專利名稱：分?jǐn)?shù)傅立葉變換域輔助直擴(kuò)系統(tǒng)多徑信號(hào)捕獲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直接序列擴(kuò)頻通信技術(shù)，具體涉及一種直接序列擴(kuò)頻系 統(tǒng)的多徑信號(hào)捕獲方法。
技術(shù)背景在直擴(kuò)系統(tǒng)中通常采用RAKE接收機(jī)進(jìn)行信號(hào)的接收，RAKE接收機(jī)是 一種能分離多徑信號(hào)并有效合并多徑信號(hào)能量的接收機(jī)，利用直擴(kuò)序列的相 關(guān)特性，采用多個(gè)相關(guān)器來(lái)分別處理直擴(kuò)多徑信號(hào)，然后按一定規(guī)則將分離 后的多徑信號(hào)合并起來(lái)以獲得最大的有用信號(hào)能量，將有害的多徑信號(hào)變?yōu)?有用信號(hào)。RAKE接收機(jī)對(duì)多徑信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理之前先要對(duì)多徑信號(hào)進(jìn)行 捕獲，通常是采用滑動(dòng)相關(guān)的方法分別捕獲多條路徑的信號(hào)。采用滑動(dòng)相關(guān) 方法捕獲多徑信號(hào)所需時(shí)間較長(zhǎng)，而且每次只能捕獲一條路徑的信號(hào)，若 RAKE接收機(jī)有四個(gè)相關(guān)器，則需要進(jìn)行四次滑動(dòng)相關(guān)才能捕獲所有多徑信 號(hào)，同時(shí)多個(gè)滑動(dòng)相關(guān)器也使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為解決采用RAKE接收機(jī)接收多徑信號(hào)時(shí)系統(tǒng)存在捕獲方法較復(fù) 雜和耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題，提供一種分?jǐn)?shù)傅立葉變換域輔助直擴(kuò)系統(tǒng)多徑信 號(hào)捕獲方法。本發(fā)明由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一、在待發(fā)射的擴(kuò)頻信號(hào)前加入若干周期的線性調(diào)頻信號(hào)作為捕獲的 參考信號(hào)；步驟二、 RAKE接收機(jī)中的一個(gè)相關(guān)器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行一次滑動(dòng)相 關(guān)，找到能量最強(qiáng)的多徑分量；步驟三、將步驟二中所述的相關(guān)器對(duì)準(zhǔn)最強(qiáng)多徑分量中的切普信號(hào)，在一 個(gè)周期內(nèi)對(duì)該切普信號(hào)進(jìn)行最優(yōu)階數(shù)的分?jǐn)?shù)傅立葉變換；步驟四、在分?jǐn)?shù)域幅度譜中，找到所有多徑信號(hào)中的切普信號(hào)在分?jǐn)?shù)域?qū)?應(yīng)的峰值位置，根據(jù)峰值位置與時(shí)延間的線性關(guān)系計(jì)算出所有多徑信號(hào)相對(duì)于 最強(qiáng)路徑信號(hào)的時(shí)延；步驟五、將RAKE接收機(jī)的所有用于接收多徑信號(hào)的相關(guān)器根據(jù)步驟四 計(jì)算出的信號(hào)時(shí)延對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的多徑信號(hào)并進(jìn)行相關(guān)接收。有益效果本發(fā)明在正常直擴(kuò)信號(hào)前加入一段包含若干周期的線性調(diào)頻信號(hào)作為捕獲用的參考信號(hào)，在RAKE接收機(jī)捕獲到能量最強(qiáng)的多徑信號(hào)后， 通過(guò)對(duì)一個(gè)周期內(nèi)的切普信號(hào)進(jìn)行分?jǐn)?shù)傅立葉變換，根據(jù)時(shí)間偏移的切普信 號(hào)在分?jǐn)?shù)域的峰值位置與其時(shí)延間的線性關(guān)系，可以確定其余多徑信號(hào)相對(duì) 于最強(qiáng)路徑信號(hào)的時(shí)延，即通過(guò)一次滑動(dòng)相關(guān)和一次分?jǐn)?shù)傅立葉變換捕獲所 有能量足夠大的多徑信號(hào)，解決傳統(tǒng)多徑信號(hào)捕獲方法較復(fù)雜、捕獲過(guò)程時(shí) 間較長(zhǎng)的問(wèn)題。


圖1是切普信號(hào)在變換角滿足最優(yōu)條件時(shí)的分?jǐn)?shù)域幅度譜圖；圖2是相 對(duì)時(shí)延為0.25個(gè)周期的切普信號(hào)的分?jǐn)?shù)域幅度譜圖；圖3是相對(duì)時(shí)延為0.5 個(gè)周期的切普信號(hào)的分?jǐn)?shù)域幅度譜圖；圖4是相對(duì)時(shí)延為0.75個(gè)周期的切普 信號(hào)的分?jǐn)?shù)域幅度譜圖；圖5是對(duì)齊的切普信號(hào)與有信號(hào)相對(duì)時(shí)延的切普信 號(hào)的分?jǐn)?shù)域幅度譜重疊圖，其中"——"代表對(duì)準(zhǔn)最強(qiáng)多徑分量的切普信號(hào)的分?jǐn)?shù)域幅度曲線，"---"代表信號(hào)相對(duì)時(shí)延為0.25個(gè)周期的切普信號(hào)的分?jǐn)?shù)域幅度曲線，"——"代表信號(hào)相對(duì)時(shí)延為0.5個(gè)周期的切普信號(hào)的 分?jǐn)?shù)域幅度曲線，"一一"代表信號(hào)相對(duì)時(shí)延為0.75個(gè)周期的切普信號(hào)的分 數(shù)域幅度曲線；圖6是產(chǎn)生時(shí)間偏移的切普信號(hào)的時(shí)延參數(shù)A與其分?jǐn)?shù)域峰 值位置間的線性關(guān)系圖。圖1 圖5的橫坐標(biāo)都表示在分?jǐn)?shù)域內(nèi)采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)， 縱坐標(biāo)都表示在分?jǐn)?shù)域內(nèi)的幅度值，圖6的橫坐標(biāo)表示周期的個(gè)數(shù)，縱坐標(biāo) 在分?jǐn)?shù)域內(nèi)采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一參見(jiàn)圖1 圖6，本實(shí)施方式由以下步驟組成步驟一、在待發(fā)射的擴(kuò)頻信號(hào)前加入若干周期的線性調(diào)頻信號(hào)(切普信號(hào)) 作為捕獲的參考信號(hào)；步驟二、 RAKE接收機(jī)中的一個(gè)相關(guān)器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行一次滑動(dòng)相 關(guān)，找到能量最強(qiáng)的多徑分量；步驟三、將步驟二中所述的相關(guān)器對(duì)準(zhǔn)最強(qiáng)多徑分量中的切普信號(hào)，在一 個(gè)周期內(nèi)對(duì)該切普信號(hào)進(jìn)行最優(yōu)階數(shù)的分?jǐn)?shù)傅立葉變換；步驟四、在分?jǐn)?shù)域幅度譜中，找到所有多徑信號(hào)中的切普信號(hào)在分?jǐn)?shù)域?qū)?應(yīng)的峰值位置，根據(jù)峰值位置與時(shí)延間的線性關(guān)系計(jì)算出所有多徑信號(hào)相對(duì)于 最強(qiáng)路徑信號(hào)的時(shí)延；步驟五、將RAKE接收機(jī)的所有用于接收多徑信號(hào)的相關(guān)器根據(jù)步驟四計(jì)算出的信號(hào)時(shí)延對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的多徑信號(hào)并進(jìn)行相關(guān)接收。本實(shí)施方式提出了一種分?jǐn)?shù)傅立葉變換域輔助直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的多徑信號(hào)捕獲方法。在通過(guò)滑動(dòng)相關(guān)方法捕獲最強(qiáng)多徑信號(hào)后，在對(duì)齊最強(qiáng)多徑信 號(hào)的條件下，對(duì)其中的切普信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)進(jìn)行最優(yōu)階數(shù)的分?jǐn)?shù)傅立葉變換得到的幅度譜如圖l (峰值位置在第1668個(gè)分?jǐn)?shù)域采樣點(diǎn)處)，此時(shí)其他多徑 信號(hào)由于與最強(qiáng)多徑信號(hào)有相對(duì)時(shí)延，則對(duì)這些信號(hào)中的切普信號(hào)進(jìn)行的實(shí)際上是對(duì)產(chǎn)生時(shí)間偏移的切普信號(hào)進(jìn)行的分?jǐn)?shù)傅立葉變換。假設(shè)切普信號(hào)為/(/)，時(shí)間范圍定義在(-7V2^S772)，設(shè)切普信號(hào)的相對(duì)時(shí)延為^，其中*為時(shí)間偏移參數(shù)，0^*<1，則在對(duì)齊最強(qiáng)多徑信號(hào)的情況下，其余多徑信號(hào)中的切普信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)的表達(dá)式變?yōu)?lt;formula>formula see original document page 5</formula> 當(dāng)* = 0.25時(shí)，x(0在同一變換階數(shù)的分?jǐn)?shù)域幅度譜如圖2所示，峰值位置 在第1678個(gè)分?jǐn)?shù)域采樣點(diǎn)處。圖2相對(duì)時(shí)延為0.25個(gè)周期的切普信號(hào)的分?jǐn)?shù) 域幅度譜。當(dāng)* = 0.5時(shí)，x(/)在同一變換階數(shù)的分?jǐn)?shù)域幅度譜如圖3所示，峰 值位置在第1648和1688個(gè)分?jǐn)?shù)域采樣點(diǎn)處，峰值大小相同。當(dāng)* = 0.75時(shí)， 在同一變換階數(shù)的分?jǐn)?shù)域幅度譜如圖4，峰值位置在第1658個(gè)分?jǐn)?shù)域采樣點(diǎn)處。為方便比較，將對(duì)齊信號(hào)a=o)及以上3條具有不同相對(duì)時(shí)延的信號(hào)的分?jǐn)?shù)域幅度譜畫(huà)在同一圖上，并放大峰值區(qū)域，如圖5所示，通過(guò)計(jì)算，發(fā)現(xiàn) 產(chǎn)生時(shí)間偏移的切普信號(hào)其時(shí)延參數(shù)^與其分?jǐn)?shù)域峰值位置間存在線性關(guān)系， 如圖6所示，當(dāng)時(shí)延為O時(shí)，峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域的第1668點(diǎn)；當(dāng)時(shí)延為 0.25個(gè)周期時(shí)，峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域的第1678點(diǎn)；當(dāng)時(shí)延為0.5個(gè)周期時(shí)， 峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域的第1648和1688點(diǎn)，兩處峰值大小相同；當(dāng)時(shí)延為 0.75個(gè)周期時(shí)，峰值位置出現(xiàn)在分?jǐn)?shù)域的第1658點(diǎn)。綜上可知，在擴(kuò)頻信號(hào)前加入若干周期的切普信號(hào)作為捕獲的參考信號(hào)， 并在接收端通過(guò)滑動(dòng)相關(guān)先確定最強(qiáng)路徑信號(hào)的位置后，進(jìn)行一次分?jǐn)?shù)傅立 葉變換，即可通過(guò)其余多徑信號(hào)中的切普信號(hào)在分?jǐn)?shù)域幅度譜的峰值位置與 其時(shí)延的線性關(guān)系，計(jì)算出其余多徑信號(hào)相對(duì)于最強(qiáng)路徑信號(hào)的時(shí)延，捕獲 到其余多徑信號(hào)，使RAKE接收機(jī)的相關(guān)器根據(jù)計(jì)算出的信號(hào)時(shí)延與多徑信 號(hào)對(duì)齊并進(jìn)行相關(guān)接收。
權(quán)利要求
1、分?jǐn)?shù)傅立葉變換域輔助直擴(kuò)系統(tǒng)多徑信號(hào)捕獲方法，其特征在于它由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一、在待發(fā)射的擴(kuò)頻信號(hào)前加入若干周期的線性調(diào)頻信號(hào)作為捕獲的參考信號(hào)；步驟二、RAKE接收機(jī)中的一個(gè)相關(guān)器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行一次滑動(dòng)相關(guān)，找到能量最強(qiáng)的多徑分量；步驟三、將步驟二中所述的相關(guān)器對(duì)準(zhǔn)最強(qiáng)多徑分量中的切普信號(hào)，在一個(gè)周期內(nèi)對(duì)該切普信號(hào)進(jìn)行最優(yōu)階數(shù)的分?jǐn)?shù)傅立葉變換；步驟四、在分?jǐn)?shù)域幅度譜中，找到所有多徑信號(hào)中的切普信號(hào)在分?jǐn)?shù)域?qū)?yīng)的峰值位置，根據(jù)峰值位置與時(shí)延間的線性關(guān)系計(jì)算出所有多徑信號(hào)相對(duì)于最強(qiáng)路徑信號(hào)的時(shí)延；步驟五、將RAKE接收機(jī)的所有用于接收多徑信號(hào)的相關(guān)器根據(jù)步驟四計(jì)算出的信號(hào)時(shí)延對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的多徑信號(hào)并進(jìn)行相關(guān)接收。
全文摘要
分?jǐn)?shù)傅立葉變換域輔助直擴(kuò)系統(tǒng)多徑信號(hào)捕獲方法，它涉及一種直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的多徑信號(hào)捕獲方法，以解決采用RAKE接收機(jī)接收多路信號(hào)的系統(tǒng)存在的捕獲部分結(jié)構(gòu)較復(fù)雜和捕獲耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題。在待發(fā)射的擴(kuò)頻信號(hào)前加入若干周期的切普信號(hào)作為捕獲的參考信號(hào)；相關(guān)器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行一次滑動(dòng)相關(guān)，找到能量最強(qiáng)的多徑分量；將相關(guān)器對(duì)準(zhǔn)最強(qiáng)多徑分量中的切普信號(hào)，在一個(gè)周期內(nèi)對(duì)該切普信號(hào)進(jìn)行最優(yōu)階數(shù)的分?jǐn)?shù)傅立葉變換；找到所有多徑信號(hào)中的切普信號(hào)在分?jǐn)?shù)域?qū)?yīng)的峰值位置，根據(jù)峰值位置與時(shí)延間的線性關(guān)系計(jì)算出所有多徑信號(hào)相對(duì)于最強(qiáng)路徑信號(hào)的時(shí)延；將所有相關(guān)器根據(jù)步驟四計(jì)算出的信號(hào)時(shí)延對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的多徑信號(hào)并進(jìn)行相關(guān)接收。
文檔編號(hào)H04B1/69GK101325428SQ20081013686
公開(kāi)日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者吳宣利, 吳少川, 珣 唐, 沙學(xué)軍, 遲永鋼, 萍 陳, 高玉龍 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)