● 摘要
为保证获得实时有效的信息，军事通信具有高可靠性，高保密性，实时性等特点。随着电子对抗战的发展，战场环境日益复杂，原有的ASK、FSK通信体制不再具有优势。而扩频通信因抗干扰性好，截获概率低的特点被广泛应用于军事通信。随着研究的不断深入，民用技术也蓬勃发展，已应用于多个领域。本课题要求在高速载体上设计和实现直接序列扩频通信系统。针对课题的通信环境，本文对扩频接收机的实现方案进行了探讨，并着重研究了伪码的同步方案。主要工作如下。1、给出了一种对伪码并行捕获算法进行定量分析的方法。目前并行捕获算法的工作仅限于定性讨论，本文在固定门限判决与择大门限判决结合的基础上，推导了并行捕获虚警概率、检测概率及平均捕获时间的计算公式，通过此式可以与其它捕获算法进行比较准确的定量比较。2、给出了一种动态适应信噪比变化的伪码快速捕获算法。该算法结合匹配滤波器伪码捕获和相关值周期累加的优点，利用虚警处理时间增加统计量平滑噪声，能够动态适应信噪比变化，具备在通信环境恶劣、实时性要求高条件下快速捕获伪码的能力。3、给出了基于M/N、1＋M/N、1＋M/ 伪码捕获判决算法的改进算法。利用相关值累加的思想，在不增加额外统计量的基础上，使用累加后的相关值进行判决，通过理论证明，可以有效地提高信噪比，较好的改善捕获性能。4、使用MatLab/Simulink构建了串行捕获、匹配滤波器捕获的仿真平台，通过实时、交互性的仿真过程，为具体电路的实现提供了思路，也可通过增加不同的模块对不同的捕获参数进行仿真，缩短扩频通信系统的研发周期。在以上工作的基础上，本文分析了课题中的多普勒频移及伪码跟踪问题。综合以上分析，采用改进的捕获算法，给出一个多普勒频移下伪码同步方案，进而提出使用FPGA、DSP、ASIC研制有软件无线电特点的扩频接收机。