低空高移动场景混合扩频猝发信号快速同步算法

来源：信号处理杂志 2026年第1期北京时间：

作者：袁田, 杨清鹏, 谢伟, 刘田, 肖丽霞, 张琰

摘要：低空智联是实现经济高质量发展和建设交通强国的必然选择。DS/FH（Direct Sequence / Frequency Hopping）混合扩频技术融合直接序列扩频与跳频优势，具有强抗干扰、强隐蔽能力，成为构建安全、可靠、高效低空智联网的关键技术。然而，在高动态场景下，强多普勒效应使其相干同步算法复杂度高、同步精度低。为此，本文提出一种兼顾性能增益与实现复杂度的快速同步算法。首先，利用M序列与巴克码设计了可变速率帧结构，通过灵活调整数据段符号周期适配解调灵敏度需求，在保留速率灵活性的同时优化同步速度；其次，设计两级相位补偿机制，分别消除半码片级与采样率级时延引入的相位残差；最后，本文提出了低复杂度跨跳大频偏估计方法，实现了多普勒频偏高精度估计。仿真结果表明，相比传统非相干算法，所提方案在复杂度仅增加20%时提升8~9 dB 性能增益。大频偏条件下时间估计均方根0.38 ns、频率估计均方根29.85 Hz，实现了亚纳秒级的时间估计精度与几十赫兹的频率估计精度，可有效适配高动态场景下毫米波抗干扰测控快速同步需求。

关键词：DS/FH 混合扩频, 相干同步, 相位补偿, 大频偏估计