CN112688730A

CN112688730A - 一种导/通一体化信号模糊判定方法

Info

Publication number: CN112688730A
Application number: CN202011532858.4A
Authority: CN
Inventors: 邹德岳; 李欣玥; 赵楠; 刘鑫
Original assignee: Dalian University of Technology
Current assignee: Dalian University of Technology
Priority date: 2020-12-23
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2021-04-20

Abstract

本发明提供一种导/通一体化信号模糊判定方法，属于无线通信技术领域。首先在发送端令长度为N的通信信号C循环移位q_i，将其与导航信号P叠加构成导/通一体化信号B。其次在接收端令B与本地信号L做相关运算，得到函数R_b并找到R_b中绝对值最大的元素，将其位置记为f。最后令

根据h₀与N‑1的大小，进行判定C的移位数。本发明根据优选循环移位集对相关函数划分范围，当相关函数峰值位置不超出设定范围时则判定信号接收正确，可降低信号的误符号率，提高导/通一体化信号传输鲁棒性。

Description

一种导/通一体化信号模糊判定方法

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及到导/通一体化技术，特别涉及到一种对导/通一体化信号的接收进行模糊判定的方法。

背景技术

随着卫星导航的快速发展，目前对导/通一体化技术的研究变得越来越热门。《一种在导航/通信一体化中提升导频信号检测性能的方法》中设计了一种新的导/通一体化信号，并设计了通信信号的优选循环移位集。

由于信号相位抖动或同步偏差，导/通一体化信号与本地信号的相关函数峰值位置容易出现小幅偏差。对于传统的判定方法，相关函数峰值位置一旦出现偏差即判定信号接收错误。而本发明中以优选循环移位集为基础对相关函数分段，使信号接收被模糊判定，能够很好的解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是导/通一体化信号与本地信号的相关函数峰值位置容易出现的小幅偏差导致误码。本发明的目的是通过使用模糊判定方法，提高相关峰值位置的容错率，降低信号的误符号率。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种提高信号传输鲁棒性的模糊判定方法，包括以下步骤：

步骤1，在发送端分别产生CCSK调制的通信信号C和传统的CDMA调制的导航信号P，通信信号与传统导航信号采用的伪随机(PN)码是同族中的不同码，码长相同。

步骤2，从优选循环移位集中随机选取一个元素q_i,i∈(1,M)，令其为通信信号的循环移位数，其中M为优选循环移位集的元素个数。再将调制后的导/通一体化信号B(t)＝A[C(t)+P(t)]cos(2πf_c+φ)发送，其中A是信号振幅，f_c是载波频率，φ是载波初相。

步骤3，在接收端接收导/通一体化信号B，并令其与本地信号L做相关运算，得到相关函数

其中N是PN码的长度，τ＝0,1,...,N-1。本地信号和通信信号基于同一PN码构成。

步骤4，遍历R_b，找到R_b中绝对值最大的元素，并将其在R_b中的位置记为f；若f没有偏差则f与通信信号的循环移位数q_i的关系为f＝N-q_i,i∈(1,M)。

步骤5，令

在接收端分别有以下两种情况：

5.1)若h₀≤N-1，则分以下三种条件讨论：

5.1.1)若f∈[h₁,h₀)，则判定通信信号的循环移位数为q₁。

5.1.2)若f∈[h_i,h_i-1),i∈(2,M-1)，则判定通信信号的循环移位数为 q_i,i∈(2,M-1)。

5.1.3)若f∈[h₀,N-1]∪[0,h_M-1)，则判定通信信号的循环移位数为q_M。

5.2)若h₀＞N-1，则令h'₀＝|h₀-N|，分以下三种条件讨论：

5.2.1)若f∈(h₁,N-1]∪[0,h′₀]，则判定通信信号的循环移位数为q₁。

5.2.2)若f∈(h_i,h_i-1],i∈(2,M-1)，则判定通信信号的循环移位数为 q_i,i∈(2,M-1)。

5.2.3)若f∈(h'₀,h_M-1]，则判定通信信号的循环移位数为q_M。

若通信信号的循环移位数在0～N-1中随机选取，接收信号时使用传统判定方法，即使f偏移一位，接收机仍会对其循环移位数误判。而本发明中通信信号的循环移位数从优选循环移位集中选取，此时移位集中的元素不再相邻，接收信号时使用模糊判定方法，即使f偏移但只要不超过上述所定范围，仍可对其循环移位数正确判决，因此f的容错范围增加，以解决f容易出现小幅偏差的问题。

本发明的效果和益处是：与传统的判定方法相比，本发明优势在于根据优选循环移位集对相关函数划分范围，当相关函数峰值位置不超出设定范围时则判定信号接收正确，因此相关函数峰值位置的容错范围增加，可降低信号的误符号率，从而提高导/通一体化信号传输的鲁棒性。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

由仿真验证，当M＝126且采用模糊判定方法时导/通一体化信号的容错能力提高可达87％。以下结合技术方案详细叙述本发明的具体实施方式。

(1)在发送端分别产生CCSK调制的通信信号C和传统的CDMA调制的导航信号P，通信信号与传统导航信号采用的PN码是同族中的不同码，码长相同。

(2)从优选循环移位集中随机选取一个元素，假设选取的元素为 q₆＝165,6∈(1,126)，令其为通信信号的循环移位数。再将调制后的导/通一体化信号B(t)＝A[C(t)+P(t)]cos(2πf_c+φ)发送出去。

(3)在接收端接收导/通一体化信号B，并令其与本地信号L做相关运算，得到相关函数

其中PN码的长度为2046，τ＝0,1,...,2045。

(4)遍历R_b，找到R_b中绝对值最大的元素，并将其在R_b中的位置记为f。

(5)假设q₅＝138，q₆＝165，q₇＝197，则

若f∈(1865,1894.5)则判定通信信号的循环移位数为165，与发送端所设定的通信信号的循环移位数一致，因此信号接收正确。

若通信信号的循环移位数在0～2045中随机选取，假设通信信号的循环移位数仍为165。接收信号时使用传统判定方法，即使f＝1882，与正确的峰值位置 1881只偏移了1位，但接收机将其循环移位数判定为164，与发送端设定的通信信号的循环移位数不一致，因此接收机误判。由此可见，使用模糊判定方法可以增加f的容错范围。

以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种导/通一体化信号模糊判定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在发送端分别产生CCSK调制的通信信号C和传统的CDMA调制的导航信号P，通信信号与传统导航信号采用的伪随机(PN)码是同族中的不同码，码长相同；

步骤2，从优选循环移位集中随机选取一个元素q_i,i∈(1,M)，令其为通信信号的循环移位数，其中M为优选循环移位集的元素个数；再将调制后的导/通一体化信号B(t)＝A[C(t)+P(t)]cos(2πf_c+φ)发送，其中A是信号振幅，f_c是载波频率，φ是载波初相；

其中N是PN码的长度，τ＝0,1,...,N-1；本地信号和通信信号基于同一PN码构成；

步骤4，遍历R_b，找到R_b中绝对值最大的元素，并将其在R_b中的位置记为f；若f没有偏差，则f与通信信号的循环移位数q_i的关系为f＝N-q_i,i∈(1,M)；

步骤5，令

在接收端分别有以下两种情况：

5.1)若h₀≤N-1，则分以下三种条件讨论：

5.1.1)若f∈[h₁,h₀)，则判定通信信号的循环移位数为q₁；

5.1.2)若f∈[h_i,h_i-1),i∈(2,M-1)，则判定通信信号的循环移位数为q_i,i∈(2,M-1)；

5.1.3)若f∈[h₀,N-1]∪[0,h_M-1)，则判定通信信号的循环移位数为q_M；

5.2)若h₀＞N-1，则令h'₀＝|h₀-N|，分以下三种条件讨论：

5.2.1)若f∈(h₁,N-1]∪[0,h′₀]，则判定通信信号的循环移位数为q₁；

5.2.2)若f∈(h_i,h_i-1],i∈(2,M-1)，则判定通信信号的循环移位数为q_i,i∈(2,M-1)；

5.2.3)若f∈(h'₀,h_M-1]，则判定通信信号的循环移位数为q_M。