摘要：文章经过平方倍频法对直扩信号的载波频率进行估量，然后经过自相关函数最小二乘拟合法对直扩信号的伪码速率进行估量，在此基础上进行依据PowerPC的通用软件无线电渠道功用单元的规划，终究经过软件无线电渠道下测验成果与软件仿真的比照，验证直扩信号参数估量功用单元规划的正确性。
0 导言
直扩通讯体系具有作业信噪比高、抗搅扰性强、截获率低、可以按捺多径搅扰等长处，在移动通讯、雷达、导航等多范畴中都有着广泛的使用。直扩信号参数估量成为现代通讯对立的检测热点问题，展开直扩信号参数估量可为后续的侦办供给有利的参数依据。
针对直扩信号的参数估量一般会集于信号的载波频率、伪码速率这两个参数。现在直扩信号参数估量办法主要有：平方检测法、二次谱检测法、谱相关检测法、高阶谱检测法、相关检测法以及小波检测法。
本文选用依据平方倍频法和自相关函数最小二乘拟合法对直扩信号进行参数估量，在通用软件无线电渠道上对直扩信号参数估量的功用单元进行规划，经过通用软件无线电渠道测验成果与仿真成果的比照验证了通用软件无线电渠道下直扩信号参数估量功用单元的正确性。
1 直扩信号参数估量算法
直扩信号的调制办法一般选用BPSK，调制后的信号振幅坚持不变，信号相位随伪随机码改变。要估量出直扩信号的载波频率，首要需去除相位改变所带来的影响，可选用改善的平方倍频法，该办法在通用软件无线电渠道上简略、易行，而且可使直扩信号的能量会集，具有较好的估量精度。直扩信号载波频率估量的思路为：对信号进行平方处理并求其自相关成果，对自相关成果进行FFT改换得到 平方后信号的功率谱，经过对载波频率的二倍频频率进行检测，即可得到直扩信号载波频率的估量值。
在载波频率估量的前提下，选用自相关函数最小二乘拟合法对伪码速率进行估量，此办法与谱剖析检测法比较的优势在于不只适用于周期信号，一起可对非周期信号进行估量，且在通用软件无线电渠道上比较简单完结。直扩信号伪码速率估量的思路为：对输入信号进行预处理，使用得到的载波频率估量值对接纳到的直扩信号进行混频、滤波，得到伪随机序列，对整形后的伪随机序列求取自相关函数，依据自相关函数过零点进行伪码速率估量。
2 依据PowerPC的参数估量功用单元规划
通用软件无线电渠道功用单元的规划思想为对接纳到的射频信号直接进行数字化，将其改换为合适PowerPC处理器处理的数据流，然后经过参数估量算法来完结直扩信号的参数估量。依据FPGA+PowerPC的通用软件无线电渠道架构如图1所示。
依据PowerPC的直扩信号参数估量处理进程为：渠道与射频前端直连，从天线接纳而来的射频信号经射频滤波、下变频处理，将直扩信号搬移至合适处理的中频，AD单元对数据源信号进行模仿到数字的转化，FPGA单元从AD单元读取数据，而且进行数据的存储、封装处理。Power PC单元在确认FPGA单元是活动的状态下，开端与FPGA单元进行交互。交互可分为两种办法，一种是接连形式，在这种作业形式下，FPGA单元会一直把数据包经过SRIO接口发送到PowerPC单元;别的一种是触发形式，在这种作业形式下，PowerPC单元经过SRIO接口主意向FPGA单元要求数据包。两个单元间的交互是经过握手机制来完结的，FPGA单元发送完结PowerPC单元要求的数据包后，由PowerPC单元进行直扩信号的载波频率估量，再进行伪码速率的估量，单元内的交互经过Vxworks的信号量机制完结，在参数估量完结之后相同会给FPGA单元发送信号，向FPGA单元恳求下一个数据包。
PowerPC单元内直扩信号参数估量的详细流程如下：
Step 1：设输入的直扩信号为A·D(t)C(t)cos(2πfct+φ)，其间D(t)为信源输入的数据信息，C(t)为移位寄存器发生的伪随机序列，fc为载波频率，φ为初始相位。对其进行预处理及采样，信号表明为S(nT);
Step 2：对采样信号进行平方及自相关处理，成果为：
Step 3：对自相关处理后的成果进行FFT处理，得到直扩信号的功率谱密度为P(ω);
Step 4：对功率谱密度P(ω)进行载波频率2倍频处峰值检测，求解载波频率的估量值fc为d·fs/(2N)，其间d为峰值点的方位，fs为采样频率N为FFT处理的点数;
Step 5：用载波频率的估量值fc对输入数据进行混频、滤波、整形处理，得到去载波处理的基带直扩信号调制序列估量成果为A·D(t)C(t);
Step 6：对基带直扩信号调制序列进行自相关处理，得到归一化自相关成果为，其间
Step 7：对归一化自相关成果
进行最小二乘线性拟合，得到自相关函数过零点成果为(-b/a,0)。
Step 8：使用自相关函数过零点(-b/a,0)求解直扩信号伪码速率的估量值为fp=-a/b。
直扩信号参数估量流程如下图2所示。
3 仿真剖析
在通用软件无线电渠道功用单元规划的基础上，进一步对直扩信号参数估量功用单元进行测验验证。其间PowerPC选用的器材为E600系列的MPC8640D处理器。该处理器的作业主频为1.0GHz、最高处理才能可达32GFLOPs，可满意实时、大数据量的直扩信号参数估量要求。测验发生调制办法为BPSK的非周期直扩信号，其间信号载波频率为20MHz、伪码速率1MHz、采样频率为100MHz、160MHz。
