-170dBm二維擴(kuò)頻信號檢測關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、時域、頻域二維擴(kuò)頻是近幾年提出的擴(kuò)頻通信技術(shù)，其在時域、頻域上對原始信號同時進(jìn)行了頻譜擴(kuò)展，是對傳統(tǒng)一維擴(kuò)頻的推廣。由于二維擴(kuò)頻采用了兩組擴(kuò)頻碼，充分利用了兩種一維擴(kuò)頻的特性，使之具有更強(qiáng)的多址能力、更大的處理增益和更好的抗衰落性能。
　　現(xiàn)有的二維擴(kuò)頻信號檢測方法，主要包括導(dǎo)引輔助的相干檢測方法和碼片級差分的非相干檢測方法。其中，導(dǎo)引輔助的相干檢測方法采用導(dǎo)引和數(shù)據(jù)碼分復(fù)用的方式，然而在衰落信道中擴(kuò)頻矩陣之間的正交性并不能保持；

2、另一方面，該方法限定了一個擴(kuò)頻符號所占用的時頻二維區(qū)域，應(yīng)小于信道的時頻相干區(qū)域，然而在時間頻率雙選信道中，這個假設(shè)往往不成立。
　　為此，本文首先給出一種基于二維導(dǎo)引輔助的相干檢測方法，并推導(dǎo)出誤碼率和處理增益的解析表達(dá)式。該方法導(dǎo)引碼片和數(shù)據(jù)碼片在時間頻率方向呈二維分布，避免了導(dǎo)引和數(shù)據(jù)之間的相互干擾。理論分析與仿真結(jié)果表明，在BPSK調(diào)制、0~30dB信噪比的充分散射多徑信道中，若二維擴(kuò)頻矩陣所對應(yīng)的時頻區(qū)域未超出信道的時頻

3、相干區(qū)域，則處理增益和誤碼率曲線與理論曲線相差小于0.5dB。
　　其次，在時間頻率雙選信道中，為擺脫信道時頻相干區(qū)域的限制，本文給出一種基于相干區(qū)域劃分的相干非相干聯(lián)合檢測方法，并推導(dǎo)出誤碼率和處理增益的解析表達(dá)式。該方法在相干區(qū)域內(nèi)對數(shù)據(jù)進(jìn)行信道補(bǔ)償實現(xiàn)相干檢測，然后對相干區(qū)域間檢測結(jié)果累加實現(xiàn)非相干合并判決。理論分析與仿真結(jié)果表明，BPSK調(diào)制、0~30dB信噪比、10kHz最大多普勒頻移、8徑的充分散射多徑信道中，處理增益

4、和誤碼率曲線與理論曲線相差小于3dB，聯(lián)合檢測比相干檢測處理增益提高了10dB，在0.710?的誤碼率性能提高了8dB。
　　最后，本文基于-170dBm二維擴(kuò)頻信號檢測與驗證課題，給出符合項目需求的FPGA軟件概要設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計和編程實現(xiàn)。性能測試與分析結(jié)果表明，試驗樣機(jī)在70MHz中頻完成了19.52MHz帶寬、-170.45dBm接收靈敏度、-77.5dB信噪比的指標(biāo)要求。
　　本文以優(yōu)化時頻二維擴(kuò)頻信號處理為目的，設(shè)