第8章扩频码同步.ppt

主要内容：8.1 扩频系统同步概述8.2 PN码捕获与跟踪8.3 全数字非相干延迟PN码跟踪环,第8章 扩频通信中的同步,传输信息带宽远大于传输该信息所需要的最小带宽,扩频通信的优点,扩频通信,保密性好、低截获概率、抗干扰抗多径效应、多址能力强,8.1 扩频系统同步概述,跳频系统的同步,参考时钟法,匹配滤波法,收发双方跳频图案同步跳变，各用户预先约定好控制频率合成器的 PN码和频率表。,直扩系统的同步,PN码（扩频码）同步、载波同步、帧同步,8.1 扩频系统同步概述,PN码捕获,使本地 PN码与接收信号中的PN码相位对齐,PN码跟踪,使两个序列的相位误差更小且能保持高精度的相位对齐,8.2 PN码捕获与跟踪,PN码捕获,8.2 PN码捕获与跟踪,原理框图,基于相关器的串行捕获,设 Q支路输入,I 支路输入,为数据序列，,为接收信号中的PN码,为本地产生的 PN码,为载波频偏,式中,8.2 PN码捕获与跟踪,判决器的输入信号,判决值只与接收信号中的PN码,和本地产生 PN码,与载波频偏无关,的相关程度有关,8.2 PN码捕获与跟踪,当判决值大于门限值，认为已捕获。否则本地时钟控制扣除一个序列生成时钟周期，使本地PN 码相位调整一个码片位移，进行下一符号周期的相关运算与判决。,串行捕获:在一个符号内接收PN 码与本地PN 码作相关运算，捕获时间长。,8.2 PN码捕获与跟踪,基于匹配滤波器的并行PN码捕获,原理框图,8.2 PN码捕获与跟踪,对扩频信号以2倍码片速率采样并将其输入到移位寄存器。移位寄存器中信号与本地扩频序列相乘后再相加，得到两个序列的相关值。相关值与门限值比较判决是否达到同步。并行捕获:每一个码片内都能得到相关值,8.2 PN码捕获与跟踪,基带延迟锁相PN码跟踪环（DLL）,原理框图,8.2 PN码捕获与跟踪,鉴相器 改造PN码自相关函数 得到误差信号,表示超前、滞后相关器延迟时间,为码片周期,8.2 PN码捕获与跟踪,鉴相特性曲线,8.2 PN码捕获与跟踪,接收序列分别移位,误差信号经环路滤波器后形成控制信号控制信号控制本地时钟，使本地序列发 生器的相位与输入序列对齐。,工作原理,和,8.2 PN码捕获与跟踪,后与本地,序列经迟、早相关器得到环路误差信号,8.3 全数字非相干延迟锁相环,结构图,超前、滞后鉴相得多比特误差信号，门限判决将其转成超前滞后二元误差值。数字序贯滤波器可增、减计数，对门限判决后产生的超前滞后脉冲作向上向下计数。当其计数值超过某数值时，输出脉冲增减控制信号并复位。,原理,8.3 全数字非相干延迟锁相环,二元误差值经序贯滤波1后，输出增减控制信号，控制增减二分频电路插/扣脉冲，调整PN码相位，但不能使误差为0；本环路再将滤波1输出的增减控制信号再经过滤波2，由滤波2输出的增减控制信号，调整NCO时钟，使其误差为0。,8.3 全数字非相干延迟锁相环,