低壓電力線信道噪聲環(huán)境下捕獲算法的改進
假設(shè)發(fā)送端發(fā)送的信息碼經(jīng)擴頻和BPSK調(diào)制后發(fā)送,則接收機接收到的信號可以表示為:
s(t)=Ad(t)c(t)cos(2πf0)+n(t)
式中:A為接收信號的振幅;d(t)為發(fā)送的信息碼;c(t)為擴頻的偽隨機碼;f0為BPSK載波頻率;n(t)為低壓電力線信道上的噪聲。
2.2 有用信號與碼自噪聲
在實現(xiàn)相關(guān)運算時,只有當接收信號與本地參考信號完全對準時,相關(guān)器輸出最大。如果它們之間有偏移,即有定時誤差,相關(guān)器輸出減小,出現(xiàn)相關(guān)損失。所損失的能量將轉(zhuǎn)變?yōu)橛捎杏眯盘柡团c本地碼進行相關(guān)運算后造成的碼自噪聲。
設(shè)T表示接收到的偽隨機碼的波形延遲,T1是T的本地估值。在碼元偏移情況下:T一T1≠0,c(t一T)c(t一T1)含有直流分量和一些干擾噪聲。這些干擾噪聲稱為碼自噪聲。
當|T-T1|=εTc,設(shè)O≤|ε|≤1為本地PN碼與接收PN碼的相對時延。
計算得到C(t,ε)=c(t-T)c(t-T1)的功率譜密度函數(shù)為:本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/188439.htm
設(shè)上通帶的頻帶為:f0-fb≤f≤f0+fb。其中:f0為載波頻率;fb為基帶信息碼率;fc為偽隨機的碼片速率;且fb=1/NTc,則由式(1)可得上通帶的輸出有用信號功率為:
設(shè)下通帶的頻帶為:f0-3fb≤f≤f0-fb,同理由式(1)得到下通帶輸出的碼自噪聲功率為:
根據(jù)理論計算,所得結(jié)論如表1所示。表1列出了在不同|ε|,上下通帶輸出的功率值及其差值。由表l可以看出,在擴頻系統(tǒng)同步前后,上下通帶輸出的功率值之差比上通帶輸出功率的變化梯度大。
2.3 背景噪聲
一般來說,在擴頻通信頻帶內(nèi),低壓電力線信道上的背景噪聲可歸為高斯白噪聲。假設(shè)該噪聲與進入接收機的其他信號相互獨立,則其通過接收機輸入濾波器后的功率譜密度為:
由已知理論推得噪聲在擴頻相關(guān)接收機輸出的平均功率為:
式中:Sn(F)為背景噪聲的功率譜密度;|H(f)|2為窄帶帶通濾波器的頻率傳輸函數(shù);Sc(f)為m序列的功率譜密度。
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