[发明专利]一种基于随机连续相位调制信号的低信噪比码捕获方法

说明书

本发明公开了一种基于随机连续相位调制信号的低信噪比码捕获方法。该方法为：将一个符号周期分成多个码片，每个码片内由复合参数序列进行CPM调制，将CPM信号作为先导序列和数据信息组合发送；利用本地随机相位连续调制信号作为扩频通信系统的伪随机码的捕获，接收端将收到的信号与本地随机CPM信号进行匹配滤波处理，将匹配滤波器的输出结果进行判决，判定是否捕获成功，相关峰值出现时表明后续信号的到来，进行进一步的解扩和同步。本发明利用随机CPM信号良好的自相关性、相位的连续性和良好的随机性、保密性，在实现低信噪比捕获的同时不易被截获或侦察到；在相同带宽的条件下，随机CPM信号作为先导序列具有更高的捕获概率和抗干扰性能。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是一种基于随机连续相位调制信号的低信噪比码捕获方法。

背景技术

在信息时代，扩频通信作为一种信息处理传输技术，被誉为三大高技术通信传输方式之一，在无线通信领域有着广泛的应用以及广阔的发展前景。

扩频通信能够大大扩展信号的频谱，发送端用扩频码序列进行扩频调制，以及在接收端用相关解调技术，使其具有许多窄带通信难以替代的优良性能。扩频通信通过牺牲远超传输信息所需带宽换来的性能优越性主要体现在下面几点：足够隐蔽能抗侦测，便于实现码分多址多用户通信，抗干扰性能优良。近些年来，短突发通信技术迎来发展高峰期。由于短突发信号随机发生，快速结束，具有“三不知”的特点：不知何时开始，不知何时结束和不知信号时长。所以相对于连续长信号而言，短突发信号在日益复杂的通信环境中具有更好的适应能力和发展空间。

在实际的扩频通信的信息接收过程中，随着电磁环境的日益复杂，伪随机码的解扩成为扩频通信中关键的一个环节。低信噪比下伪随机码的捕获，一般都是通过增加相关长度，提高相干或者非相干增益，来提高伪随机码捕获和信号检测的概率，但是相关长度越长，伪随机码捕获周期越长，资源利用率越低。而短突发体制信号由于信号长度和突发的原因，如果想要在信号持续时间内实现载波同步，就限制了伪随机码的相关长度。

传统的伪随机码多采用线性反馈移位寄存器生成，常用的有m序列、Gold序列、Walsh序列等，这几种伪随机码存在线性复杂度低的缺点，保密性能存在一定的威胁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于随机连续相位调制信号的低信噪比码捕获方法，实现低信噪比捕获的同时不易被截获或侦察到，具有更高的捕获概率和抗干扰性能。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于随机连续相位调制信号的低信噪比码捕获方法，包括以下步骤：

步骤1、建立随机连续相位调制信号模型，将一个符号周期分成多个码片，每个码片内对应不同的频点，每个码片由复合参数序列进行CPM信号调制；

步骤2、生成的随机连续相位调制信号作为系统中的先导序列与后续需要传输的通信信息数据进行拼接组合，前端为随机连续相位调制信号，后端为通信信息数据；组合后的信号进行载波调制后发送到信道进行传输，同时将生成的随机连续相位调制信号作为本地伪随机码保存到本地接收机上；

步骤3、经过信道传输后，接收端对接收信号进行下变频，下变频后的信号与本地接收机已保存的设计好的伪随机码进行匹配滤波，以本地伪随机码为抽头系数构建本地匹配滤波器，接收信号下变频后随时钟送入匹配滤波器中，匹配滤波器每一个时钟计算此时输入信号和本地伪随机码之间的相关值；

步骤4、将本地信号与下变频后的接收信号进行匹配滤波后的结果进行恒虚警检测，取邻近距离单元方法构成噪声功率估计电路求得自适应门限，对匹配滤波后的结果进行判决，当检测结果大于自适应门限时，表明完成伪随机码的捕获，能够进行通信信息数据的接收。