捕获是指接收机在开始接收发送来的扩频信号时调整或选择本地PN码相位，使其与发送来的序列相位一致。跟踪是在捕获的基础上，对PN码相位做进一步的精确同步。捕获与跟踪是直扩通信的关键处理过程。本中频系统利用ASIC每符号周期提供的３个复相关值来进行PN码相位和NCO输出的修正，实现捕获。

　　假设N表示PN码长，ph表示PN码相位，捕获的基本过程的C函数流程大致表示为图4。

　　在捕获过程中，此函数被不断调用直至实现捕获（Return 1）。

　　由图2和图4可见，在捕获过程中，本地码字相位每符号周期调整1.5 chip，即可在N/1.5个符号周期内以0.5 chip为间隔遍历所有PN码相位上的相关值，当最大相关值大于平均相关值的2.5倍时认为实现了捕获。最长捕获时间即为

　　式中，Ｔs为符号宽度。

　　例如：当系统数据速率为4.8 kbps（符号速率为2.4k），PN码长为1 023时：

　　此差值经过放大、低通滤波和环路滤波（均由程序实现）后对本地PN码相位和本地NCO相位进行微小调整，实现最佳码字同步，即实现跟踪。本系统PN码跟踪精度为1/8 chip。

　　2．多普勒频移检测和修正

　　接收过程中本地NCO频率应始终对准中频频率，以保证解扩和解调的性能。当收发两端存在较大的相对径向速度时（如机载通信），载波频率出现明显漂移，影响接收性能。本系统利用对复相关值进行256点的基4复数FFT来实时估计谱包络的偏移程度，根据误差实时修改本地NCO频率值，保证接收性能。

　　需要指出的是，理论上直接对中频采样信号进行功率谱估计也可实现多普勒频移的检测，但由于扩频信号功率谱密度本来就较低，且端机所处的电磁环境有可能很恶劣，所以实际上这种方法很难有效检测多普勒频移。中频采样信号的数据量很大，所以这种方法对计算速度的要求也很高。相比而言，通过对相关值进行 FFT来进行多普勒频移的检测和修正具有更高的可靠性和低得多的计算量。

　　为保证计算速度，FFT算法使用递归的方法实现。算法流程参见文献〔2〕中的图6.12。

　　3．解调与帧同步

　　当系统处于跟踪状态时，由复相关值经过简单的计算即可得到比特信息。比特信息被送往串行缓冲区，并进行帧同步特征字的搜索。搜索到特征字后，信息字节 被送往接收缓冲区，等待FEC解码。

　　4．FEC

　　FEC在无线通信中具有重要作用。在设计中FEC主要解决的问题是纠正随机误码和较短的突发误码。出现较长的突发误码时，接收通路一般处于重新捕获的状态，而捕获过程中FEC解码不工作。本端机的FEC采用（63，47）的RS码，无交织。

　　四、测距的实现

　　在整个通信/定位系统中，测距是用户实现三维定位和相对导航的前提。本端机进行测距的基本原理是对接收和发送PN码的相位差进行检测，由此相位差估计出延时，进而估计出两端机间的距离。只要端机间能够建立通信，即可在通信的同时完成测距，所以本端机的测距功能具有与通信相同的能力。

　　测距时首先由希望获取对方距离的一端（主端机）主动发出测距指令，对方（从端机）接收到此指令后对转发信号进行同步处理。

　　符号同步：用接收信号的符号时钟对转发信号的符号时钟进行同步，使转发信号和接收信号具有相同的符号起始时刻。