非相干直接序列擴(kuò)頻體制是現(xiàn)有的一種測(cè)控通信體制,廣泛應(yīng)用于航天測(cè)控通信中的遙測(cè)、遙控信號(hào)。該體制下的信息數(shù)據(jù)時(shí)鐘和偽隨機(jī)碼時(shí)鐘非同源,數(shù)據(jù)位跳變沿與偽隨機(jī)碼相位的相對(duì)關(guān)系不確定,給信號(hào)捕獲帶來(lái)困難。針對(duì)非相干數(shù)據(jù)調(diào)制對(duì)捕獲帶來(lái)相關(guān)峰裂變、峰值降低的問(wèn)題,本文在研究傳統(tǒng)捕獲算法的基礎(chǔ)上,給出了一種改進(jìn)的基于FFT的并行碼相位搜索捕獲算法。該算法利用積分起始點(diǎn)等間隔的相關(guān)器組,并通過(guò)復(fù)用FFT-IFFT模塊以及流水線處理的方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)位跳變沿的精確檢測(cè)和偽碼捕獲。本文在不同的信噪比條件下完成了改進(jìn)捕獲算法與傳統(tǒng)捕獲算法的仿真,給出了捕獲結(jié)果、相關(guān)峰峰均比和檢測(cè)量噪聲均值等仿真結(jié)果。仿真結(jié)果表明,本文改進(jìn)捕獲算法可以有效的對(duì)非相干直接序列擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行捕獲,大幅度提高低信噪比下的抗噪聲性能,檢測(cè)量噪聲均值較穩(wěn)定。最后,本文基于Xilinx FPGA實(shí)現(xiàn)了該捕獲方案,詳細(xì)介紹了關(guān)鍵模塊的實(shí)現(xiàn)以及Modelsim軟件下的功能仿真,并借助在線邏輯分析儀ChipScope進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證了方案的可行性。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V556
【部分圖文】：

圖 2-3 載波調(diào)制擴(kuò)系統(tǒng)的接收原理擴(kuò)系統(tǒng)的接收端，接收機(jī)對(duì)接收到的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行逆向操作。為了能據(jù)信號(hào)，接收機(jī)必須要與接收信號(hào)的偽碼相位和載波相位同步，這個(gè)程稱為捕獲和跟蹤[9]。圖 2-4 為直擴(kuò)系統(tǒng)的接收原理框圖，射頻前端的射頻衛(wèi)星信號(hào)下變到中頻，接著用本地載波進(jìn)行載波剝離將中頻信頻，與本地偽碼做相關(guān)運(yùn)算完成解調(diào)解擴(kuò)，最終得到解調(diào)數(shù)據(jù) d (t)。射頻/中頻變換y(t) w(t) d(t)解調(diào)數(shù)據(jù) u(t)

圖 3-3 數(shù)據(jù)跳變位置 x=N/2 時(shí)的捕獲結(jié)果圖 3-4 不同數(shù)據(jù)位跳變情況下載波多普勒頻率維的捕獲結(jié)果從圖 3-3 的捕獲結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，無(wú)數(shù)據(jù)位跳變時(shí)，正確載波多普勒頻移為 歸一化相關(guān)峰為 0.9951；而當(dāng)數(shù)據(jù)位跳變?cè)?N/2 時(shí)，裂變雙峰分別在載

31(c) 延遲相乘法 (d) 半比特法圖 3-12 捕獲結(jié)果對(duì)比(SNR=10dB)圖 3-12(a)中，本文設(shè)計(jì)的捕獲算法 的捕獲結(jié)果的最大峰值點(diǎn)坐標(biāo)(511,50,8053)，載波多普勒為 50K，碼相位為第 511 個(gè)碼片，與預(yù)設(shè)的信號(hào)源參數(shù)致，捕獲結(jié)果正確。而圖 3-12(b)中，傳統(tǒng)的基于 FFT 的并行碼相位搜索法捕獲結(jié)
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2838256