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标题: 一种基于PowerPC的直扩信号参数估计功能单元设计 [打印本页]

作者: yuchengze 时间: 2018-4-25 23:02 标题: 一种基于PowerPC的直扩信号参数估计功能单元设计

0 引言
直扩通信系统具有工作信噪比高、抗干扰性强、截获率低、能够抑制多径干扰等优点，在移动通信、雷达、导航等多领域中都有着广泛的应用。直扩信号参数估计成为现代通信对抗的检测热点问题，开展直扩信号参数估计可为后续的侦查提供有利的参数依据。
针对直扩信号的参数估计一般集中于信号的载波频率、伪码速率这两个参数。目前直扩信号参数估计方法主要有：平方检测法、二次谱检测法、谱相关检测法、高阶谱检测法、相关检测法以及小波检测法。
本文采用基于平方倍频法和自相关函数最小二乘拟合法对直扩信号进行参数估计，在通用软件无线电平台上对直扩信号参数估计的功能单元进行设计，通过通用软件无线电平台测试结果与仿真结果的对比验证了通用软件无线电平台下直扩信号参数估计功能单元的正确性。
1 直扩信号参数估计算法
直扩信号的调制方式一般采用BPSK，调制后的信号振幅保持不变，信号相位随伪随机码变化。要估计出直扩信号的载波频率，首先需去除相位变化所带来的影响，可采用改进的平方倍频法，该方法在通用软件无线电平台上简单、易行，并且可使直扩信号的能量集中，具有较好的估计精度。直扩信号载波频率估计的思路为：对信号进行平方处理并求其自相关结果，对自相关结果进行FFT变换得到平方后信号的功率谱，通过对载波频率的二倍频频率进行检测，即可得到直扩信号载波频率的估计值。
在载波频率估计的前提下，采用自相关函数最小二乘拟合法对伪码速率进行估计，此方法与谱分析检测法相比的优势在于不仅适用于周期信号，同时可对非周期信号进行估计，且在通用软件无线电平台上比较容易实现。直扩信号伪码速率估计的思路为：对输入信号进行预处理，利用得到的载波频率估计值对接收到的直扩信号进行混频、滤波，得到伪随机序列，对整形后的伪随机序列求取自相关函数，根据自相关函数过零点进行伪码速率估计。
2 基于PowerPC的参数估计功能单元设计
通用软件无线电平台功能单元的设计思想为对接收到的射频信号直接进行数字化，将其变换为适合PowerPC处理器处理的数据流，然后通过参数估计算法来完成直扩信号的参数估计。基于FPGA+PowerPC的通用软件无线电平台架构如图1所示。

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