[發(fā)明專利]修正寬帶跳擴(kuò)信號(hào)跨跳相干積分方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811263207.2
• 申請(qǐng)日: 2018-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN109217898B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊健;曾富華;仇三山;余湋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南電子技術(shù)研究所（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所）
• 主分類號(hào): H04B1/69
• 分類號(hào): H04B1/69;H04B1/7073;H04B1/7075;H04B1/7087;H04B1/7156;H04B7/185
• 代理公司: 成飛(集團(tuán))公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

本發(fā)明提出的一種修正寬帶跳擴(kuò)信號(hào)跨跳相干積分方法，旨在解決高跳速寬帶跳擴(kuò)信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間相干積分問題。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：基于載波相位，擴(kuò)跳信號(hào)捕獲模塊通過先驗(yàn)信息獲取由設(shè)備信道引入的擴(kuò)跳系統(tǒng)跳頻點(diǎn)間載波起始相位差修正量，并將該修正量作為后續(xù)跨跳相干積分的初始相位修正量；模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC將本地時(shí)間劃分為粗本地時(shí)和精本地時(shí)；利用先驗(yàn)的初始相位修正量實(shí)現(xiàn)跨跳相干積分載波相位初次修正；計(jì)算每個(gè)單跳信號(hào)相關(guān)函數(shù)的二次相位修正量；將1?m跳相干積分結(jié)果進(jìn)行修正并進(jìn)行跨跳累加，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的跨跳相干積分，若跨跳相干積分結(jié)果大于捕獲閾值，則輸出接收信號(hào)時(shí)延及多普勒的精確估計(jì)信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種主要用于航天、航空DS/FH混合擴(kuò)頻測(cè)控通信系統(tǒng)的信號(hào)捕獲方法。

背景技術(shù)

跳頻和直接序列擴(kuò)頻技術(shù)是目前廣泛使用的兩種擴(kuò)頻測(cè)控通信技術(shù)。跳頻測(cè)控通信技術(shù)利用不同的跳頻圖案，在特定帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)測(cè)控通信系統(tǒng)同時(shí)工作，達(dá)到頻譜資源共享的目的。從時(shí)域上看，跳頻信號(hào)是一個(gè)多頻牢的頻移鍵控信號(hào)；從頻域上看，跳頻信號(hào)的頻譜是一個(gè)在很寬頻帶上隨機(jī)跳變的寬帶信號(hào)。直接序列擴(kuò)頻是直接意義上的擴(kuò)頻，原信號(hào)乘以寬頻譜信號(hào)后得以擴(kuò)展頻譜，經(jīng)直擴(kuò)方式擴(kuò)頻后的信息信號(hào)功率分散在寬頻譜頻帶范圍內(nèi)，形成相比原信號(hào)更寬的寬帶信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)多址測(cè)控通信與抗干擾功能。跳頻/直接序列擴(kuò)頻混合式測(cè)控通信系統(tǒng)是將直接序列擴(kuò)頻技術(shù)與跳頻技術(shù)相結(jié)合，是未來富有生命力的抗干擾測(cè)控通信系統(tǒng)。單一的跳頻和直接序列擴(kuò)頻技術(shù)具有各自的優(yōu)點(diǎn)和局限性，而混合擴(kuò)頻技術(shù)可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，在多址接入、抗干擾及抗截獲性能方面具有更大的優(yōu)勢(shì)。理論上，跳擴(kuò)混合信號(hào)在跳頻信號(hào)上調(diào)制直序擴(kuò)頻信號(hào)，每個(gè)跳頻載波信號(hào)功率被直序擴(kuò)頻信號(hào)分散至更寬的頻譜頻帶范圍內(nèi)。相比直序擴(kuò)頻信號(hào)，擴(kuò)跳信號(hào)利用不同跳頻頻點(diǎn)變化有效增大了直序擴(kuò)頻信號(hào)的帶寬，直接提升了系統(tǒng)的擴(kuò)頻帶寬進(jìn)而提升系統(tǒng)抗干擾性能；相比跳頻信號(hào)，擴(kuò)跳信號(hào)利用直擴(kuò)信號(hào)將每跳信號(hào)的信號(hào)功率分散在寬頻譜頻帶范圍內(nèi)，增大單跳信號(hào)的帶寬，利用單跳信號(hào)的擴(kuò)頻提升整個(gè)跳頻系統(tǒng)的抗干擾性能。然而，跳擴(kuò)信號(hào)的捕獲尤其是跨跳相干積分是工程實(shí)現(xiàn)的重大難題。相比直序擴(kuò)頻系統(tǒng)，由于跳頻信號(hào)的介入，跳擴(kuò)接收機(jī)很難實(shí)現(xiàn)跨跳相干累加進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)綜合抗干擾能力下降。該情況由兩個(gè)因素導(dǎo)致，第一個(gè)是跳擴(kuò)信號(hào)每跳間起始載波相位可能不連續(xù)，跨跳相干積分存在較大增益損失；第二個(gè)是本地信號(hào)與接收信號(hào)時(shí)間差值固定的情況下，各跳局部相關(guān)函數(shù)的初始相位不同，跨跳信號(hào)之間同樣無法相干累加。目前擴(kuò)頻跳頻混合擴(kuò)頻系統(tǒng)的信號(hào)捕獲主流算法為單跳相干累加、跨跳非相干累加方法，該方法通過非相干處理將每跳相干累加結(jié)果取模以消除載波相位對(duì)跨跳累積的影響，進(jìn)而提升系統(tǒng)的捕獲靈敏度。然而單跳信號(hào)的取模操作引入了相干增益的平方損失，隨著非相干積分次數(shù)的增多，系統(tǒng)捕獲靈敏度性能的提升效果快速減小。因此針對(duì)高跳速擴(kuò)跳混合擴(kuò)頻系統(tǒng)，傳統(tǒng)方法很難進(jìn)一步提升系統(tǒng)的捕獲及抗干擾性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種有效提升擴(kuò)跳測(cè)控通信系統(tǒng)捕獲靈敏度、同步精度高，利用修正寬帶跳擴(kuò)信號(hào)跨跳相干積分方法，以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)跳信號(hào)的跨跳相干積分，進(jìn)而解決高跳速寬帶跳擴(kuò)信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間相干積分問題。