群時延對混合擴頻信號接收的影響分析

張宗攀，王　楠，劉瑞竹

(中國空間技術研究院 西安分院，陜西 西安 710000)

直擴/跳頻混合擴頻信號結合了直接序列擴頻信號和跳頻擴頻信號的優點，既具有直擴的隱蔽性，又可以跳頻躲避干擾[1-5]。并且由于頻率的跳變，在技術上很容易實現寬帶擴頻，獲得很高的擴頻增益，是公認的最具生命力的抗干擾體制[6-12]。但是，當傳輸帶寬較寬時，傳輸信道難以保證線性傳輸，信道群時延特性在整個帶寬范圍內會發生較大失真，從而對混合擴頻信號的接收產生不利影響。

如何量化群時延失真對混合擴頻信號接收性能的影響是一個難點。本文從混合擴頻信號相關特性的角度出發，通過分析群時延失真造成的信號相關峰損失和相關峰位置偏移來分析其對信號接收性能的影響。首先將群時延進行Taylor展開，并以此對群時延進行分類。然后推導了受群時延影響后的信號相關特性表達式。最后采用數值積分的方式計算了不同群時延類型下的相關峰損失和相關峰位置偏移情況，并對計算結果進行了分析，給出了結論。

1　群時延的定義和分類

信道的頻率響應特性可以表示為

H(ejω)=|H(ejω)|ejφ(ω)

(1)

式中，H(ejω)為幅頻特性函數，φ(ω)為相頻特性函數。

群時延特性定義為

(2)

在實際的傳輸信道中，群時延特性一般不平坦，常有彎曲，其相頻特性φ(ω)可在頻帶中心點ω=ωc處進行Taylor展開，從而得到[13-16]

φ(ω)=a0+a1(ω-ωc)+a2(ω-ωc)2

(3)

由此得到群時延特性的表達式為

(4)

其中，ω=2πf，f是歸一化頻率；ωc是系統帶寬的中心頻率(如果是基帶傳輸則ωc=0)。上式中，第一項為固定群時延，它表示信號的固定時延。……