[發明專利]一種高動態下直擴DPSK信號的偽碼—多普勒快速捕獲方法

有效

• 申請號: 201811046970.X
• 申請日: 2018-09-08
• 公開（公告）號: CN109088838B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 謝仁宏;仇雯;王丙休;芮義斌;李鵬;郭山紅;喬帥
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04L27/20;H04B1/69
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

本發明公開了一種高動態下直擴DPSK信號的偽碼—多普勒快速捕獲方法，包括以下步驟：首先通過載波對接收到的中頻直擴DPSK信號進行下變頻處理；之后利用非線性變換聯合FFT捕獲多普勒頻偏；再利用多普勒頻偏值對載波進行修正；之后用修正后的載波對直擴DPSK信號進行下變頻處理；最后通過碼相位壓縮相關器對多路連續相位本地偽碼與多普勒補償后的中頻直擴DPSK信號進行的搜索，獲取偽碼估計值。本發明能夠實現高動態下直擴DPSK信號的捕獲，完成偽碼相位和多普勒頻偏的聯合估計，具有較小的多普勒頻偏估計誤差性能，且具有很好的偽碼相位捕獲性能，捕獲時間短，從而保證接收信號在進入信號跟蹤處理模塊之前即已得到較好的粗同步，復雜度較低，具有較強的實用價值。

技術領域

本發明屬于直擴信號接收機處理技術領域，特別是一種高動態下直擴DPSK信號的偽碼—多普勒快速捕獲方法。

背景技術

直擴DPSK信號接收機處理的最終目標是解擴解調出發送數據，偽碼相位和載波頻率的捕獲是正確解擴解調的前提條件，以往的接收機大多是對接收到的直擴DPSK信號下變頻處理后分別進行偽碼相位捕獲和載波多普勒頻偏捕獲。傳統的偽碼捕獲方法有滑動相關法和匹配濾波法，在捕獲速度和實現復雜度之間存在矛盾。同時在高動態環境下，接收機與發射機之間通常存在很高的徑向速度，這使得接收信號存在幾十kHz甚至幾百kHz的多普勒頻移，對擴頻碼的捕獲和跟蹤產生很大的影響。因此，必須要對載波多普勒頻率進行捕獲及補償，這也叫做載波截獲。于是偽碼信號的捕獲變成了對偽碼相位和載波多普勒頻偏的捕獲，這就需要很長的捕獲時間。所以，在高動態環境下，準確而快速的進行捕獲成為技術難點。

G.J.R.Povey等人首先提出了基于數字部分匹配濾波器與FFT結合算法(PMF—FFT)的捕獲模型，這種方法雖然在一定程度上緩解了多普勒頻偏對捕獲門限的影響，并且實現了偽碼相位和載波頻偏的二維捕獲，但是這種方法多普勒頻偏的捕獲范圍較小，高動態環境下仍然不適用。因而，如何在高動態環境下準確、快速地完成擴頻信號的偽碼相位和多普勒頻偏捕獲，成為直擴DPSK信號全數字接收機的關鍵技術。而現有技術中尚無能夠很好適應高動態環境且達到較優捕獲效果的方法，使得直擴DPSK信號全數字接收機的性能不佳。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種實現高動態下直擴DPSK信號的快速捕獲的方法，完成偽碼相位和多普勒頻偏的聯合估計。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種高動態下直擴DPSK信號的偽碼—多普勒快速捕獲方法，包括以下步驟：

步驟1、通過載波f_c對接收到的中頻直擴DPSK信號進行下變頻處理；

步驟2、選取非線性變換系數L與FFT點數，并利用非線性變換聯合FFT對步驟1下變頻后的DPSK信號進行多普勒頻偏估計，獲得多普勒頻偏值

步驟3、利用多普勒頻偏值對載波f_c進行修正，獲得修正后的載波f_c'；

步驟4、通過修正后的載波f_c'對接收到的中頻直擴DPSK信號進行下變頻處理，獲得多普勒補償后的中頻直擴DPSK信號；

步驟5、對多路連續相位本地偽碼與步驟4多普勒補償后的中頻直擴DPSK信號進行搜索，獲取偽碼估計值從而完成偽碼—多普勒快速捕獲。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：1)本發明方法簡單，易于實現，可以實現高動態下直擴DPSK信號的快速捕獲，完成偽碼相位和多普勒頻偏的聯合估計；2)本發明通過非線性變換聯合FFT方法估計多普勒頻偏，具有較小的多普勒頻偏估計誤差性能；3)本發明通過碼相位壓縮器對碼相位進行快速搜索，減少了總的搜索數，大大降低了捕獲時間，能保證接收信號在進入信號跟蹤(精同步)處理模塊之前就已得到較好的粗同步。

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

附圖說明