[發明專利]擴頻信號的二維快速捕獲裝置和方法

無效

• 申請號: 200710040583.0
• 申請日: 2007-05-11
• 公開（公告）號: CN101051852A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 劉翔;江玉潔;易爭榮;劉會杰;梁旭文
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H04B1/707
• 分類號: H04B1/707;H04B7/185
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達

技術領域

本發明涉及一種通訊技術，尤其涉及一種擴頻信號的二維快速捕獲裝置和方法。

背景技術

如今，新一代衛星移動通信系統要求具有無縫隙覆蓋能力，并能支持個人手持終端通信。特別的是以GPS為代表的衛星擴頻技術，在導航、定位以及通信方面的廣泛應用，極大的提高了人們的生活質量。然而衛星擴頻信號具備大多普勒頻偏、大動態條件等特點，對信號捕獲在時間上提出了苛刻的要求。目前針對衛星擴頻信號的快速捕獲，雖然有基于FFT的并行碼等捕獲技巧，但是運算復雜度大，以及精度低等特點使其不適合于對具備大動態范圍的擴頻信號捕獲。

發明內容

本發明提供一種擴頻信號的二維快速捕獲裝置和方法，已解決現有技術中門限設置較高，會導致低信噪比下檢測概率過低以致漏捕，門限設置較低，卻又會導致在高信噪比條件下虛警概率過高以致錯捕的缺陷。

本發明公開了一種擴頻信號的二維快速捕獲辦法，包含以下步驟：

1)在載波多普勒頻偏范圍內，設置掃頻頻點位置、以及掃頻步長(需根據系統參數進行優化選取)；

2)在每個駐留頻點上，使用并行相關器得到擴頻碼相位，之后通過非相干累積(累積長度需根據信號動態特性以及SNR情況進行折中選擇)，得到在各個頻點上信號能量的并行解擴步驟；

3)對所有掃頻點遍歷，得到各個頻點對應下、所估計的擴頻碼相位條件下的信號能量值；

4)通過對噪聲估計，得到設置能量檢測的參考門限(對噪聲估值的加權系數需要專門設計)；

5)選取在所有掃頻點上能量值的最大值，和參考門限比較；

6)若大于門限則說明捕獲上信號，并且得到捕獲上載波頻率和擴頻碼相位；若小于門限，則重新在頻率-擴頻碼相位兩維區域內搜索信號。

所述的并行解擴流程包括：

1)初始化策略控制模塊，使載波多普勒頻偏為0Hz，掃頻計數器為0；

2)在此頻點先做并行相關得到若干個能量值，選取其中的最大能量值對應下的擴頻碼相位作為接收信號碼相位的估計值；

3)在估計得到的擴頻碼相位下解擴，并做非相干累加，并將能量累加值存儲下來；

4)在多普勒頻偏范圍內其他載波頻偏頻點，重復上述操作，得到不同頻點下的非相干能量累加值；

選擇所有非相干能量累加值中的最大值和參考門限比較，如果大于參考門限最大值，則說明捕獲上信號并且得到載波頻率以及擴頻碼相位；如果還是沒有能達到上述門限，則重復操作繼續搜索信號，直到能檢測到信號并捕獲上載波頻率和擴頻碼相位。

所述的能量值的個數和擴頻碼周期長度相同。

所述的參考門限值是所述的噪聲估計值的倍數。

所述的擴頻信號為高動態(大多普勒頻偏，大動態范圍)的衛星擴頻信號。

基于RAM的衛星擴頻信號二維快速捕獲裝置，方案如圖1所示：包括正交下變頻電路、低通濾波器、以及基于RAM的并行直接解擴、噪聲估計、非相干累積以及能量檢測和策略控制等模塊。

有益效果

為優化捕獲性能，縮短捕獲時間，該方法采用基于RAM的并行解擴策略，也就是在依靠高的工作時鐘，通過時分復用的辦法聯合并行運算結構在較短的時間內得到各個碼相位下的相關值，I、Q兩路相關值平方后相加就得到了所有碼相位對應下的能量值，通過選擇所有能量值中的最大值來估計擴頻碼相位。

本發明提供了一種新型的針對大多普勒頻偏、大動態范圍下衛星擴頻信號的快速捕獲技巧，該方法不僅可以實現對衛星擴頻信號的快速捕獲，而且在低信噪比、高動態條件下均能穩定良好工作。該方式能在有限的資源下，一方面避免了復雜計算，同時又能實現快速捕獲。

附圖說明

圖1基于RAM的衛星擴頻信號二維快速捕獲框圖

圖2捕獲流程圖

圖3并行解擴結構圖

圖4能量檢測圖

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

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