直扩信号检测和PN码参数估计的研究

扩频通信具有低截获率、抗衰落能力强、抗多径干扰等优点,广泛应用于军事通信和民用通信。随着电子战和信息战技术的发展,非合作通信条件下扩频信号盲解扩成为扩频通信领域的研究热点,扩频信号PN码速率和码周期的盲检测和盲估计是实现盲解扩的前提。 本文以工程应用为目的,对低信噪比情况下直扩信号的检测和PN码速率和码周期估计进行了理论研究。首先简要概述了扩频通信的基本知识,指出基带DS信号可分为短PN码调制和长PN码调制。然后采用延时相乘法对直扩信号进行了检测和PN码速率估计研究,提出了改进算法,给出了算法推导和理论仿真。采用二次功率谱法和倒谱法对PN码周期进行估计研究,针对长PN码调制提出了一种基于延时相乘的二次功率谱法的新方法,给出了算法推导和理论仿真。由于目前尚未有对长PN码调制信号进行检测和参数估计的研究,而长码调制较好的保密性能以及抑制部分符号间干扰的优点,使其在军事通信中有着较好的应用前景,因而此部分工作具有重要的意义。最后给出了基于FPGA的直扩信号数据采集系统设计方案。 理论仿真表明,以上检测和估计方法对码长为63～1023的短PN码调制直扩信号均适用。延时相乘法对长PN码调制信号PN码速率估计也适用,其改进法的信噪比容限比改进前降低;二次功率谱法和倒谱法对短PN码调制有很好的检测和估计性能,但对长PN码调制不适用,而基于延时相乘的二次功率谱法可以很好的估计出长PN码调制信号的PN码周期。