● 摘要
扩频通信中同步是整个系统的核心问题，而在高动态环境下如何快速取得同步更是热点问题。由于存在比较大的多普勒频移，传统的扩频信号捕获必须在时间和频率域进行二维串行搜索，虽然算法和硬件结构比较简单，但对于捕获时间比较严格的场合是远远满足不了要求的。而基于FFT的并行捕获算法能大大提高捕获速度，同时没有明显增加硬件资源开销。本文从分析直接序列扩频通信基本理论开始，对扩频通信中的关键技术进行了系统阐述，如信号调制方式、载波捕获跟踪算法、伪码捕获算法、伪码跟踪算法等。其中重点分析了两种基于FFT并行捕获算法，即基于FFT的伪随机码捕获和基于FFT的多普勒频移快速捕获，提出了一种基于FFT并行捕获的改进算法。研究思路是首先对应用该算法的扩频通信接收流程进行理论推导，然后在Matlab中运用软件包Simulink对系统进行整体仿真，以验证正确性，最后依据Simulink所设计的仿真平台，进行Verilog代码的编写及功能验证，最终在FPGA开发板上验证了算法的正确性，与一般的FFT并行捕获算法相比，捕获时间减少了一个数量级。