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扩展频谱通信技术以其在隐藏信息、对抗干扰等方面的优势,近年来在军用和民用领域都得到了迅速发展,并取得了瞩目成就。一般情况下,伪码的周期较长,扩频信号的带宽远大于信息码的带宽,功率谱密度很低,不仅可以降低各种无线信号之间相互干扰的概率,而且能够更好的隐藏信息。在接收方,要用与发送方相同的伪码作解扩处理,恢复原始信息码信号。 在各种扩频通信技术中,直接序列扩频通信技术的应用更为广泛。本文研究直接序列扩频信号的接收技术,主要包括伪码的捕获与跟踪、载波的捕获与跟踪。首先介绍扩频通信技术基础理论,接着给出本文研究的直接序列扩频信号接收算法,最后分别在Matlab/Simulink平台以及FPGA上进行了仿真与实现。本文采用基于部分匹配滤波-快速傅里叶变换(PMF-FFT)的方法实现伪码捕获,它是一个二维空间搜索的过程,可同时估计伪码偏移和多普勒频率偏移。伪码捕获采用移动伪码和移动数据两种方法。延迟锁相环的作用是根据伪码捕获的偏移量复制出与扩频输入信号同步的伪码,以实现伪码动态跟踪。伪码同步后进行载波的捕获与跟踪。对于大频偏信号,需要借助FFT处理估计扩频信号频率的大概范围完成载波捕获。载波捕获成功后进入载波跟踪过程,对输入信号的准确跟踪需要借助科斯塔斯锁相环实现。科斯塔斯锁相环是一个动态跟踪过程,当输入信号的频率或相位发生改变时,接收系统能够保持对输入信号的同步。最后,本文用扩频信号源产生信号来验证所提算法的有效性,并对扩频信号接收机的性能做了简单的分析,改进了载波捕获方法。通过仿真和硬件验证,本文研究的扩频信号检测跟踪算法能够实现对直接序列扩频信号的快速解扩解调。