[发明专利]数字中频解扩方法及装置

说明书

本发明涉及一种用于直接序列扩频系统的数字解扩方法及装置，特别是一种用于在中频直接对BPSK模拟信号进行采样及数字化并进行数字相关／匹配滤波解扩处理的数字中频解扩方法及装置。

现代通信与电子系统中已广泛采用了扩展频谱技术，特别是直接序列扩频技术得到了广泛的应用。在通信系统和雷达系统中，采用较多的一类直接序列扩频信号是BPSK信号。目前，对BPSK扩频信号的解扩方法主要有两种，一种是采用表面声波(SAW)器件的中频模拟解扩方法，见文献：K Doster and M．Pandit，Performance of SAW tapped delav line in an improved synchronizing circuit，IEEETrans．Commun．Vo1．COM-30，No．1，JAN．1982，pp．219-222和文献：P．W．Baier，K．Doster，and M．Pandit，A novel spread-spectrum receiver synchronization schemeusing a SAW tapped delay line．IEEE Trans．Commun．Vol．COM-30No．5，1982，pp．1037。另一种是采用数字器件的I、Q正交双通道数字基带解扩方法，如美军的定位报告系统(PIRS)中用于粗同步头捕获的数字相关／解扩方法，见刘徐德主编的《战术通信、导航定位和识别综合系统文集(第1集)》，电子工业出版社，北京，1991年2月，第195-196页。

在中频模拟解扩方法中，所采用的器件主要是SAW相关器、SAW卷积器或SAW存储相关卷积器等。虽然基于SAW器件的BPSK信号中频模拟解扩装置具有体积小、重量轻和处理速度快等优点，并得到了广泛的应用，但这种方法也存在明显的缺点，不仅调试复杂，可靠性受到限制，而且其性能受温度变化的影响较大，不适合在恶劣的环境下工作。

在数字基带解扩方法中，由于采用数字器件取代模拟器件进行解扩处理，在一定程度上克服了中频模拟解扩方法在工作可靠性、温度稳定性等方面存在的缺点。但由于采用了正交下变频处理，使电路结构较复杂；此外，由于构成I、Q双通道的电路元件(包括混频器、滤波器等)不可能完全匹配，因而会造成I、Q双通道信号幅度和相位的不平衡，引起系统性能的降低；还有，在数字基带解扩方法中仍然要使用较多的模拟器件，因此，未从根本上解决可靠性和工程化／批量生产方面的问题。

本发明的目的在于提供一种数字中频解扩方法及装置，以便克服上述现有技术存在的缺点，使用于直接序列扩频系统BPSK信号的解扩装置同时具有结构简单、工作温度范围宽、使用灵活、可靠性高和适合批量生产等优点。

本发明的目的是通过采用如下所述的数字中频解扩方法及装置实现的。

一种数字中频解扩方法，包括以下步骤：

a．对输入的BPSK中频模拟信号直接进行中频正交采样，得到I、Q双通道正交数字信号输出，其中采样率满足下列联立方程式：式中，f₀为BPSK信号中频频率，f₁为扩频码码速率，M和N为正整数。

b．当M为偶数时，对由步骤a获得的I、Q双通道正交数字信号直接进行数字相关／匹配滤波、求模及过门限检测处理，得到BPSK信号数字中频解扩输出；当M为奇数时，先要交替改变步骤a得到的I、Q双通道每一通道中数字信号的极性，然后再进行数字相关／匹配滤波、求模及过门限检测处理，得到BPSK信号数字中频解扩输出。

一种按上述方法实现的数字中频解扩装置，包括：

a．一个中频正交采样装置，其输入为BPSK中频模拟信号，输出为I、Q双通道数字信号，它还有一个接至时钟产生装置的一个时钟输出端上的时钟控制端。

b．一个数字信号处理装置，它的两个输入端分别接到所述中频正交采样装置的I、Q双通道数字信号输出端上，输出为所需的BPSK信号数字中频解扩输出；它还包括一个接至时钟产生装置的另一个时钟输出端上的时钟控制端。

c．一个用于产生中频正交采样装置和数字信号处理装置所需时钟的时钟产生装置，其输出端A和B分别接到中频正交采样装置和数字信号处理装置的时钟控制端。