短波扩频通信的Rake接收技术.doc

张永红，杨春兰 (中船重工集团第七二二研究所，湖北 武汉 430079) 【摘 要】短波天波传播存在严重的多径效应。在短波扩频通信中，采用Rake接收技术可利用多径信号的有效能量 提高输出信噪比，改善短波通信质量。Rake接收的关键在于多径信号的识别和分离，论文针对短波信道传播特性，对 短波扩频通信中的 Rake接收技术进行了研究，设计了有效的多径分离和合并方法，仿真结果表明采用Rake接收技 术后，误比特性能有了明显的改善。 【关键词】短波通信；Rake 接收技术；多径分离；多径合并 【中图分类号】TN911 【文献标识码】A 【文章编号】1009-8054(2007) 06-0077-04 Rak e Receive Tech n ology in HF Spr ead Spectr um Com m u n ication ZH ANG Yongho ng, YAN G C hunlan ( 722th Re sear ch I nstitute of CSI C, Wuhan Hubei 430079, C hina) 【Ab str act】Se rious m ulti- p ath e ff e ct ex ists in H F sky - w av e pr op aga tio n. I n H F s pre ad sp ectrum c om m unica tio n, Ra ke receiv e technolo gy can be used, through utiliz ing the eff ectiv e energy of m ulti- path signal, to im prov e output SNR and the quality of H F com m unication. The identif ied and separated m ulti- path signa l is the key of the Rake re ceiv e technology. I n this p ape r, a cco rding to the p ro pa ga tio n chara cter istic s of H F c hanne l, Ra ke r ece iv e tec hnolog y in H F sp re ad sp ec tr um c om m unic ation is s tudied, a nd the e ff e ctiv e m etho ds f or se p a ra tion and co m bina tio n o f m ulti- p ath a r e de sig ned. The sim ula tio n indic ate s that the BER is ob v iously im p rov ed by the ado ptio n o f Ra ke rec eiv e te chnolog y . 【Key w or d s】H F co m m unic ation; R ake re ceiv e tec hno log y ; m ulti- pa th sep ara tio n; m ulti- pa th com bination  斯白噪声。 3 Rake 接收模型 图 2 为 Rake 接收机模型， 对每径信号分别与 M 个 PN 码 相关解扩，再按照一定原则合 并，选择最大的一组作为结果输出。 3.1 多径信号分析 假定某一段时间内，接收信号由L条多径组成，为简化 分析，不妨设某时刻发送使用的扩频码恰好是扩频阵中的第 图 1 系统原理 同步码采用级联码(内码×外码)方式构成，为了减小多 普勒频移的影响，外码采用差分码形式，I路和 Q路同步码 相同。发端调制后信号形式可表示为：s(t，k)=Am (k)C (t) I I，aI(k) cos(w t+θ )-Am (k)C (t)sin(w t+θ ) (1) c 0 Q Q，aQ(k) c 0 其中，同步码时：m 、m 为外码(m 序列差分码)；C 、 一个扩频序列，即 a (k)=1、a (k)=1，则第 l 径的第 1条支路 I Q CQ，* 为内码(m 序列补零构成)。数据时：mI I，* I Q 、m 为常数 1； 的 I路输出为： Q CI，*、CQ，* 为信息扩频 PN 序列；aI (k)、a (k)分别是 I、Q 两 Q 路传递的信息；A为信号幅值；w 、θ 为载波和载波相位。 c 0 在短波信道下，信号在接收端表现为一组时延、相位以及幅 度不同的