2009年第01期，第42卷 通 信 技 術 Vol.42，No.01,2009 總第205期Communications Technology No.205,Totally

基于PMF-FFT的PN碼捕獲方法及性能

劉艷華， 趙 剛

(四川大學電子信息學院，四川成都 610064)

【摘 要】在高動態通信系統中，由于載體的相對運動，使載波附加了較大的多普勒頻移。使用一組部分相關器結合快速傅里葉變換進行偽碼捕獲，可以將碼相位-多普勒頻率的二維搜索降為一維搜索，大大減少了捕獲時間。文中討論了該方法部分相關器長度和FFT點數對捕獲性能的影響，推導相關損失與最大多普勒頻移和相關器長度的關系，為分析捕獲系統的捕獲范圍和選取相關器參數提供依據，給出兩種確定分段相關器長度X的方法。最后仿真證明在PN捕獲的同時該方法能夠準確估計多普勒頻移。

【關鍵詞】捕獲；多普勒；快速傅立葉變換；分段匹配濾波器

【中圖分類號】TN914.42【文獻標識碼】A【文章編號】1002-0802(2009)01-0024-03 Analysis on PMF-FFT Based Acquisition of PN Code

LIU Yan-hua, ZHAO Gang

(School of Electronics and Information Engineering, Sichuan University, Chengdu Sichuan 610064, China)

【Abstract】In high dynamic communication systems, there exists a larger Doppler shift of the carrier because of the relative movement of satellites, and the Doppler frequency would seriously decay the correlated peak which identifies the alignment of the pseudo codes. In view of the environment with large Doppler frequency shift, the paper proposes the use of a set of Partial Matched Filters combined with Fast Fourier Transform to acquire pseudo code while estimate Doppler frequency shift. This method can reduce two dimensional search of code phase -Doppler frequency to one dimensional. In this paper, the effects of partial correlatiors’ length and FFT points on the performance of PN code acquisition based on PMF-FFT are discussed. The relationship between coherent combining loss, PMF size and Doppler frequency shift is derived, which provides theoretical basis for selecting partial correlators’ length. The method for selecting segmental length of a correlator is presented. Simulation results show that the method could estimate the Doppler frequency shift while acquire the PN code.

【Key words】acquisition；Doppler；FFT；partial matched filters

0 引言

在GPS或低軌衛星通信中，衛星相對地球有很大的徑向速度和加速度，接收信號中附加了很大的多普勒頻移，又由于它過境時間短，使實現偽碼的快速捕獲非常重要[1]。

基于FFT-PMF分段匹配濾波法(Partial Matched Filtering)，在搜索到碼相位的同時就能得到多普勒頻移值，從而將相位、頻率的二維搜索變成相位的一維搜索[2-4]，大大減少了捕獲時間。文中對該方法進行了深入探討，討論了部分相關器長度和FFT點數對捕獲性能的影響，并給出相應的改善措施，推導了相關損失與多普勒頻移和相關器長度的關系，闡述了如何根據實際的多普勒范圍選取相關器參數。

1 捕獲的基本原理

基于PMF-FFT的捕獲過程如圖1所示，將接收信號與本地偽碼作分段相關運算，部分相關結果進行FFT處理。

收稿日期：2008-09-18。

作者簡介：劉艷華(1983-)，女，碩士研究生，主要研究方向為電路與系統設計自動化；趙剛(1962-)，男，副教授，主要研究方向為電路與系統設計自動化。

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總結

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