[發(fā)明專利]一種星載擴(kuò)頻接收機(jī)及其提高載波捕獲精度的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310390803.8
• 申請(qǐng)日: 2013-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN103441777A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦奮;高磊;郝占炯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海航天測(cè)控通信研究所
• 主分類號(hào): H04B1/69
• 分類號(hào): H04B1/69;H04L25/02;H04B7/185
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種星載擴(kuò)頻接收機(jī)提高載波捕獲精度的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）數(shù)字下變頻：

中頻處理機(jī)的快速捕獲單元在星載擴(kuò)頻接收機(jī)載波頻率的搜索范圍中選取一個(gè)本地中頻載波頻率，并以此生成I、Q兩路載波，與星載擴(kuò)頻接收機(jī)接收到的一中頻數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻，將中頻數(shù)字信號(hào)變頻至零中頻附近的I、Q正交信號(hào)；

（2）時(shí)域并行快速捕獲：

先對(duì)本地I、Q正交信號(hào)進(jìn)行內(nèi)插抽取，接著進(jìn)行快速傅立葉變換FFT處理，與本地偽碼的FFT共軛結(jié)果進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法，并對(duì)復(fù)數(shù)乘法結(jié)果進(jìn)行快速傅立葉逆變換IFFT處理，求得時(shí)域各個(gè)擴(kuò)頻碼相位的相關(guān)值；

（3）設(shè)計(jì)門限檢測(cè)判決：

對(duì)求得的時(shí)域各個(gè)擴(kuò)頻碼相位的相關(guān)值進(jìn)行最大值選取，并計(jì)算噪聲均值的模方取大過程，根據(jù)相關(guān)值最大值和噪聲均值的比值進(jìn)行門限檢測(cè)判決，從而判定是否在某處擴(kuò)頻碼相位上存在大于噪聲均值的相關(guān)值，并判定為捕捉到信號(hào)；

（4）載波頻率搜索的遍歷：

當(dāng)在該載波頻率上有一個(gè)擴(kuò)頻碼相位的相關(guān)值通過門限檢測(cè)判決時(shí)，則說明捕獲到擴(kuò)頻信號(hào)，則進(jìn)入步驟（5）；當(dāng)未通過信號(hào)判決門限時(shí)，則說明未成功捕獲到擴(kuò)頻信號(hào)，在載波頻率的搜索范圍中以Δf為間隔選取下一個(gè)本地載波頻率，并重復(fù)步驟（1）至步驟（4），直至所有本地載波頻率范圍依次搜索完成；

（5）粗捕后估計(jì)：

在某一頻率f_i上的某個(gè)擴(kuò)頻碼相位上，快速捕獲單元搜索到擴(kuò)頻信號(hào)，且快速捕獲單元向粗捕后估計(jì)提供若干捕獲計(jì)算結(jié)果，并通過一估計(jì)算法對(duì)所述捕獲計(jì)算結(jié)果估計(jì)得出較準(zhǔn)確的頻率值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星載擴(kuò)頻接收機(jī)提高載波捕獲精度的方法，其特征在于，所述捕獲計(jì)算結(jié)果包括：

a、頻率f_i上該擴(kuò)頻碼相位的相關(guān)值Corr_i；

b、相鄰頻率f_i+1的f_i+Δf上該擴(kuò)頻碼相位的相關(guān)值Corr_i+1；

c、相鄰頻率f_i-1的f_i-Δf上該擴(kuò)頻碼相位的相關(guān)值Corr_i-1。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的星載擴(kuò)頻接收機(jī)提高載波捕獲精度的方法，其特征在于，在同一擴(kuò)頻碼相位上的三組相關(guān)值{Corr_i-1,Corr_i,Corr_i+1}中，最大值為Corr_i，且所述三組相關(guān)值之間的關(guān)系包括：

1）若頻率f_i與實(shí)際信號(hào)頻率f_x完全一致，則相鄰頻率f_i-1和相鄰頻率f_i+1的相關(guān)值相同；

2）若頻率f_i大于實(shí)際信號(hào)頻率f_x，則相鄰頻率f_i-1的相關(guān)值大于相鄰頻率f_i+1的相關(guān)值；

3）若頻率f_i小于實(shí)際信號(hào)頻率f_x，則相鄰頻率f_i-1的相關(guān)值小于相鄰頻率f_i+1的相關(guān)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的星載擴(kuò)頻接收機(jī)提高載波捕獲精度的方法，其特征在于，根據(jù)所述三組相關(guān)值{Corr_i-1,Corr_i,Corr_i+1}，通過估計(jì)算法估計(jì)得到比所述頻率f_i更加準(zhǔn)確的頻率值f_i+x，并將該頻率值f_i+x提供給所述跟蹤單元，進(jìn)行細(xì)捕獲過程。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的星載擴(kuò)頻接收機(jī)提高載波捕獲精度的方法，其特征在于，所述估計(jì)算法具體為三角插值算法，其中，利用相鄰的三個(gè)頻點(diǎn){f_i-1,f_i,f_i+1}上的該碼相位的三組相關(guān)值{Corr_i-1,Corr_i,Corr_i+1}進(jìn)行線性估計(jì)，并利用相關(guān)值曲線的對(duì)稱性以直線逼近的方式進(jìn)行計(jì)算，從而得到估計(jì)后的載波頻率值和相關(guān)值，且所述三角插值算法的計(jì)算公式為：