針對大多普勒頻率偏移的PN碼快速捕獲與解調(diào)

擴(kuò)頻技術(shù)應(yīng)用于高速移動(dòng)環(huán)境時(shí)使得接收信號附加了很大的多普勒頻率偏移，增加了捕獲
難度，如低軌道衛(wèi)星擴(kuò)頻通信等。本文在基于FFT 的捕獲方法基礎(chǔ)上，提出了分段式數(shù)字匹配濾
波器和FFT 捕獲相結(jié)合的捕獲方法，同時(shí)采用基于并行導(dǎo)頻的信道估計(jì)方法來校正多普勒頻率偏移，實(shí)現(xiàn)信號的正確解調(diào)。該方法既具快速捕獲的特點(diǎn)，同時(shí)捕獲多普勒頻率偏移范圍大。
關(guān)鍵詞： 多普勒頻率偏移 PN 碼捕獲 分段數(shù)字匹配濾波器 快速傅里葉變換
近年來，因?yàn)閿U(kuò)頻技術(shù)固有的抗干擾能力強(qiáng)；可隨機(jī)接入，任意選址；信息傳輸可數(shù)模兼容；具有很高的距離分辨能力；通信安全可靠等一系列優(yōu)點(diǎn)，使得擴(kuò)頻技術(shù)的理論和實(shí)踐都得到迅速的發(fā)展。擴(kuò)頻通信已經(jīng)愈來愈廣泛的應(yīng)用于社會(huì)生活生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。本文所論述的低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基帶發(fā)送和接收模塊也采用了擴(kuò)頻技術(shù)。
然而在高速移動(dòng)環(huán)境下接收信號會(huì)附加上很大的多普勒頻率偏移量，當(dāng)頻率偏移達(dá)到一定層度時(shí)，接收機(jī)不能捕獲PN 碼序列，使得通信無法進(jìn)行。低地球軌道衛(wèi)星擴(kuò)頻通信中，低軌衛(wèi)星相對于地面站來說具有很高的徑向速度和徑向加速度，使地面站接收到的擴(kuò)頻信號載波多普勒頻率偏移高達(dá)100～200kHz。
在基帶發(fā)送模塊，衛(wèi)星上的數(shù)字信號經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換得到I，Q 兩路數(shù)據(jù)，然后用擴(kuò)頻碼（Walsh碼）對兩路數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，再利用偽隨機(jī)碼（m序列）對擴(kuò)頻信息進(jìn)行加擾。然后加入導(dǎo)頻。
接下來兩路信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換，成型濾波，正交調(diào)制等一系列處理，最后通過射頻端發(fā)送。