直擴水聲通信機的碼同步技術研究

趙文龍,吳承安,王景景,牛秋娜

(青島科技大學 信息科學技術學院,山東 青島 266061)

直接序列擴頻技術憑借多種獨特優點被廣泛應用于軍民通信領域。擴頻碼同步技術是擴頻通信中的關鍵技術,碼同步的好壞決定了通信機的性能。眾多國內外學者對該技術進行了研究和改進,目前研究熱點多集中在提高偽碼同步精度和速度上。

在偽碼捕獲部分,PAN 等[1]提出了基于離散多項式相位變換改進的部分匹配濾波器和頻域快速傅里葉變換相結合(partial matched filters combined with fast Fourier transform,PMF-FFT)的捕獲算法,實現了偽碼相位和載波頻偏的并行捕獲,具有較快的捕獲速度。HOU 等[2]在PMF-FFT 方案基礎上進行了改進,在捕獲模塊和跟蹤模塊間加上精細的頻率估計模塊,提高了系統的捕獲精度。但對于長擴頻碼,PMF-FFT 算法系統復雜度高,實現難度較大,且使用到匹配濾波器的捕獲法幾乎都存在占用硬件資源多、硬件平臺兼容性差的問題。MUHAMMAD 等[3]采用一種常用的基于快速傅里葉變換(fast Fourier transform,FFT)的捕獲法捕獲直擴信號,并行搜索偽碼相位,串行搜索載波頻偏。楊偉君等[4]在基于FFT 的捕獲法基礎上進行了改進,提出利用差分譯碼技術緩解載波頻偏的影響,先求出偽碼相位,再利用解擴后的數據求載波頻偏。但該方法降低了接收信號的信噪比,且增加了硬件的使用量。

在偽碼跟蹤部分,WANG 等[5]提出了一種對偶結構的非相干碼跟蹤環,其包含粗跟蹤回路和細跟蹤回路,該方法在跟蹤精度和收斂時間之間取得較好的平衡,并且擁有較好的魯棒性。……