迁 胡爱群 朱志明 边 柱

     来源：《电子技术应用》

     摘要：介绍了cdma系统中移动台接收机的主要技术，设计并实现了cdma系统中移动台的捕获跟踪、rake接收和自动频率校正等模块。

     关键词：cdma

     捕获 跟踪 rake接收 自动频率校正

     现行的移动通信系统基本是蜂窝移动通信系统。蜂容移动通信系统经历了几代发展。第一代是采用频分多址（fdma）的模拟蜂窝移动通信系统，如美国的amps、英国的tacs系统等。第二代基本是采用时分多址（tdma）的数字蜂窝移动通信系统，如美国的amps、欧洲的gsm系统等。

     随着is-95标准的颁布，扩频通信技术广泛应用于移动通信和室内无线通信等各种商用应用系统，为用户提供可靠通信。目前，cdma技术已被广泛接受为第三代移动通信系统的主要技术。

     1 扩频序列的同步

     同步技术历来是数字通信系统的关键技术。同步性能的好坏直接关系到扩频系统性能的优劣。直扩系统只有在完成扩频序列的同步后，才可能用同步的pn序列对接收的扩频信号进行相关解扩，把扩频的宽带信号恢复成非扩频的窄带信号，以解调出传送的信息。扩频信号的同步分为两个阶段：初始捕获阶段和信号初始捕获后的跟踪阶段。捕获是粗同步过程，而跟踪是细同步过程。

     1.1 扩频序列的初始捕获

     跟踪单元的工作范围有一定限度，被称为捕获带。扩频序列的捕获是指接收机的开始接收扩频信号时，调整和选择本地扩频序列的相位，将收发机扩频序列的相位差调整至捕获带内，在跟踪单元开启前，获取扩频序列的粗同步。从原理上讲，匹配滤波器或相关器结构是建立初始同步的最佳方法。匹配滤波器可以在中频实现，也可以在基带实现。在中频上多采用声表面波抽头延迟线（sawtdl），一次完成解扩解调。匹配滤波器的基带实现方法是直接对接收信号以码片速率采样，然后采用数字方式匹配。匹配滤波方法的实质是一种并行捕获方案，可以对伪随机序列进行快速捕捉。但实现起来需要多个并行的支路，硬件过于复杂，故适用于突发通信、无线局域网等场合中短周期pn序列的捕获。在cdma系统中，短pn序列周期为2

     15，长pn序列周期为2 42-1，并不适合使用并行捕获方案。因此，cdma系统适于采用基于滑动相关的串行捕获方案。从些实际的考虑表明：只要初始频率误差比较小，在获得准确相位和频率同步之前，首先获得扩频序列的时间同步是比较合理的。捕获过程通常在载波同步之前进行，载波的相位是未知的，所以大多数的捕获方法都是用非相干检测。单积分滑动相关捕获系统如图1所示。相关器将本地pn序列与接收到的信号相乘即进行关运算，然后再积分，求出它们的互相关值。将互相关值作为一次观测得到的检测变量，由检测变量依照一定的检测方法对定时假设进行检验（通常是与门限进行比较）。若假设获得通过，则完成扩频序列的捕获，否则控制本地pn序列发生器向前或向后滑动一个码元，再对下一个定时假设进行检验。

     影响捕获性能的主要因素是积分区间长度、同一相位上的观察次数（l）、检测方法以及用来和相关器输出进行比较的门限等。

     检测方法为将检测变量z与判决门限θ进行比较，若z≥θ则认为检测通过，否则认为检测失败。只做一次观察时，只对一个检测变量z进行检测。这种情况下虚警概率pf和检测概率pd分别为[1]：

     式1中μ是n个码片观察时间内相关器输出信号的信噪比，v是相关器输出噪声方差的2倍。

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