深空通信和强电磁对抗场景中,接收信号或者非常微弱,或者被各种噪声所淹没。为了能在极低信噪比条件下检测到有用信号,同步技术显得尤为重要。帧同步检测性能几乎完全依赖于良好帧同步码的设计与运用。本文首先采用13比特巴克码和48比特优选同步码的复合作为帧同步码,即624比特复合帧同步码,该帧同步码具有优良的非周期自相关特性。采用方波和升余弦波作为基带成形波形。根据符号波形能量相等这一原则,计算得到方波和升余弦波在一个符号波形内的高倍(本文设计倍率为8)信号带宽采样值的具体数值。建立了基于采样值的帧同步检测方案。提出了在采样过程后增加预处理环节,对每连续的8个采样值进行预处理,以提高相关计算的输入信号的信噪比。针对极低信噪比通信的场景采用了平滑滤波和匹配滤波两种预处理方法。平滑滤波方法是对每连续的8个采样值求平均值,匹配滤波方法是将每连续的8个采样值与成形波形的8个采样值进行相关计算。仿真结果表明:平滑滤波和匹配滤波方法都能达到积累符号波形能量的目的,且匹配滤波方法积累的能量更大。分析了无预处理、平滑滤波、匹配滤波预处理的帧同步方案的正确检测概率。对于方波,在相同的信噪比和门限下,平滑滤波、匹配滤波预处理的帧同步方案所达到的检测性能相同,且都比无预处理时好。对于升余弦波,在相同的信噪比和门限下,匹配滤波预处理的帧同步方案的正确检测概率最大,其次是平滑滤波,无预处理帧同步方案的正确检测概率最小。对无预处理、平滑滤波、匹配滤波预处理的帧同步方案进行了仿真实验。实验结果表明,无论是方波还是升余弦波,在门限为550时,达到相同的正确同步概率,平滑滤波或匹配滤波预处理比无预处理至少可以提高7d B的信噪比增益;对升余弦波信号,在门限为425时,达到相同的正确同步概率,匹配滤波预处理比平滑滤波预处理至少可以提高4d B的信噪比增益。