.3，2007)根据跳频同步序列筛选出未被干扰的频点,选择监测频点进行跳频同步信号的相关捕获。该方法可以降低虚警概率，但是由于码长较短，捕获灵敏度不足的问题不能解决。

专利2(跳速相关、间隔相关变速跳频通信方法，201110069190.9，2011)中采用不同的跳速、不同的跳频间隔时长代表不同的数据信息，但是发送的码长都是一样的，并没有利用跳速的不同来提高捕获灵敏度。

专利3(一种扩频捕获方法及其实现的接收端，200810116914.9，2008)中对接收到数据帧中的扩频序列进行m路并行相关处理，计算均值，判断均值是否大于预设的门限值来确定是否捕获。该方法由于码长较短，捕获灵敏度不足的问题不能解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于变码速率的扩频同步捕获方法，通过对发送的扩频码序列中的捕获序列、帧同步序列、数据序列使用不同的码长以及跳频速率，大大提高了接收端的捕获性能，并提高了扩频通信中的抗干扰性能。并且在接收端，利用预存的捕获码元序列与抽取的调制信号进行相关，由于相关点数足够多(码长足够长)，在信噪比极低的情况下相关峰也会特别突出，能够提高接收端的捕获性能。通过本发明中门限值的设定方式，既兼顾了捕获灵敏度，又防止产生虚警。

为了达到上述目的，本发明提供一种基于变码速率的扩频同步捕获方法，包含步骤：

S1、发送端将捕获序列、帧同步序列、数据序列依序组帧生成扩频码序列；所述捕获序列、帧同步序列具有第一跳频速率V₁；所述数据序列具有第二跳频速率V₂；V₁V₂；捕获序列码元长度为M，M为正整数；

S2、发送端将所述扩频码序列通过编码调制映射成正交的两路调制信号，分别为I路调制信号、Q路调制信号；发送该两路调制信号；