聂少军，何兵哲，王宏卓

（中国空间技术研究院西安分院 陕西 西安 710100）

在卫星扩频通信系统中，接收机接收到卫星的下行信号，经过射频前端滤波放大后，再下变频到中频，最后经AD采样后形成数字中频信号，进入基带处理单元。由于多普勒效应的影响，数字化后的中频信号的载波频率存在着较大的偏移。对于包含频偏和各种噪声的中频数字信号，其处理可分为捕获和跟踪两个阶段。捕获成功后得到粗略的载波和码相位估计值。这些估计值被送入跟踪环路，跟踪环路由载波跟踪环和码延迟锁定环组成。跟踪环路产生更精确的载波和码相位估计值，并解调接收数据。其中捕获过程获得的码相位估计误差在半个码片以内，载波频率误差在半个搜索步长内[1]。

1 载波搜索步长对同步性能的影响

图1 载波频偏对扩频码相关值的影响Fig.1 Influence of carrier frequency offset on the spread spectrum code correlation value

当接收信号的码相位与本地码的码相位精确对准时，相关器输出信号的包络为[2]：

式中A为A/D后的输入信号幅度，ωe为载波频率估计误差，Tp为预检测积分时间。可见残余的载波频差会使相关峰值产生| sinc(ωeTP/2) |倍衰减。随着频差的增大，相关值将越来越小，最终导致捕获失败。令测距码测码长L=210-1 chips，码速率RPN=10.23 Mcps ，预检测积分时间Tp =0.1 ms，仿真可得测距码自相关峰值与载波频偏的关系如图1所示。

由图1可见，在没有频偏时（Δf =0），归一化相关峰为1，而且相关值会随Δf的增加迅速下降。在载波频差较低的时候，相关峰幅值的减小降低了捕获概率，增加了捕获时间；……