一种超宽带跳扩信号快速捕获方法技术

本发明专利技术公开了一种超宽带跳扩信号快速捕获方法，能够解决捕获精度不高及时间较长的问题。一种超宽带跳扩信号快速捕获方法，包括以下过程：过程1：通过双路下变频交替解跳，完成输入采样信号的跳频载波剥离；过程2：通过码片滑动相关运算，完成码剥离；过程3：将每跳频时段内相关结果进行相干累加，随后完成多次非相干累加；得到最终的累加峰值与预设的捕获判决阈值进行比较，以判定是否捕获成功。通过上述技术方案，便可很好的解决现有技术中的问题。便可很好的解决现有技术中的问题。便可很好的解决现有技术中的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带跳扩信号快速捕获方法


[0001]本专利技术涉及通讯
，具体涉及一种超宽带跳扩信号快速捕获方法。

技术介绍

[0002]跳扩信号，是跳频扩频和直接序列扩频相结合的信号体制，它综合了两者的优点，具有更强的保密性和抗干扰能力，常用于卫星通信、卫星测控等领域。
[0003]捕获是跳扩信号处理的关键。在超宽带信道条件下，多普勒频偏较大，且存在一定的频率变化率，通常需要进行多次捕获才能达到后续跟踪处理的入口条件，同时这也对单次捕获的速度、以及捕获时间频率的精度提出了较高的要求。而在收发端存在较大时差、信道存在较大宽带干扰及转发式干扰的情况下，成功捕获更加困难。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供基于一种超宽带跳扩信号快速捕获方法，能够解决现有技术中捕获精度不高及时间较长的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0006]一种超宽带跳扩信号快速捕获方法，包括以下过程：
[0007]过程1：通过双路下变频交替解跳，完成输入采样信号的跳频载波剥离；
[0008]过程2：通过码片滑动相关运算，完成码剥离；
[0009]过程3：将每跳频时段内相关结果进行相干累加，随后完成多次非相干累加；得到最终的累加峰值与预设的捕获判决阈值进行比较，以判定是否捕获成功。
[0010]作为一种优选技术方案，在码片滑动相关运算之前进行载波多普勒搜索补偿。
[0011]作为一种优选技术方案，在载波补偿之前对采样信号进行降采。
[0012]作为一种优选技术方案，在载波补偿之前、采样信号降采之后对采样信号进行数据的自适应重量化。
[0013]作为一种优选技术方案，上述过程1的实现包括以下步骤：
[0014]A1：将时间不确定范围划分为若干个搜索单元，搜索间隔为T
h
″
，T
h
″
为信道最大多普勒频率下的单跳周期，即单跳间隔滑动；
[0015]A2：采样信号计数划块，在码多普勒搜索下，依据当前码多普勒频率，计算计数累加器的累加步进，用以实现半码片计数、跳计数，进而对输入采样信号进行分块、生成相应长度的本地跳频频率；
[0016]A3：采样信号采用双路下变频器交替解跳，下变频器分为A、B两个，A负责计数为单数的跳频段解跳，B负责双数，每个跳频频率上停留2T
h
′
，T
h
′
为当前码多普勒频率下的单跳周期。
[0017]作为一种优选技术方案，上述过程2的实现包括以下过程：
[0018]在当前载波多普勒搜索频率下，首先补偿相应的载波多普勒，而后滑动数据与本地扩频码序列进行相关运算，相关运算分为奇偶两路进行，两路本地码序列完全相同，数据
虽然也为同源、且滑动步进均为1chip，但滑动的时间起点错开1/2chip，奇路在前偶路在后，以此达到1/2chip搜索的目的。
[0019]作为一种优选技术方案，上述过程3的实现包括以下过程：
[0020]积分：将每跳频时段内相关结果进行相干累加，随后完成多次非相干累加；
[0021]捕获阈值判决：每得到一个非相干累加结果，都要和当前单跳间隔时间单元下的最大累加值进行比较，得到新的累加峰；在当前单跳间隔时间单元下的所有码多普勒、载波多普勒、码片搜索完成后，进行阈值判决，判决方法为T1或T2；
[0022]T1：累加峰值与预设的捕获判决阈值进行比较，以判定捕获是否成功，若捕获成功，则将累加峰值对应的频率、时间等搜索信息上报；
[0023]T2：在累加峰值及其左右旁侧各M(M>0)个值内，选取超过判决阈值的值所对应的频率、时间进行平均，所得结果作为捕获信息上报。
[0024]作为一种优选技术方案，解跳过程如下所述：
[0025]接收端采样数据按跳频时段T
h
′
分组为D1、D2、D3、
…
；
[0026]两个本地下变频器A、B交替解跳，每个跳频时段初始相位为0、持续时间为2T
h
′
；数据与本地跳频频率重合时，解跳A、B输出正确的下变频结果；
[0027]在当次搜索完成后，启动时域单跳间隔滑动，进行下一次搜索计算；由于超宽带信道多普勒的影响，为避免搜索数据丢失，单跳滑动时间间隔令为T
h
″
，其计算公式如下：
[0028]T
h
″
≤f0/(f0+f
d，max
)*T
h
[0029]其中，f
d，max
为信道最大多普勒频率，f0为载波中心频点，T
h
为理想跳频周期；T
h
″
将换算为采样点数来进行处理，一般地，T
h
″
≤T
′
h
，因此前后两次单跳滑动处理的数据是有些许交叠的，捕获得到的时间信息需要做相应修正，以采样点为单位的时间修正量为：
[0030]Δ＝
‑
[floor(T
′
h
/T
s
)
‑
floor(T
h
″
/T
s
)]*(N
‑
1)
[0031]其中，T
s
为输入数据的采样周期，N为成功捕获时单跳滑动计算的次数。
[0032]作为一种优选技术方案，解跳和码剥离如下所述：
[0033]载波多普勒频率搜索步进为：
[0034]f
d，step
≤1/(2*T
h
)
[0035]其中，T
h
是理想跳频周期，也是相干积分时长；
[0036]进行码多普勒搜索，即码片时间变化的搜索，设置的码多普勒搜索步进为：
[0037]f
c，step
≤2*Δ
slip_chip
*f0/f
c
/(T
h
*N
nonco
)
[0038]其中，Δ
slip_chip
为期望的码片最大滑动量，单位为chip，可设置为1/4、1/2等；f
c
为直扩伪码速率，N
nonco
为非相干积分次数，T
h
*N
nonco
即为非相干积分时长，一般性地有，
[0039]f
c，step
＞＞f
d，step
[0040]码多普勒搜索置于多普勒频率搜索之前，而后根据当前搜索的码多普勒频率值，计算出对应的每一码片、每一跳频时段的时长，用采样点数来表征，而此时长，正是进行双路下变频输入数据分组、生成本地解跳下变频信号、以及后续数据降采的时间依据，下式为码片、跳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超宽带跳扩信号快速捕获方法，其特征在于，包括以下过程：过程1：通过双路下变频交替解跳，完成输入采样信号的跳频载波剥离；过程2：通过码片滑动相关运算，完成码剥离；过程3：将每跳频时段内相关结果进行相干累加，随后完成多次非相干累加；得到最终的累加峰值与预设的捕获判决阈值进行比较，以判定是否捕获成功。2.根据权利要求1所述的一种超宽带跳扩信号快速捕获方法，其特征在于，在码片滑动相关运算之前进行载波多普勒搜索补偿；在载波补偿之前对采样信号进行降采。3.根据权利要求2所述的一种超宽带跳扩信号快速捕获方法，其特征在于，在载波补偿之前、采样信号降采之后对采样信号进行数据的自适应重量化。4.根据权利要求1所述的一种超宽带跳扩信号快速捕获方法，其特征在于，上述过程1的实现包括以下步骤：A1：将时间不确定范围划分为若干个搜索单元，搜索间隔为T
h
″
，T
h
″
为信道最大多普勒频率下的单跳周期，即单跳间隔滑动；A2：采样信号计数划块，在码多普勒搜索下，依据当前码多普勒频率，计算计数累加器的累加步进，用以实现半码片计数、跳计数，进而对输入采样信号进行分块、生成相应长度的本地跳频频率；A3：采样信号采用双路下变频器交替解跳，下变频器分为A、B两个，A负责计数为单数的跳频段解跳，B负责双数，每个跳频频率上停留2T
h
′
，T
h
′
为当前码多普勒频率下的单跳周期。5.根据权利要求4所述的一种超宽带跳扩信号快速捕获方法，其特征在于，上述过程2的实现包括以下过程：在当前载波多普勒搜索频率下，首先补偿相应的载波多普勒，而后滑动数据与本地扩频码序列进行相关运算，相关运算分为奇偶两路进行，两路本地码序列完全相同，数据虽然也为同源、且滑动步进均为1chip，但滑动的时间起点错开1/2chip，奇路在前偶路在后，以此达到1/2chip搜索的目的。6.根据权利要求5所述的一种超宽带跳扩信号快速捕获方法，其特征在于，上述过程3的实现包括以下过程：积分：将每跳频时段内相关结果进行相干累加，随后完成多次非相干累加；捕获阈值判决：每得到一个非相干累加结果，都要和当前单跳间隔时间单元下的最大累加值进行比较，得到新的累加峰；在当前单跳间隔时间单元下的所有码多普勒、载波多普勒、码片搜索完成后，进行阈值判决，判决方法为T1或T2；T1：累加峰值与预设的捕获判决阈值进行比较，以判定捕获是否成功，若捕获成功，则将累加峰值对应的频率、时间等搜索信息上报；T2：在累加峰值及其左右旁侧各M(M＞O)个值内，选取超过判决阈值的值所对应的频率、时间进行平均，所得结果作为捕获信息上报。7.根据权利要求6所述的一种超宽带跳扩信号快速捕获方法，其特征在于，解跳过程如下所述：接收端采样数据按跳频时段T
h
′
分组为D1、D2、D3、
…
；两个本地下变频器A、B交替解跳，每个跳频时段初始相位为0、持续时间为2T
h
′
；数据与本地跳频频率重合时，解跳A、B输出正确的下变频结果；
在当次搜索完成后，启动时域单跳间隔滑动，进行下一次搜索计算；由于超宽带信道多普勒的影响，为避免搜索数据丢失，单跳滑动时间间隔令为T
h
″
，其计算公式如下：T
h
″
≤f0/(f0+f
d，max
)*T
h
其中，f
d，max
为信道最大多普勒频率，f0为载波中心频点，T
h

【专利技术属性】
技术研发人员：高珊，肖均，张建刚，张清洪，王智宏，罗孝杰，
申请(专利权)人：成都亿凌特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：