遷 胡愛群 朱志明 邊 柱

     來源：《電子技術應用》

     摘要：介紹了cdma系統中移動臺接收機的主要技術，設計并實現了cdma系統中移動臺的捕獲跟蹤、rake接收和自動頻率校正等模塊。

     關鍵詞：cdma

     捕獲 跟蹤 rake接收 自動頻率校正

     現行的移動通信系統基本是蜂窩移動通信系統。蜂容移動通信系統經歷了幾代發展。第一代是采用頻分多址（fdma）的模擬蜂窩移動通信系統，如美國的amps、英國的tacs系統等。第二代基本是采用時分多址（tdma）的數字蜂窩移動通信系統，如美國的amps、歐洲的gsm系統等。

     隨著is-95標準的頒布，擴頻通信技術廣泛應用于移動通信和室內無線通信等各種商用應用系統，為用戶提供可靠通信。目前，cdma技術已被廣泛接受為第三代移動通信系統的主要技術。

     1 擴頻序列的同步

     同步技術歷來是數字通信系統的關鍵技術。同步性能的好壞直接關系到擴頻系統性能的優劣。直擴系統只有在完成擴頻序列的同步后，才可能用同步的pn序列對接收的擴頻信號進行相關解擴，把擴頻的寬帶信號恢復成非擴頻的窄帶信號，以解調出傳送的信息。擴頻信號的同步分為兩個階段：初始捕獲階段和信號初始捕獲后的跟蹤階段。捕獲是粗同步過程，而跟蹤是細同步過程。

     1.1 擴頻序列的初始捕獲

     跟蹤單元的工作范圍有一定限度，被稱為捕獲帶。擴頻序列的捕獲是指接收機的開始接收擴頻信號時，調整和選擇本地擴頻序列的相位，將收發機擴頻序列的相位差調整至捕獲帶內，在跟蹤單元開啟前，獲取擴頻序列的粗同步。從原理上講，匹配濾波器或相關器結構是建立初始同步的最佳方法。匹配濾波器可以在中頻實現，也可以在基帶實現。在中頻上多采用聲表面波抽頭延遲線（sawtdl），一次完成解擴解調。匹配濾波器的基帶實現方法是直接對接收信號以碼片速率采樣，然后采用數字方式匹配。匹配濾波方法的實質是一種并行捕獲方案，可以對偽隨機序列進行快速捕捉。但實現起來需要多個并行的支路，硬件過于復雜，故適用于突發通信、無線局域網等場合中短周期pn序列的捕獲。在cdma系統中，短pn序列周期為2

     15，長pn序列周期為2 42-1，并不適合使用并行捕獲方案。因此，cdma系統適于采用基于滑動相關的串行捕獲方案。從些實際的考慮表明：只要初始頻率誤差比較小，在獲得準確相位和頻率同步之前，首先獲得擴頻序列的時間同步是比較合理的。捕獲過程通常在載波同步之前進行，載波的相位是未知的，所以大多數的捕獲方法都是用非相干檢測。單積分滑動相關捕獲系統如圖1所示。相關器將本地pn序列與接收到的信號相乘即進行關運算，然后再積分，求出它們的互相關值。將互相關值作為一次觀測得到的檢測變量，由檢測變量依照一定的檢測方法對定時假設進行檢驗（通常是與門限進行比較）。若假設獲得通過，則完成擴頻序列的捕獲，否則控制本地pn序列發生器向前或向后滑動一個碼元，再對下一個定時假設進行檢驗。

     影響捕獲性能的主要因素是積分區間長度、同一相位上的觀察次數（l）、檢測方法以及用來和相關器輸出進行比較的門限等。

     檢測方法為將檢測變量z與判決門限θ進行比較，若z≥θ則認為檢測通過，否則認為檢測失敗。只做一次觀察時，只對一個檢測變量z進行檢測。這種情況下虛警概率pf和檢測概率pd分別為[1]：

     式1中μ是n個碼片觀察時間內相關器輸出信號的信噪比，v是相關器輸出噪聲方差的2倍。

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