张情怡 余考

【摘要】：文章分析了低轨卫星直扩系统全并行捕获算法存在的问题，并在此算法基础上进行了改进，应对大频偏，采用多通道预补偿的方案；应对低信噪比，采用累加码元的方案，通过两种方案的综合提出全并行捕获算法的优化设计方案。

【关键词】：低轨卫星直扩系统 捕获算法 多通道预补偿

1.引言

在低轨卫星通信体制中，常采用直接序列系统（DSSS）， 以达到抗干扰能力强、截获概率低、多址能力强、抗多径和保密性好等目的。低轨卫星直扩系统的捕获包含两方面内容，一是捕获扩频信号的载频，完成频率的粗同步，将几十kHz的多普勒偏移锁定于几十Hz的范围内；二是捕获扩频信号的码起点，完成符号的粗同步，即将发送端PN码与本地产生的PN码对齐。

在低轨卫星通信中，收发双方相对运动速度很大，接收信号中存在不断变化的多普勒频率偏移，这是影响捕获码的检测概率的一个重要因素。载波的频偏会使接收到的直扩信号极性发生翻转，在码捕获时，大大降低信号的相关峰，影响接收效果。噪声及干扰是每个通信系统普遍存在的，它们会降低码捕获系统的检测概率，甚至导致通信中断，而且直扩系统往往工作在信噪比很低的环境下，当直扩信号通过衰落信道时，接收信号会引入衰落因子，這会造成信号幅度及相位的失真，并影响捕获性能。

所以，需要研究一种新的捕获方法，使得利用直扩系统传输卫星电台与地面电台之间的数据和图像等信息时，能够克服大多普勒频偏以及低信噪比对扩频码捕获性能的影响。……