本发明专利技术公开了一种适用于任意长度的可变采样率的伪码同步方法，涉及宽带通信领域和隐蔽卫星通信领域。该方法采用并行分段匹配相关模块来实现快速粗同步，同步精度控制在半个码片时间内，可以同时适用于4倍、8倍及更高倍数采样率，且捕获长度在一定范围内任意可变，步进最小为4，使用灵活，适用于宽带卫星通信、无人机通信等隐蔽通信和抗干扰通信等绝大多数应用场景。应用场景。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于任意长度的可变采样率的伪码同步方法
[0001]本专利技术涉及宽带通信领域和隐蔽卫星通信领域，尤其涉及一种适用于任意长度的可变采样率的伪码同步方法，可用于宽带卫星信令波束通信、无人机通信等隐蔽通信和抗干扰通信领域。
技术介绍
[0002]扩频通信由于其抗干扰性强、抗截获和抗检测能力强等特点被广泛应用于卫星通信系统中，直接序列扩频系统的伪码捕获是伪码同步中的一个必不可少的环节，只有解决了伪码的捕获同步问题，后续的比如跟踪、解扩、解调等工作才能依次顺利完成。
[0003]在扩频信号的伪码捕获算法中，匹配滤波器以其并行搜索、同步时间短的特点成为最广泛应用的算法之一。在现有的通信系统中，伪码捕获模块都是固定采样率，固定一个或几个捕获长度的，是针对某一种特定的应用的，如果捕获长度改变或者采样率改变后都需要对伪码捕获模块进行定制，造成伪码捕获模块版本繁多且混乱，因此，亟需一种通用的可以改变采样率、可以改变捕获长度的伪码捕获模块。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种适用于任意长度的可变采样率的伪码同步方法，该方法采用基于匹配滤波的捕获方法，适用于4倍、8倍及更高倍数的采样率，能满足绝大多数应用需求。
[0005]本专利技术的目的是这样实现的：一种适用于任意长度的可变采样率的伪码同步方法，用于在接收端利用本地扩频码对解调数据进行相位搜索，直到二者相位一致，从而实现伪码同步；该方法具体包括以下步骤：（1）设定捕获长度为L，码字缓存区的大小为L/N，数据缓存区的大小为L*2/N；其中，N与解调数据的采样率有关，采用8倍码片采样时钟时N为4，采用4倍码片采样时钟时N为2；（2）采集扩频码，扩频码的周期长度≤L，将一个周期的扩频码平均分成N段，分别存入N个码字缓存区中，码字缓存区的高位部分若有空余则补0；（3）将外部输入的解调数据流按照采样时钟的计数值依次滑动存入数据缓存区中，每次存入数据缓存区的数据长度为存入码字缓存区的扩频码长度的2倍，数据缓存区的高位部分若有空余则补0；（4）根据采样时钟的计数值确定半个扩频码码片时间，每隔半个扩频码码片时间将N个码字缓存区中的数据分别与数据缓存区中的数据做一次相关运算，得到N个相关值，将N个相关值依次存到相关值缓存区，每半个扩频码码片时间对相关值缓存区进行每隔L/N抽取，并对抽取出的N个相关值进行累加，得到全相关值C；（5）对步骤（4）得到的全相关值进行求模|C |2，并按照捕获长度的间隔对全相关
值的模|C |2进行抽取，将抽出的M个|C |2进行累加求和，得出非相干累积值；M的取值范围为32~128；（6）在整个捕获长度时间内，依次将非相干累积值与捕获门限进行比较判决，如果有非相干累积值大于捕获门限，则输出同步状态标志，否则重复步骤（4）~（6），直到伪码同步为止。
[0006]进一步地，步骤（1）中的捕获长度L在16~4096范围内以4为步进任意可变。
[0007]进一步地，步骤（4）~（6）采用逐码片滑动的方式进行，即，每半个码片时间滑动一次，得出一次全相关值和非相干累积值，并与捕获门限比较一次。
[0008]进一步地，步骤（6）中捕获门限的设置方式为：根据解调数据的功率和门限信噪比，仿真得出信号和扩频码的非相干累积值，并得出扩频码和噪声的非相干累积值；通过多次仿真，划定一个能够区分这两种非相干累积值的数值作为捕获门限。
[0009]本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：（1）本专利技术的伪码捕获方法可以适用于4倍和8倍及更高倍采样率，能满足绝大多数的应用需求。
[0010]（2）本专利技术的捕获长度可以在一定范围内以微小步进配置可变，提高了通用性，且可扩展，具有普遍通用性。
[0011]（3）本专利技术所需资源较常规捕获方法不会增加，捕获概率也相当。此外，本专利技术采用滑动匹配捕获，这种逐符号搜索方式较传统的窗口捕获更能节省时间。
具体实施方式
[0012]下面对本专利技术做进一步的详细说明。
[0013]一种适用于任意长度的可变采样率的伪码同步方法，用于接收端本地扩频码对解调数据的相位搜索直到二者相位一致从而实现伪码同步，包括以下步骤：（1）设定捕获长度为L，码字缓存区大小为L/N，数据缓存区的长度为L*2/N，其中N与数据的采样率有关，采用8倍采样率时钟时N为4，4倍码片采样时钟时N为2。
[0014]（2）采集扩频码，扩频码的周期长度≤L，将一个周期的扩频码平均分成N段，分别存入N个码字缓存区中，码字缓存区的高位部分若有空余则补0。
[0015] 8倍数据采样率时码字的存储用四块长度为L/4的码字缓存区，对于长度小于L的扩频码，将其码字平均分成四段依次存入缓存区，且按位由低到高存储，其余不足L/4部分补0；4倍数据采样率时码字的存储用两块长度为L/2的码字缓存区，对于长度小于L/2的扩频码，将其码字平均分成两段依次存入缓存区，且按位由低到高存储，有空余则补0；捕获长度可配置，综合考虑资源消耗和应用需要，本专利技术中选取捕获长度L最大为4096，同时支持扩展长度，只需要改变存储器的长度和重新配置捕获长度即可。
[0016]（3）将外部输入的解调数据流按照采样时钟的计数值依次滑动存入数据缓存区中，每次存入数据缓存区的数据长度为存入码字缓存区的扩频码长度的2倍，数据缓存区的高位部分若有空余则补0；鉴于数据的采样间隔关系到捕获的精度问题，捕获误差过大容易影响后续的码跟踪和解扩解调，从而影响解调性能。本方法中考虑码跟踪能力和对解调性能的影响小于
0.5dB时捕获误差需要控制在半个码片符号内，本方法中按照每半个码片取一个数据的原则在采样时钟计数下取数据进入数据缓存区进行后续的相关计算。
[0017] （4）根据采样时钟的计数值确定半个扩频码码片时间，每隔半个扩频码码片时间将N个码字缓存区中的数据分别与数据缓存区中的数据做一次相关运算，得到N个相关值，将N个相关值依次存到相关值缓存区，每半个码片时间将对相关值缓存区进行每隔L/N抽取，并对抽取出的N个相关值进行累加一次，得到全相关值C。
[0018]缓存数据和存储的分段码字进行相关计算后存入缓存中，一个周期的捕获长度的相关值进行滑动累加得出完整的全相关值，采用8倍数据采样率时用4段相关值进行滑动累加，结束时对缓存区清零同时开始下一周期的累加；采用4倍数据采样率时用2段相关值进行滑动累加，结束时对缓存区清零同时开始下一周期的累加。根据仿真研究分析，用于伪码捕获的数据采样率高于8倍不会额外带来更多的捕获增益只会造成资源的过度增加，所以本专利技术中对于输入的高倍数据，需要先进行抽取处理将数据采样率降到8倍或4倍再捕获即可。
[0019]（5）对步骤（4）得到的全相关值进行求模和平方得到|C |2，并按照捕获长度的间隔对|C |2进行抽取，抽取出的M个|C |2累加求和得出非相干累积值，每半个码片时间滑动依次对|C |2累加求和，得到整个捕获长度时间内所有相位的非相干累积值，并对该结果进行比较搜索，得出最大非相干累积值，M值根据门限信噪本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于任意长度的可变采样率的伪码同步方法，其特征在于，用于在接收端利用本地扩频码对解调数据进行相位搜索，直到二者相位一致，从而实现伪码同步；具体包括以下步骤：（1）设定捕获长度为L，码字缓存区的大小为L/N，数据缓存区的大小为L*2/N；其中，N与解调数据的采样率有关，采用8倍码片采样时钟时N为4，采用4倍码片采样时钟时N为2；（2）采集扩频码，扩频码的周期长度≤L，将一个周期的扩频码平均分成N段，分别存入N个码字缓存区中，码字缓存区的高位部分若有空余则补0；（3）将外部输入的解调数据流按照采样时钟的计数值依次滑动存入数据缓存区中，每次存入数据缓存区的数据长度为存入码字缓存区的扩频码长度的2倍，数据缓存区的高位部分若有空余则补0；（4）根据采样时钟的计数值确定半个扩频码码片时间，每隔半个扩频码码片时间将N个码字缓存区中的数据分别与数据缓存区中的数据做一次相关运算，得到N个相关值，将N个相关值依次存到相关值缓存区，每半个扩频码码片时间对相关值缓存区进行每隔L/N抽取，并对抽取出的N个相关值进行累加，得到全相关值C；（5）对步骤（4）得到的全相关值进行求...
【专利技术属性】
技术研发人员：张丽娜，季茂胜，黄姜江，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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