[發明專利]一種適于深空通信的高動態寬范圍快速信號捕捉方法

有效

• 申請號: 201611110897.9
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106603450B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 董國英;費聚鋒;李名祺;王召利
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00
• 代理公司: 31249 上海信好專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 潘朱慧

1.一種適于深空通信的高動態寬范圍快速信號捕捉方法，其特征在于，該方法基于通信體制是殘留載波BPSK調制信號，通信速率為2kbps，多普勒頻偏范圍是±500kHz，最大多普勒頻率變化率是30kHz/s，所述的高動態寬范圍快速信號捕捉包含以下步驟：

S1、將±500kHz的多普勒頻偏劃分成等間隔的16個搜索子區間，每個子區間獨立進行頻率搜索；對每個子區間分別設置不同的中心頻率，使不同的子區間具有不同的頻率偏置；采用FFT頻譜分析法對16個搜索子區間進行頻率搜索，計算出每個子區間FFT結果的最大值和對應的頻率值；從16個子區間FFT結果的最大值中找出最大值；

S2、將從16個子區間FFT結果的最大值中找出的最大值對應的頻率值加上子區間頻率偏置即為捕獲到的多普勒頻偏；

所述的步驟S1中：

采用串行搜索法對16個搜索子區間進行搜索；

所述的步驟S1具體包含：

S11、將基帶信號進行下采樣并采樣2048個點存儲到RAM中；

S12、用高倍時鐘連續讀取RAM中數據16次，使數據變成連續的數據流，且每次讀取都對DDS核的頻率進行重置，以產生頻率依次步進的載波流；

S13、將產生的載波流和連續的數據流進行16次混頻計算；

S14、對16次混頻結果進行16次FFT計算；

S15、將FFT計算結果每2048個分為1組，共16組，在每組中計算出FFT結果的平均值和最大值，并計算出最大值點對應的頻率值；

S16、在組間找出最大值。

2.如權利要求1所述的適于深空通信的高動態寬范圍快速信號捕捉方法，其特征在于，所述的步驟S16后還包含：

S17、將找出的組間最大值和捕獲門限值進行比較，如果大于門限值，則捕獲成功，此最大值點對應的頻率值加上組偏置則為最終的頻率值，如果小于門限值，則捕獲失敗，返回步驟S11進行重新捕獲，捕獲門限值一般根據本組FFT計算結果的平均值乘以一個系數得到，系數的選擇以滿足要求的捕獲漏檢概率和虛警概率為標準。

3.如權利要求1所述的適于深空通信的高動態寬范圍快速信號捕捉方法，其特征在于，所述的步驟S15具體包含：

將FFT計算結果每2048個分為1組，共16組，在每組內對FFT結果計算模值，找出模值的最大值，并記錄對應的位置。

4.如權利要求1所述的適于深空通信的高動態寬范圍快速信號捕捉方法，其特征在于，所述的步驟S1中：

不同的子區間具有不同的頻率偏置freq_ctr(64kHz*n)，n表示子區間編號，每個子區間的多普勒頻偏搜索范圍為[freq_ctr-32kHz,freq_ctr+32kHz]。