[發明專利]一種跳擴頻碼相位和載波多普勒三維快速捕獲方法

有效

• 申請號: 201410427780.8
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104218972A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 秦玉峰;張宗攀;吉欣;楊立明
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H04B1/7075
• 分類號: H04B1/7075;H04B1/692
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種信號相位捕獲方法，特別是一種DS/FH混合擴頻系統的跳擴頻碼相位和載波多普勒三維快速捕獲方法，屬于通信領域。

背景技術

跳擴頻碼相位和載波多普勒的捕獲是DS/FH(Direct?Sequence/Frequency?Hopping，直擴/跳頻)混合擴頻系統的一項關鍵技術，其捕獲性能的好壞及復雜度直接決定了混合擴頻系統的抗干擾能力及可實現性。

傳統的擴頻捕獲一般采用基于FFT(快速傅里葉變換)的二維捕獲方法，即在直擴碼相位和載波多普勒兩個維度上對信號進行捕獲。但是，由于DS/FH混合擴頻系統需要在跳頻碼相位，直擴碼相位和載波多普勒三個維度上進行搜索，因而，采用傳統方法不能完成DS/FH混合擴頻系統的捕獲。

現有的針對DS/FH混合擴頻系統的三維捕獲方法需要首先在一跳內完成對跳頻碼相位的搜索，然后采用二維捕獲方法捕獲直擴碼相位和載波多普勒，這就限制了系統的直擴相關累積長度必然不能超過一跳的間隔，導致系統在跳頻速率較高時抗干擾能力低下。因而，該方法不適用于本系統對快跳頻和抗強干擾能力的要求。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供了一種跳擴頻碼相位和載波多普勒三維快速捕獲方法，實現了強干擾條件下DS/FH混合擴頻系統的跳擴碼相位和載波多普勒的快速、同時捕獲，實現復雜度非常低，從而為具有優異抗干擾性能的DS/FH混合擴頻系統應用于航天器測控提供了可能。

本發明的技術解決方案為：一種跳擴頻碼相位和載波多普勒三維快速捕獲方法，步驟如下：

(1)利用本地跳頻圖案得到與跳頻圖案相對應的跳頻頻率f_i，然后產生兩路正交的本地跳頻載波cos(2πf_it)和-sin(2πf_it)，即并利用產生的兩路正交的本地跳頻載波對接收信號r(t)進行解跳，解跳后的信號為：并通過低通濾波器濾除解跳后信號的帶外頻率分量；

所述接收信號r(t)由公式：

r(t)=d(t+τ)p(t+τ)ej2π(fi+fdi)(t+τ),iTh<t≤(i+1)Th]]>

給出，其中d(t)為符號數據，p(t)為偽碼數據，f_i為當前跳頻頻率值，為與當前跳頻頻率對應的多普勒值，τ為收發端存在的時間偏差，即跳擴碼相位差值，T_h為每一跳的持續時間，i為跳數；

(2)采用數字自動增益控制對步驟(1)中低通濾波后的解跳信號幅值進行增益控制，使得低通濾波后的解跳信號幅值在有干擾環境和無干擾環境下保持一致；

(3)按照預先設定的采樣率對步驟(2)中數字自動增益控制后的信號進行采樣，得到采樣后的擴頻碼字，保證抽取之后的數據速率滿足采樣定理；