CN105162744B - 一种相干扩频通信系统 - Google Patents

一种相干扩频通信系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105162744B
CN105162744B CN201510407569.4A CN201510407569A CN105162744B CN 105162744 B CN105162744 B CN 105162744B CN 201510407569 A CN201510407569 A CN 201510407569A CN 105162744 B CN105162744 B CN 105162744B
Authority
CN
China
Prior art keywords
output signal
spread spectrum
signal
carrier
code
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510407569.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105162744A (zh
Inventor
王韬
谢晓姣
宗京京
沈亦豪
高瞻
廖勇
吴皓威
覃大伟
徐建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Foshan Seri Communication Co., Ltd.
Original Assignee
Foshan Seri Communication Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foshan Seri Communication Co Ltd filed Critical Foshan Seri Communication Co Ltd
Priority to CN201510407569.4A priority Critical patent/CN105162744B/zh
Publication of CN105162744A publication Critical patent/CN105162744A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105162744B publication Critical patent/CN105162744B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655—Synchronisation arrangements
    • H04L27/2657—Carrier synchronisation
    • H04L27/2659—Coarse or integer frequency offset determination and synchronisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073—Synchronisation aspects
    • H04B1/7075—Synchronisation aspects with code phase acquisition
    • H04B1/7077—Multi-step acquisition, e.g. multi-dwell, coarse-fine or validation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655—Synchronisation arrangements
    • H04L27/2657—Carrier synchronisation
    • H04L27/266—Fine or fractional frequency offset determination and synchronisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014—Carrier regulation
    • H04L2027/0024—Carrier regulation at the receiver end
    • H04L2027/0026—Correction of carrier offset

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明公开一种相干扩频通信系统，系统由扩频发射机和扩频接收机构成。扩频发射机使用一正交扩频码对数据码进行调制，然后与另一正交扩频码相加，将相加后的基带信号调制到中频载波上，然后经上变频信道和发射天线辐射出去；扩频接收机使用天线接收射频信号，经下变频信道下变频至中频，此中频信号分别通过两个匹配滤波器，这两个匹配器的冲激响应分别为这两个正交的扩频码的逆序列与中频载波的乘积，将这两路滤波器的输出信号相乘后，经过低通滤波器，对低通滤波器输出信号分别做取绝对值运算和取符号运算，取绝对值运算输出信号经过门限判决，当大于门限值时，表明捕获伪码，此时取符号运算输出信号即为解调后的数据信号。

Description

一种相干扩频通信系统
技术领域
本发明属于扩频通信技术领域，特别是涉及一种相干扩频通信系统。
背景技术
直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)通信是利用扩频码将被传输数据信号的频谱展宽，使它占有的带宽远远大于传送信息所需带宽的一种通信技术。直接序列扩频通信具有很强的抗干扰能力，对其它通信系统干扰小，不易截获，可多址复用等优点，广泛应用于移动通信、卫星通信、电子对抗等领域中。
在扩频通信系统中，接收机为解调出数据，常常需要有两个跟踪环路，分别为码同步环和载波跟踪环，以便在本地再生出同步的扩频码和相干载波。当码同步环和载波跟踪环失锁时，扩频通信系统就不能正常工作。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种相干扩频通信系统，通过在系统中增加一组扩频码，并改造扩频发射机与接收机电路，能在无需码同步电路和载波同步电路情况下实现相干扩频通信。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
该系统由扩频发射机和扩频接收机构成。扩频发射机使用一正交扩频码对数据码进行调制，然后与另一正交扩频码相加，将相加后的基带信号调制到中频载波上，然后经上变频信道和发射天线辐射出去；扩频接收机使用天线接收射频信号，经下变频信道下变频至中频，此中频信号分别通过两个匹配滤波器，这两个匹配器的冲激响分别为这两个正交的扩频码的逆序列与中频载波的乘积，将这两路滤波器的输出信号相乘后，经过低通滤波器，对低通滤波器输出信号分别做取绝对值运算和取符号运算，取绝对值运算输出信号经过门限判决，当大于门限值时，表明捕获伪码，此时取符号运算输出信号即为解调后的数据信号。
本发明的有益效果在于：在无需伪码同步电路和载波同步电路情况下实现相干扩频通信，电路性能稳定可靠，特别适合于猝发扩频通信系统应用场合。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为相干扩频通信系统结构框图；
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图1所示，该相干扩频通信系统由扩频发射机1和扩频接收机2构成。扩频发射机1使用正交的扩频码11对数据码12进行调制13，然后与正交的扩频码14相加15，将相加后的基带信号调制16到中频载波17上，然后经上变频信道18和发射天线19辐射出去；扩频接收机2使用天线21接收射频信号，经下变频信道22下变频至中频，此中频信号分别通过匹配滤波器23和匹配滤波器24，其中匹配滤波器23的冲激响应为扩频码14的逆序列与中频载波的乘积，匹配滤波器24的冲激响应为扩频码11的逆序列与中频载波的乘积，将两路滤波器输出信号相乘25后，经过低通滤波器26，对低通滤波器输出信号分别做取绝对值运算27和取符号运算29，取绝对值运算输出信号经过门限判决28，当大于门限值时，表明捕获伪码，此时取符号运算输出信号即为解调后的数据信号。接下来使用公式来进一步说明本发明的思想。
扩频发射机1发射的中频信号可以表示为：
y1(t)＝(c1(t)+c2(t)d(t))cos(ω0t+φ0) (公式1)
上式中c1(t)与c2(t)为正交扩频码14和正交扩频码11，d(t)为数据码12，ω0为载波角频率，φ0为初相。
扩频接收机收到的中频信号可以表示为：
y2(t)＝(c1(t-Td)+c2(t-Td)d(t-Td))cos(ω0t+φ'0) (公式2)
上式中，Td表示信道传输时延，φ′0＝φ0-ω0Td；
定义匹配滤波器23的冲激响应为:
(公式3)
c'1(t)＝c1(TM-t)为扩频码c1(t)的长为TM的一段逆时间序列，ω'0为载波角频率。
定义匹配滤波器24的冲激响应为:
(公式4)
c'2(t)＝c2(TM-t)为扩频码c2(t)的长为TM的一段逆时间序列。
接收信号经过这两个匹配滤波器后的输出信号为：
(公式5)
(公式6)
在时刻t＝(TB+Td)时，c'1(t-τ)同c1(τ)的一段是匹配的，c'2(t-τ)同c2(τ)的一段是匹配的，d(τ-Td)可以看成是等于±1的常数d，两个匹配滤波器的输出信号分别为：
(公式7)
(公式8)
Δω＝ω0-ω'0为包括多普勒频移在内的接收信号频率偏移。
公式(7)与公式(8)相乘，得
(公式9)
通过低通滤波器滤除2倍频分量，得：
(公式10)
对y8(t)取绝对值，此绝对值大于所设定的门限值，表示成功捕获伪码，此时，y8(t)的符号位表示解调的数据信息d。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (1)

1.一种相干扩频通信系统，其特征在于：扩频发射机使用一正交扩频码对数据码进行调制，然后与另一正交扩频码相加，将相加后的基带信号调制到中频载波上，然后经上变频信道和发射天线辐射出去；扩频接收机使用天线接收射频信号，经下变频信道下变频至中频，此中频信号分别通过两个匹配滤波器，这两个匹配器的冲激响应分别为这两个正交的扩频码的逆序列与中频载波的乘积，将这两路滤波器的输出信号相乘后，经过低通滤波器，对低通滤波器输出信号分别做取绝对值运算和取符号运算，取绝对值运算输出信号经过门限判决，当大于门限值时，表明捕获伪码，此时取符号运算输出信号即为解调后的数据信号。
CN201510407569.4A 2015-07-13 2015-07-13 一种相干扩频通信系统 Active CN105162744B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510407569.4A CN105162744B (zh) 2015-07-13 2015-07-13 一种相干扩频通信系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510407569.4A CN105162744B (zh) 2015-07-13 2015-07-13 一种相干扩频通信系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105162744A CN105162744A (zh) 2015-12-16
CN105162744B true CN105162744B (zh) 2018-11-09

Family

ID=54803500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510407569.4A Active CN105162744B (zh) 2015-07-13 2015-07-13 一种相干扩频通信系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105162744B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105978603B (zh) * 2016-05-10 2019-03-01 深圳市龙腾飞通讯装备技术有限公司 一种基于变长复合正交码的扩频系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1301436A (zh) * 1998-05-15 2001-06-27 艾利森电话股份有限公司 移动电信系统中的随机接入
CN1440134A (zh) * 2003-02-24 2003-09-03 陶成 一种多级直接序列扩频通信方法
US7406066B2 (en) * 2002-10-09 2008-07-29 Yi Zheng Asynchronous modulation and demodulation for spread spectrum and code-division multiple access communication
CN101933242A (zh) * 2008-08-08 2010-12-29 雅马哈株式会社 调制装置以及解调装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1301436A (zh) * 1998-05-15 2001-06-27 艾利森电话股份有限公司 移动电信系统中的随机接入
US7406066B2 (en) * 2002-10-09 2008-07-29 Yi Zheng Asynchronous modulation and demodulation for spread spectrum and code-division multiple access communication
CN1440134A (zh) * 2003-02-24 2003-09-03 陶成 一种多级直接序列扩频通信方法
CN101933242A (zh) * 2008-08-08 2010-12-29 雅马哈株式会社 调制装置以及解调装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CDMA组网中功率控制与扩频同步方法的研究与实现;李海彬;《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》;20130615;8-37页 *
扩频通信技术原理及其应用;于江,王春岭,沈刘平,张磊;《中国无线电》;20100331(第三期);44-47页 *
直接序列扩频通信系统的数字化接收技术研究;阎胜玉;《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》;20030615;4-36页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105162744A (zh) 2015-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105282021B (zh) 信号集中器设备
CN102710281B (zh) 连续相位调制的直接序列扩频方法
CN103117792B (zh) 一种双频段信道复用小型测控数传系统
CN105765872B (zh) 扩频信号的生成方法、生成装置、接收方法和接收装置
CN104601506B (zh) 一种非数据辅助的oqpsk信号闭环载波同步方法
US9762276B2 (en) Wireless transmission system
CN107786479B (zh) 一种qpsk载波恢复大频偏补偿系统及方法
CN103873106B (zh) 一种类噪声Chirp基Q-CCSK扩频通信方法
CN103533651A (zh) 基于msk扩频调制模式的相参伪码测距方法
CN202906963U (zh) 相干解调频移键控调制信号的频率偏移估计系统
US6061388A (en) Spread spectrum communication system with frequency-separated message and reference signals
US5841808A (en) Spread spectrum chip rate tracking system
CN105162744B (zh) 一种相干扩频通信系统
CN109547060A (zh) 跳扩频信号发射装置、跳扩频信号接收装置、跳扩频通信系统及跳扩频通信方法
CN108471321A (zh) 一种构建通信数据与雷达性能参数同时同频传输的雷达-通信一体化系统方法
CN106341123B (zh) 一种单音干扰的滤波方法和装置
CN105812023B (zh) 基于序列互相关特性的扩频调制和解扩解调方法及装置
CN105703857A (zh) 一种发送-感知-接收的全双工无线通信方法
CN103941251A (zh) 伪码测距系统
CN102780666B (zh) 一种pswf脉冲调制信号的抗定时抖动方法
RU2358401C1 (ru) Устройство для передачи и приема дискретных сообщений с использованием сигналов с прямым расширением и автокорреляционным сжатием спектра
Yun et al. Research on Phase Differential Demodulation Method of Narrow Pulse MSK Signal
CN107070832A (zh) 一种高动态无人机测控信号载波跟踪方法
Priya et al. Carrier synchronization in software defined radio using costas loop
CN106533531A (zh) 人造卫星通信机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180928

Address after: 528000 A eight level 818 (room 818), 1 ancestral temple road, Chancheng District, Foshan, Guangdong.

Applicant after: Foshan Seri Communication Co., Ltd.

Address before: 400044 No. 174 Sha Jie street, Shapingba District, Chongqing

Applicant before: Chongqing University

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Coherent spread spectrum communication system

Effective date of registration: 20190311

Granted publication date: 20181109

Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd Foshan branch

Pledgor: Foshan Seri Communication Co., Ltd.

Registration number: 2019440000094