一种AGC电压辅助的直接序列扩频信号捕获方法技术

本发明专利技术提供一种AGC电压辅助的直接序列扩频信号捕获方法，该方法适用的接收机包括AGC单元和捕获单元，具体有如下步骤：(1)设置信噪比估计单元和模式切换单元；(2)AGC单元对信号x(i)进行自动增益调控后得到信号s(i)，将所述信号s(i)输出给捕获单元，同时输出AGC控制电压VGAIN给信噪比估计单元；(3)信噪比估计单元根据接收的控制电压VGAIN进行信噪比估计；(4)模式切换单元接收信噪比估计值与模式切换的信噪比门限进行比较，切换至相应的捕获参数设置并输出给捕获单元；(5)捕获单元接收AGC调控后的输入信号s(i)，在模式切换单元设定的捕获参数设置下进行捕获，输出捕获结果。该方法可以在保证捕获检测性能的前提下，有效降低强信号情况下的平均捕获时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种AGC电压辅助的直接序列扩频信号捕获方法，特别适用于接收信 号功率变化范围大的场合，属于航天

技术介绍
通常，捕获参数设置取决于接收信号质量。实际上，由于收发双方相对距离W及信 道特性的变化，接收信号信噪比也在不断变化，且具有较大的变化范围。因此，使得捕获时 间最短的最优参数配置也是变化的。 然而常规的捕获算法，通常根据某一特定信噪比（通常为根据实际情况预测的 信噪比下限）下的实验结果，预先设置一个固定的口限。该方法对于其他信噪比而言， 必然带来捕获时间性能的下降。基于此，在2011年IE邸TransactionsonVehi州Iar Techonology第60期6卷第2870页至2875页由Soonam化om等人发表的"Anadaptive thresholdtechniqueforfastPNcodeacquisitioninDS-SSsystems"一文中，提出 了一种基于多口限软判决的检测算法。该算法，在捕获检测之前，预先进行一次相关运算， 根据相关结果设置口限值，用于后续的捕获检测和捕获验证。该方法在低信噪比场景下，对 于提高捕获平均时间而言具有良好的性能；但其在高信噪比场景下，由于需要额外的一次 相关运算计算口限，时间性能不佳。 AGC广泛应用于DSSS接收机中。AGC的控制电压与输入信号功率存在函数关系， 在一定程度可W作为信号质量评价指标。 阳0化]已有研究将AGC作为干扰估计和检测的工具。类似的，对于近场测控应答机和导 航接收机，AGC可W辅助估计期望直接序列扩频信号的信噪比，进而指导捕获参数的设置， 但相关研究工作尚未见报道。 因此，本专利技术就是基于上述问题而产生的技术专利技术，就本专利技术的内容而言，国内外 尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种AGC电压辅助的直接序列扩频信号捕获方法，该方法 可W在保证捕获检测性能的前提下，有效降低强信号情况下的平均捕获时间。 实现本专利技术的技术方案如下： 一种AGC电压辅助的直接序列扩频信号捕获方法，该方法适用的接收机包括AGC 单元和捕获单元，具体有如下步骤： (1)设置信噪比估计单元和模式切换单元，所述信噪比估计单元分别与AGC单元 和模式切换单元相连，所述模式切换单元还与捕获单元相连； (2)AGC单元输入为天线接收信号X(i)，其对信号Xa)进行自动增益调控后得到 信号S(i)，将所述信号Sa)输出给捕获单元，同时输出AGC控制电压AU餘信噪比估计单 元； 阳01引做信噪比估计单元根据接收的控制电压AU逊行信噪比估计，并输出信噪比估 计值给模式切换单元；所述信噪比估计值聋为： 其中，P。为W地W为单位的接收机前端噪声功率，f1表示f的反函数，f表示AGC 所采用的忍片设计时设定的信号功率Pi。与V 函数关系； (4)模式切换单元接收信噪比估计值弓,并将其与模式切换的信噪比口限nth进行 比较，切换至相应的捕获参数设置并输出给捕获单元，所述捕获参数包括非相参积累次数M 和判决口限Vt,若々;^讯,，切换M= 1，Vt= Vti,否则，切换M=M。，Vt=V?;其中，nth为M =1条件下，根据期望检测概率和虚警概率求得的最低信噪比；Vti为M= 1时根据恒虚警 原则求得的判决口限值；M。和VT。为根据实际情况预测的信噪比下限所设定的非相参积累 次数和判决口限；(5)捕获单元接收AGC调控后的输入信号S(i)，在模式切换单元设定的捕获参数 设置下进行捕获，输出捕获结果。 有益效果 本专利技术通过对输入信号的信噪比进行评估，根据评估的结果设置不同的捕获参 数，因此其可W在保证捕获检测性能的前提下，有效提高捕获速度。尤其在信噪比较高的场 景，其信号质量的评估更加准确，在降低平均捕获时间方面有突出优势，可W弥补基于多口 限软判决的检测算法在高信噪比条件下的缺陷。 同时，本专利技术使用的AGC是接收机前端普遍使用的器件，无需额外添加其他器件。 另外，相比常规捕获单元的资源消耗，增加的信噪比估计单元和模式切换单元的资源消耗 增长非常小。【附图说明】 图1为本专利技术AGC电压辅助的直接序列扩频信号捕获方法的流程图； 图2为本实施例AGC电压辅助的直接序列扩频信号捕获方法的结构框图。【具体实施方式】 下面结合附图和具体方式对本专利技术进行详细说明。 如图1所示，本专利技术一种AGC电压辅助的直接序列扩频信号捕获方法，该方法适用 的接收机包括AGC单元和捕获单元，所述捕获单元包括非相参积累模块、检测判决模块等， 如图2所示[00对 （1)设置信噪比估计单元和模式切换单元，所述信噪比估计单元分别与AGC单元 和模式切换单元相连，所述模式切换单元还与捕获单元相连。 (2)AGC单元输入为天线接收信号X(i)，其对X(i)进行自动增益调控后得到信号 S(i)，将所述信号Sa)输出给捕获模块，同时输出AGC控制电压AU餘信噪比估计单元。 其中，为AGC工作过程中的中间变量，是首先根据输入信号采样序列统计出信 号功率Pm,进而根据AGC所采用的忍片设计时设定的Pi。与V 函数关系计算得到的。根 据忍片手册，可W查找其对应函数关系，不失一般性设为f(PJ。[00測 做信噪比估计单元接收AGC控制电压根据所述控制电压Vcai逊行信噪比 估计，并输出信噪比估计值给模式切换单元；所述信噪比估计值巧为： 其中，P。为W地W为单位的接收机前端噪声功率，其取值由接收机热噪声、接收机 前端网络增益及噪声系数共同决定，当射频前端设计完成，其P。可W估算得到；f1表示f的 反函数。 (4)模式切换单元接收信噪比估计值寿，并将其与模式切换的信噪比口限nth进行 比较，切换至相应的捕获参数设置（包括非相参积累次数M和判决口限Vt)。同时将M输出 给非相参积累模块，当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种AGC电压辅助的直接序列扩频信号捕获方法，其特征在于，该方法适用的接收机包括AGC单元和捕获单元，具体有如下步骤：(1)设置信噪比估计单元和模式切换单元，所述信噪比估计单元分别与AGC单元和模式切换单元相连，所述模式切换单元还与捕获单元相连；(2)AGC单元输入为天线接收信号x(i)，其对信号x(i)进行自动增益调控后得到信号s(i)，将所述信号s(i)输出给捕获单元，同时输出AGC控制电压VGAIN给信噪比估计单元；(3)信噪比估计单元根据接收的控制电压VGAIN进行信噪比估计，并输出信噪比估计值给模式切换单元；所述信噪比估计值为：η^=10log10[f-1(VGAIN)-PnPn]]]>其中，Pn为以dBw为单位的接收机前端噪声功率，f‑1表示f的反函数，f表示AGC所采用的芯片设计时设定的信号功率Pin与VGAIN函数关系；(4)模式切换单元接收信噪比估计值并将其与模式切换的信噪比门限ηth进行比较，切换至相应的捕获参数设置并输出给捕获单元，所述捕获参数包括非相参积累次数M和判决门限VT，若切换M＝1，VT＝VT1，否则，切换M＝M0，VT＝VT0；其中，ηth为M＝1条件下，根据期望检测概率和虚警概率求得的最低信噪比；VT1为M＝1时根据恒虚警原则求得到判决门限值；M0和VT0为根据实际情况预测的信噪比下限所设定的非相参积累次数和判决门限；(5)捕获单元接收AGC调控后的输入信号s(i)，在模式切换单元设定的捕获参数设置下进行捕获，输出捕获结果。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王永庆，申宇瑶，刘东磊，张春，马淑芬，吴嗣亮，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11