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首页优化Zadoff-Chu序列内插法提升脉冲压缩信道探测性能
本文档探讨了Zadoff-Chu序列在脉冲压缩体制斜向短波信道探测中的应用,这种序列因其优良的周期自相关特性被广泛用于相关检测。Zadoff-Chu序列的频谱特性对于信道探测收发信机的性能至关重要,然而,为了使其适应这些设备的需求,研究人员提出了一个专门针对Zadoff-Chu序列的频域内插算法(FDI)。FDI算法旨在优化序列的频谱特性,通过与常规内插算法的结果对比,结果显示采用FDI内插后的Zadoff-Chu序列具有更快的频谱滚降,旁瓣效应几乎可以忽略,能量高度集中,从而证明了FDI算法的优越性。 在设计上,文章首先介绍了Zadoff-Chu序列的基本原理和它在通信领域的关键作用。然后,详细阐述了FDI内插算法的工作原理,包括如何调整序列的频率成分以减少干扰和提高信号质量。通过对频谱特性的分析,作者揭示了FDI算法如何通过调整序列的时域特性来改善其在特定信道环境下的性能。 在接收端,作者还通过理论推导,提供了一种实现FDI内插后Zadoff-Chu序列的最佳抽取方法,这种方法确保了接收信号的准确性和有效性。通过计算和仿真实验,该方法的有效性得到了验证,这对于实际应用中的信号处理和系统设计具有重要的指导意义。 关键词“短波”、“Zadoff-Chu序列”、“周期自相关”、“内插”和“抽取”突出了论文的核心研究内容,表明了研究者关注的是短波通信领域中如何通过改进Zadoff-Chu序列的技术手段来提升通信系统的性能。这篇文章对于理解Zadoff-Chu序列在脉冲压缩系统中的优化内插方法,以及如何提升信道探测的精度和效率具有很高的学术价值。
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DOI :10 .3969/
j
.issn .1009 - 3486 .2012 .01 .019
Zadoff‐Chu 序 列 的 内 插 算 法
收稿日期 :2011‐05‐28 ;修回日期 :2011‐07‐08 。
作者简介 :刘月亮(1982 - ) ,男 ,博士生 ,主要研究方向为通信理论与技术 ,E‐mail :sunsighting@ sohu .com 。
刘月亮 ,蒋宇中 ,苏 凯
(海军工程大学 电子工程学院 ,武汉 430033)
摘 要 :脉冲压缩体制斜向短波信道探测主要利用 Zadoff‐Chu 序列良好的周期自相关特性进行相关检测 。 为
使 Zadoff‐Chu 序列的频谱特性与信道探测收发信机的要求相匹配 ,提出一种适合 Zadoff‐Chu 序列的 FDI 内插
算法 ,以改善其频谱特性 ,并与一般内插算法内插后的序列频谱进行比较 。 仿真结果表明 :采用 FDI 内插算法
插值后序列的频谱滚降更快 ,且几乎没有旁瓣 ,能量十分集中 ,确认了 FDI 内插算法的优越性 ;在接收端 ,通过
理论推导给出了一种实现采用 FDI 算法内插后的序列最佳抽取的方法 。 计算和仿真结果验证了该方法的有效
性 。
关键词 :短波 ;Zadoff‐Chu 序列 ;周期自相关 ;内插 ;抽取
中图分类号 : TN911 .72 文献标志码 : A 文章编号 :1009 - 3486(2012)01 - 0091 - 06
Interpolation algorithm of Zadoff‐Chu sequence
LIU Yue‐liang ,JIANG Yu‐zhong ,SU Kai
(College of Electronic Engineering ,Naval Univ .of Engineering ,Wuhan 430033 ,China)
Abstract : The oblique HF channel sounding is carried out by using pulse compression technique for
correlation detection according to the favorable periodic autocorrelation property of Zadoff‐Chu se‐
q
uence .In order to adapt the spectrum property of Zadoff‐Chu sequence to the requirement of HF
channel sounding transceiver ,the FDI interpolation algorithm was put forward ,by which the spec‐
trum property of Zadoff‐Chu sequence could be improved .Then the spectra of the sequences respec‐
tively inserted by FDI were compared with those obtained by the commonly used interpolation algo‐
rithm .The simulation result shows that the spectrum of the sequence interpolated by FDI has a faster
roll‐off ,almost without big side‐lobes and that the superiority of FDI is confirmed .Finally ,a method
was proposed for the optimal extraction of the sequence inserted by FDI and was proved to be effective
by calculations and simulations .All these lay a primary theoretical foundation for the application of
Zadoff‐Chu sequence to HF channel sounding .
Key words : HF ;Zadoff‐Chu sequence ;
p
eriodic autocorrelation ;interpolation ;extraction
多年来 ,短波通信一直是实现中远距离无线通信的主要手段之一
[1]
。 短波信道探测为短波通信的
频率预报 、频率管理等提供服务 ,对建立可靠的短波通信有重要意义 。 在短波信道探测中 ,探测序列的
选择与设计是一个非常关键的技术 。 目前 ,在脉冲压缩体制中被用于相关检测的伪随机序列有 m 序
列 、巴克码等 ,主要依据序列的自相关特性来评估其检测性能 。 巴克码的长度很短 ,使其应用受限 ,扩
展之后的巴克码自相关特性有所下降 ;m 序列虽然有较好的周期自相关特性 ,但与 CAZAC(constant
amplitude zero autocorrelation)序列的周期自相关特性相比还有一定差距 。 因此 ,近年来 CAZAC 得到
越来越多的关注和应用
[2]
。 文中研究的 Zadoff‐Chu 序列是 CAZAC 序列的一种 ,其周期自相关函数在
第 24 卷 第 1 期
2012 年 2 月
海 军 工 程 大 学 学 报
JOURNAL OF NAVAL UNIVERSITY OF ENGINEERING
Vol .24 No .1
Feb .2012
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