基于狀態機偽碼快速捕獲的研究

摘 要:在擴頻通信系統中，長偽碼序列的快速捕獲是一個關鍵問題。針對傳統捕獲方法捕獲速度慢、消耗資源多的缺點，提出一種基于狀態機的新型偽碼快速捕獲方法，介紹了狀態機偽碼快速捕獲方法的原理并在FPGA上實現了快速捕獲。仿真結果表明，和傳統的串行捕獲方法相比，該算法在不降低捕獲速度的基礎上消耗更少的資源。 關鍵詞:擴頻通信; 快速捕獲; 狀態機; FPGA

中圖分類號:TN966文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)15-0074-03

Research on Fast Acquisition Method Based on State Machine Pseudo Code

L Zhi-guo， REN bo

(Computer and Information Department， Luoyang Institute of Science and Technology， Luoyang 471023， China)

Abstract: The fast acquisition of long pseudo code sequence is a key problem in spread spectrum communication system. A new pseudo code fast acquisition method based on state machine is proposed for solving the slow acquisition speed and more resource consumption of the conventional acquisition method. The acquisition principle， the design and FPGA implementation of the new acquisition method are introduced. The experimental results show that the method has faster acquisition speed and less resource consumption.Keywords: spread spectrum communication; fast acquisition; state machine; FPGA

收稿日期:2010-03-12

擴頻通信是指用來傳輸信息的射頻帶寬遠大于信息本身帶寬的一種通信方式，窄帶寬的信號通過與寬帶寬的偽隨機碼進行作用而實現擴頻，擴頻系統能帶來30 dB以上的信噪比改善，使干擾的影響減少了1 000倍以上。它對抗干擾影響具有重要作用，而且擴頻通信還將帶來一系列革命性的影響。 最容易理解的擴頻通信方式就是直接序列擴頻，簡稱直擴(DS)。所傳送的信息符號經偽隨機序列(或稱偽噪聲碼)編碼后對載波進行調制。偽隨機序列的速率遠大于要傳送信息的速率，因而調制后的信號頻譜寬度將遠大于所傳送信息的頻譜寬度。為了增強信息的保密性，通常要增加偽隨機碼的周期長度以增加被破解的難度，因此，偽隨機碼的周期長度不能太短。在直擴系統中，偽隨機碼快速準確的捕獲一直都是研究的重點和難點之一。常見的捕獲方法有串行和并行捕獲兩種[1-2]。

1 串行捕獲

串行捕獲的原理圖如圖1所示，首先在本地端產生一個與擴頻端相同的偽隨機碼，把收到信息序列與本地產生的偽隨機碼碼序列做相關運算，由于偽隨機碼有尖銳的自相關特性，因此只有兩個碼序列相位一致時才有高的相關值輸出。……