扩频有着多种方式，分别有直扩（Direct Sequence Spreading Spectrum，DS-SS）方式、 跳时（Time Hopping，TH）方式、跳频（Frequency Hopping，FH）方式，和三者的混合方式[1]。而根据扩频方式的不同种类，我们的扩频通信系统也可以分为不同种类，我们就以直接序列扩频通信系统作为研究的范例。 直接序列扩频通信系统的同步问题是扩频信号的首要难点，国内外已经研究了很长的一段时间。扩频信号的同步可以分为伪码同步和载波同步两个阶段，伪码同步于载波同步可以 分为捕获于跟踪两个阶段。伪码捕获的主要功能是获得接收信号和本地伪码之间相位差的近 似值，我们又称为粗估计。一旦成功捕获伪码，相位差就变为最多仅有半个码片。而伪码跟 踪则是进一步的将误差缩小，直到达到精度范围内从而得到同步，因此又称为精同步[2]。传 统的扩频信号捕获方法又有串行捕获、并行捕获以及串/并结合捕获三种类型，串/并结合捕 获是最为常用的捕获方法，常用的方法有伪码串行、载波并行捕获方法与伪码并行、载波串 行捕获方法[3][4]。而伪码捕获之中，滑动相关法是串行捕获中常用的方法，匹配滤波法[5]是并 行捕获常用的方法。其中滑动相关捕获的算法设备相对简易，实现难度较低，同时伪码长度 是任意的，然而它的缺点也显而易见，就是捕获时间相对较长。匹配滤波捕获算法与滑动相 关法恰恰相反。于是我们从文献[6]中找到一种改进算法进一步改进匹配滤波捕获算法，这种 改进在一定的程度上使得匹配滤波捕获算法变得简单一些。在后提出的折叠匹配滤波捕获算 法[7]，则是以降低捕获速度为代价从而降低硬件资源上的复杂度。76105
随着软件无线电技术的前 进，基于 FFT 的频域捕获方法[8][9]出现了，则是利用快速傅里叶变换将信号由时域转化为频域 进行处理的一种算法，从而使计算量大大降低。但是无论是以上的那一种算法，多普勒频偏 的影响在高动态环境下都不可避免。所以为了提高动态环境下的伪码捕获精确度，文献[10]提 出基于分段相关的伪码捕获算法，这是以输出信噪比有所下降为代价，改善了多普勒频偏对 伪码捕获性能的影响，能够更好地适应高动态环境。但是当多普勒频偏已经相对较大时，我 们需要在伪码捕获之前就采取措施，对多普勒频偏来测定和预防，最大似然法[11-13]是载波捕 获法中性能最好的方法，但是庞大的计算量制约了其发展，所以被基于 FFT 的非线性变换法[14][15]所取代，但是计算量和精确度的问题始终没有办法回避，这继续促使文献[16]采用新的算法对基于 FFT 的非线性变换法改良 ，这是采用频域插值法在 FFT 点数保持相对稳定的基础 上使得载波捕获的精度[17]得到了提高。但是捕获时间长，实现复杂度大的问题依然没有得到解决。对此 G。J。R。Povey 提出采用 PMF-FFT 捕获算法对伪码相位和载波频偏同时进行捕获[18][19] 来解决 BPSK 的同步问题，这就是将载波频偏的基于 FFT 的非线性变换法与伪码相位的部分相 关捕获算法相结合[20-22]，这种算法略微降低多普勒频偏对伪码捕获性能的影响，但是当多普 勒频偏大时依然不可以得到理想的结果论文网

在跟踪的方面，Spilker 和 Magill 提出了对信号的一阶导数进行相关运算，从而确定伪 码的相位误差的信号[23]，使得伪码相位的估计值更加的精确。跟踪环法是现在比较流行的跟 踪法，其中超前-滞后延迟锁定环（DLL）[24][25]法是较为流行的方法，但是这种方法对超前和 滞后这两路信号有着严格的要求，他们必须严格地保持平衡。Marvin K。Simo 以降低回路噪 声性能为代价改进为采用-抖动跟踪环来进行伪码相位的跟踪[26]。文献[27]提出一种新的方 法对延迟锁定环进行改进，用环路鉴别器输出的 S 型鉴相特性曲线中原点附近的线性部分， 来提高精度并使得实现变得简易。我们可以得出，传统的跟踪方法是使用模拟锁相环算法， 但是当信号中不包含载波分量或载波分量较少时，普通锁相环自然就失效了，1956 年 Costas 提出了用正交环法来提取相干载波。从 1980 年开始，全数字载波跟踪方法的研究蓬勃发展， 有学者首先提出了了数字锁相环的实现方法[28]。一年后，林塞进一步分析了数字锁相环[29]。 BPSK 和 QPSK 的 Costas 环也相继被提出[30][31]。而对于我们需要的 MSK 信号，Suzuki。H 等人在 1984 年对 BPSK 信号的 Costas 环结构进行了改进，提出了针对 MSK 信号的 Costas 环结构[32]。 与此同时，Francis D。Natali 则使用自动频率跟踪控制环来得到载波频率[33]。在最近几年， 以“北斗系统”为背景的高动态环境下的载波跟踪算法成为载波跟踪的又一热点，动态应力 条件下环路结构的设计[34]和多种高动态 GPS 跟踪算法被相继提出，包括最大似然估计（MLE）、 自适应最小均方算法（ALS）以及扩展卡尔曼滤波（EKF）等。完成直扩 MSK 信号的同步后， 将信号送入接收机的解扩解调模块，MSK 信号的解调方法主要有 MSK 逐符号检测法和 MSK 最 大似然序列检测法两种。此外，胡敏等人在文献[37]中提出一种基于 DFT 的 MSK 信号数字化 解调算法，运算量小且抗干扰性能得到了进一步提高。