[發明專利]基于擴頻技術的高數據速率突發通信快速捕獲方法及裝置

有效

• 申請號: 201611060074.X
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106788470B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 胡山鋒;王君方;張寶強;李瑞;趙微;唐宏震;喬健;張忠波;路盼;李鈞
• 申請（專利權）人: 西安烽火電子科技有限責任公司
• 主分類號: H04B1/00
• 分類號: H04B1/00;H04B1/69;H04B1/7075;H04B1/7156
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 寇蘭英

本發明屬于超短波通信系統技術領域，特別涉及一種基于擴頻技術的高數據速率突發通信快速捕獲方法及裝置，包括：以2倍擴頻碼速率為累加清零信號對基帶數據進行累加降采；矢量存儲降采樣基帶信號和2倍擴頻碼速率采樣的擴頻碼，降采樣基帶數據分別以2倍擴頻碼速率滑動，本地擴頻碼相位固定不滑動，并在相同時鐘作用下，將二者分組進行異或累加，求出此半碼片相位的非相干峰值并比較大小，直到完成所有半碼片相位非相干峰值比較并鎖存最大值、第二大值、第三大值及其所在碼相位，并求得所有碼相位非相關峰值平均值，從而判定信號是否捕獲成功；能夠快速實現基于擴頻技術的高數據速率超短波突發通信的捕獲，且硬件實現復雜度較低。

技術領域

本發明屬于超短波通信系統技術領域，尤其涉及一種基于擴頻技術的高數據速率突發通信快速捕獲方法及裝置。

背景技術

超短波信道的頻段約為30～300MHz，具有通信距離較遠、通信費用低廉、抗毀性強等優點，在軍事通信等領域占重要地位。超短波通信主要以空間波視距傳輸，受地形及建筑物影響較大；而用于空地通信時，受地物影響較小，傳播距離更遠。擴頻通信以其抗噪聲、抗衰落、抗干擾、抗多徑能力強，且具有信息隱蔽性、低截獲概率等優點受到廣泛應用。

在航空通信系統中，機載電臺或傘包與地面電臺高速率的數據交換，使地面電臺能夠及時獲取飛機或傘包的各種狀態參數，比如位置、速度、角度等。為了加強機載電臺與地面電臺通信的保密特性和抗干擾特性，使決策者能夠得到準確、未被竊聽，未被干擾的空中信息，基于擴頻技術和軟件方法設計的數字化機載電臺超短波通信系統被廣泛應用。

為了從接收到的信號中解調出數據信息，基帶數字信號處理部分需要通過混頻徹底地剝離數字中頻信號中包括多普勒在內的載波，并且通過擴頻碼相關運算再徹底地剝離信號中的擴頻碼，而剩下的信號便是經BPSK調制的數據信息。

常規的串行二維搜索算法是在時域內對信號的多普勒頻移和擴頻碼相位進行二維串行掃描式搜索。對于頻率搜索通常以已知載波頻率作為頻帶搜索開始值，然后左右交替地逐漸對其兩邊的頻帶進行搜索，直至最后檢測出信號或者搜索完所有頻帶為止。當在某個頻帶內搜索信號時，碼相位按照從小到大的順序進行搜索。對于不同頻帶、不同碼相位，復制出不同本地信號與接收信號進行匹配檢測。這種頻率搜索呈“圣誕樹”的順序有助于提高接收機快速檢測到信號的概率，而碼相位搜素按“從小到大”的順序可以盡量避免對多徑信號的錯誤捕獲。

設擴頻碼長度為n₁，碼周期為T_C，為了捕獲到同步頭，傳統的串行捕獲方案在某個頻點上碼相位遍歷搜索最大時間T₁約為：

T₁＝n₁×T_C

可以看出搜索時間太長根本無法滿足超短波突發通信的快速捕獲要求。

發明內容

針對上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種基于擴頻技術的高數據速率突發通信快速捕獲方法及裝置，將碼域、頻域二維搜索轉變為碼域的一維搜索，采用“面積換時間”的策略，能夠快速實現基于擴頻技術的高數據速率超短波突發通信的捕獲，且硬件實現復雜度較低。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現。

技術方案一：

一種基于擴頻技術的高數據速率突發通信快速捕獲方法，所述方法包括如下步驟：

步驟1，獲取天線接收到的射頻模擬信號，對所述射頻模擬信號進行濾波和放大，得到放大后的射頻模擬信號；

步驟2，獲取經基準振蕩器倍頻產生的正弦波本振信號，將所述正弦波本振信號與所述放大后的射頻模擬信號進行混頻并濾波，得到中頻模擬信號；并將所述中頻模擬信號進行A/D采樣，得到數字中頻信號；所述數字中頻信號攜帶有擴頻碼信息，所述擴頻碼信息包含本地擴頻碼；