自適應門限控制器及控制方法、直擴信號檢測方法及電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及信號檢測技術領域，具體地說，涉及一種自適應門限控制器及控制方 法、直擴信號檢測方法及電路。
【背景技術】
[0002] 擴頻通信因其在抗干擾、保密性、增加系統(tǒng)容量等方面的突出優(yōu)點，在民用、商用、 軍事等領域都有廣泛的應用。
[0003] 在各種擴頻方式中，應用最廣泛的是直接序列擴頻方式，它是用PN碼和二元信息 數(shù)字序列模2相加后成復合碼去調(diào)制載波。擴頻信號在接收端必須與本地PN碼同步后，才 能將信息提取出來，并由此獲得擴頻增益，以減小誤碼率。為了實現(xiàn)數(shù)字化接收機，可以采 用數(shù)字匹配濾波器對接收信號進行解擴。由于這種方案與目前通信設備的數(shù)字化、智能化、 軟件化的基礎構架相一致，因此基于數(shù)字匹配濾的直擴信號檢測是現(xiàn)今采用的PN碼捕獲 的主要方法之一。
[0004] 在實際的通信系統(tǒng)中，傳輸信道存在著各種衰落，如多徑衰落等，而且還受到各種 噪聲和干擾的影響，這些噪聲和干擾往往很強，且通常會隨位置和時間的變化而變化。在這 種環(huán)境下，數(shù)字化接收機中，匹配濾波后的門限設置往往關系到系統(tǒng)的檢測概率、虛警概率 等檢測性能。
[0005] 在采用數(shù)字匹配濾波實現(xiàn)PN碼捕獲時，判決門限的設置通常有固定門限和自適 應門限兩種。如果采用固定門限對相關值進行檢測，則出現(xiàn)虛警和漏檢的概率很大，系統(tǒng)無 法正確檢測信號，檢測性能往往很差；采用自適應門限技術，即根據(jù)噪聲或干擾功率的強弱 自適應的修正判決門限值，使系統(tǒng)保持適當?shù)臋z測概率和虛警概率，從而減少捕獲時間，提 尚捕獲性能。
[0006] 現(xiàn)今主要采用的恒虛警檢測（CFAR檢測）自適應門限技術，設置門限電平使得虛 警概率保持與信號或者噪聲變化無關的常量，達到恒虛警的目的。CFAR檢測技術為了達到 低虛警概率而使門限取得過高，會使檢測概率很小，捕獲性能下降；而且，最重要的是CFAR 檢測需通過估計干擾或噪聲功率來獲得自適應門限，工程實現(xiàn)比較復雜。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 為解決以上問題，本發(fā)明提供了一種自適應門限控制器及控制方法、直擴信號檢 測方法及電路，能夠在輸入信號幅度動態(tài)范圍很大的情況下，使虛警概率趨于0,同時檢測 概率趨于1，從而提尚系統(tǒng)的捕獲性能。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種自適應門限控制方法，包括：
[0009] 統(tǒng)計當前一組待檢測信號的個數(shù)N ;
[0010] 計算N個待檢測信號與本地擴頻序列的移位相關值；
[0011] 判斷所述移位相關值是否超過門限，并統(tǒng)計超過門限的移位相關值個數(shù)η;
[0012] 基于待檢測信號個數(shù)N和超過門限的相關值個數(shù)η選擇符號函數(shù)ε ;
[0013] 基于所述符號函數(shù)ε修正門限，并將修正后的門限作為下一組待檢測信號的門 限。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述符號函數(shù)ε為：
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，基于所述符號函數(shù)修正門限的步驟進一步包括：
[0017] β k= β k J+ ε · Δ β
[0018] 其中，Pkl為當前一組待檢測信號的門限，β 下一組待檢測信號的門限，Δ β 為門限增量。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，計算超過門限的移位相關值個數(shù)η的步驟進一步包 括：
[0020] 將N個待檢測信號與本地擴頻序列通過數(shù)字匹配濾波器進行移位相關運算，并依 次輸出運算后的移位相關值；
[0021] 將所述移位相關值進行包絡檢波并將包絡檢波樣本與門限進行比較，其中，超過 門限的包絡檢波樣本輸出相關峰；
[0022] 統(tǒng)計所述相關峰的數(shù)量從而得到超過門限的移位相關值個數(shù)η。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種直擴信號檢測方法，包括：
[0024] 統(tǒng)計觀測時間內(nèi)帶內(nèi)待檢測直擴信號的NNp個檢測樣本，其中，N為待檢測直擴信 號個數(shù)，N p為單個待檢測直擴信號采樣個數(shù)；
[0025] 計算NNp個檢測樣本與本地擴頻序列的移位相關值；
[0026] 判斷NNp個檢測樣本與本地擴頻序列采樣樣本的移位相關值是否超過門限，并統(tǒng) 計超過門限的移位相關值個數(shù)η ;
[0027] 基于待檢測直擴信號個數(shù)N和超過門限的移位相關值個數(shù)η選擇符號函數(shù)ε ;
[0028] 基于所述符號函數(shù)ε修正門限，并將修正后的門限作為下一觀測時間內(nèi)待檢測 直擴信號的門限。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述符號函數(shù)ε為：
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，基于所述符號函數(shù)修正門限的步驟進一步包括：
[0032] β k= β k J+ ε · Δ β
[0033] 其中，i3k i為當前觀測時間內(nèi)待檢測直擴信號的門限，β A下一觀測時間內(nèi)待檢 測直擴信號的門限，A β為門限增量。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，計算超過門限的相關值個數(shù)η的步驟進一步包括：
[0035] 將NTp個檢測樣本與本地擴頻序列采樣樣本通過數(shù)字匹配濾波器進行移位相關運 算，并依次輸出運算后的移位相關值；
[0036] 將所述移位相關值進行包絡檢波并將包絡檢波樣本與門限進行比較，其中，超過 門限的包絡檢波樣本輸出相關峰；
[0037] 統(tǒng)計所述相關峰的數(shù)量從而得到超過門限的相關值個數(shù)η。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種自適應門限控制器，包括：
[0039] 累加單元，用于統(tǒng)計超過門限的移位相關值個數(shù)η ;
[0040] 比較單元，與所述累加單元連接，基于待檢測信號個數(shù)N和超過門限的相關值個 數(shù)η選擇符號函數(shù)ε ;
[0041] 修正單元，與所述比較單元連接，基于所述符號函數(shù)ε修正門限，并將修正后的 門限作為下一組待檢測信號的門限。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種采用以上所述的自適應門限控制器的直 擴信號檢測電路，包括：
[0043] 帶通濾波器，用于選擇所需的帶內(nèi)信號；
[0044] 數(shù)字匹配濾波器，與所述帶通濾波器連接，用于將待檢測信號與本地擴頻序列進 行移位相關運算；
[0045] 包絡檢波器，與所述數(shù)字匹配濾波器連接，用于對移位相關運算的結果進行包絡 計算；
[0046] 判決器，分別與所述包絡檢波器和所述自適應門限控制器連接，基于所述自適應 門限控制器輸出的門限進行判斷，對應于高出門限的包絡信號輸出相關峰。
[0047] 本發(fā)明的有益效果：
[0048] 本發(fā)明基于數(shù)字匹配濾和自適應門限判決的直擴信號檢測方法，能夠充分利用 信號能量進行直擴信號的檢測，解決了 CFAR檢測中為了保證虛警概率導致檢測概率減小 的缺點，能夠在輸入信號幅度動態(tài)范圍很大的情況下，使虛警概率Pf- 〇,同時檢測概率 Pd- 1，從而提高系統(tǒng)的捕獲性能。同時，本發(fā)明的電路結構簡單，工程實現(xiàn)較CFAR檢測容 易。
[0049] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利