直接序列扩频数字相关接收的同步研究

摘要

直接序列扩展频谱技术是重要的一种扩频技术，因其具有优良的特性而广泛地应用在通信、GPS等系统当中，而由该技术所实现的直扩系统，能否在接收端得到满意的解扩效果，则还与收端的同步实现电路的性能优劣有着直接的关系。收端的同步电路不仅对接收机能否高效高质量地对所应接收的扩频信号进行解扩，有时甚至决定着直扩系统解扩的成败。
　　 本文就同步这一课题从直扩技术的原理出发，从数学上的相关函数入手，以相关器为基础，研究组成直扩系统同步的两个方面-同步捕获和同步跟踪。捕获是同步中的关键，其性能好坏关系到捕获的速度快慢、捕获的成功率大小以及同步功能能否实现。本文着重研究分析了几种捕获技术，得到一种基于FFT的循环卷积相关器伪码并行捕获技术。该技术可实现对载波频率和伪码相位进行同时捕获，对伪码相位的捕获速度达到单级驻留的最快速度，捕获效果好。最后用这种技术实现了一个对直扩信号的快速捕获电路，该电路采用了一种基于块处理的新技术，同时也使用了流水线技术来加快运算速度，可对弱信号和大动态范围的直扩信号进行快速捕获。另外，对于同步跟踪，也研究并提出了一种能够完全满足其要求的基于FPL的串行相关器同步跟踪电路。所做的设计中部分功能电路采用了成熟的IP核，从而使设计效率大大提高，也使设计出的硬件电路性能更加稳定。