并行捕获技术在扩频通信中的应用与优势

本文主要探讨了扩频通信系统中的捕获技术，特别是在并行捕获方案方面的应用。扩频通信由于其抗干扰性、隐蔽性好等优点，在军事和民用通信系统中得到了广泛应用。然而，固定伪随机序列（PN码）的使用可能导致安全性问题。自编码扩频通信提供了一种解决方案，通过传输数据信息动态生成扩频序列，增强系统的抗干扰性和安全性。 在扩频通信中，捕获阶段是关键，特别是对于同步捕获。传统的匹配滤波器捕获方法虽然能在一个扩频序列周期内搜索所有可能的相位，但硬件复杂度较高。匹配滤波器单元的检测概率Pf和虚警概率Pfa受信噪比、序列自相关函数旁瓣和检测门限的影响。捕获时间可以通过匹配滤波器的数学模型计算，如式(3-28)、(3-29)和(3-30)所示。 并行捕获方案作为一种优化策略，可以显著减少捕获时间。系统包含L个并行的匹配滤波器，将相位搜索区间分为L个子区间，每个子区间对应一个匹配滤波器。这种方法可以在T=NTc/L的时间内完成N次相关，降低了硬件复杂度。 自编码扩频通信则更进一步，其扩频序列是随机且不断变化的，源于传输数据的压缩编码。由于序列的未知性，接收端需要通过恢复随机数据来获取扩频序列，这就需要快速且可靠的编码同步捕获。文中设计了针对自编码扩频通信的编码捕获方案，并在不同信道条件下进行了仿真，验证了其可行性。 扩频通信中的捕获技术是一个重要的研究领域，涉及到性能与硬件复杂度的平衡，以及安全性与随机性的结合。自编码扩频通信为解决这些问题提供了一种创新的方法。未来的研究应继续探索优化捕获技术，以提升扩频通信系统的整体性能。