[發明專利]基于擴頻通信系統的彈載通信系統

在審

• 申請號: 201811563521.2
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109660279A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 王昊;丁睿;韓子鵬;徐達龍;丁施健;史金光;常思江;李巖
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H04B1/7075
• 分類號: H04B1/7075;H04B1/30
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

本發明提出了一種基于擴頻通信系統的彈載通信系統，包括炮彈數傳電臺端和地面數傳接收端，炮彈數傳電臺端用于對彈載計算機傳輸的定位數據進行編碼、載波調制以及數模轉換后將數據發送給地面數傳接收端，地面數傳接收端包括模數轉換模塊、捕獲支路和跟蹤支路，模數轉換模塊用于將接收的模擬信號數字轉換為數字信號數據，捕獲支路用于從數字信號數據捕獲粗多普勒頻偏以及接收信號的碼元初相，跟蹤支路用于根據粗多普勒頻偏對數字信號數據進行頻偏補償，并利用碼元初相位完成碼元恢復。本發明具有高動態捕獲能力，在20dB的信噪比下，能夠捕獲±5KHz/s的高動態多普勒頻移加速度。

技術領域

本發明屬于擴頻通信領域，具體為一種基于擴頻通信系統的彈載通信系統。

背景技術

在物體高速移動以及運動軌道的快速變化的情況下，會出現高動態多普勒偏移，此時對于頻偏的捕獲與跟蹤具有很高的難度，因此需要一種能夠快速跟蹤的高動態跟蹤環路。現有的跟蹤環路通常具有高精度跟蹤能力，但對于高動態頻偏的跟蹤，效果往往不理想。

文獻1(于一丁,王永川,王長龍.混沌擴頻通信在無人機數據鏈中的應用研究[J].飛航導彈,2016(9):62-64.)提出了擴頻通信于無人機中的應用，在捕獲跟蹤多普勒脈沖時，采用了基于FFT的循環相關捕獲技術，其運算量大，調整周期較長，對于高動態的多普勒頻偏跟蹤能力有限。

文獻2(馮浚濤,楊新民,王勝紅.應用于校射彈的擴頻接收機設計方法[J].電子測量技術,2018(20).)提出了擴頻通信于炮彈中的應用，為了保證跟蹤精度，其采用了二階環輔助三階環的方法，跟蹤精度高，頻偏誤差估計小于10Hz，但在高動態時，僅能滿足±500Hz/s的多普勒頻移加速度。

發明內容

本發明的目的在于提出了一種基于擴頻通信系統的彈載通信系統。

實現本發明的技術解決方案為：一種基于擴頻通信系統的彈載通信系統，包括炮彈數傳電臺端和地面數傳接收端，所述炮彈數傳電臺端用于對彈載計算機傳輸的定位數據進行編碼、載波調制以及數模轉換后將數據發送給地面數傳接收端，所述地面數傳接收端包括模數轉換模塊、捕獲支路和跟蹤支路，所述模數轉換模塊用于將接收的模擬信號數字轉換為數字信號數據，所述捕獲支路用于從數字信號數據捕獲粗多普勒頻偏以及接收信號的碼元初相，所述跟蹤支路用于根據粗多普勒頻偏對數字信號數據進行頻偏補償，并利用碼元初相位完成碼元恢復。

優選地，所述捕獲支路包括第一數字下變頻模塊、高動態捕獲模塊以及碼元捕獲模塊，所述高動態頻偏捕獲模塊用于進行頻掃并以碼元捕獲模塊輸出的峰值最大時的頻率偏移量Δf_i作為捕獲到的粗多普勒頻偏，所述第一數字下變頻模塊用于以粗捕獲到的多普勒頻偏進行頻率粗補償，所述碼元捕獲模塊用于捕獲碼元初相位。

優選地，所述跟蹤支路包括第二數字下變頻模塊、高動態載波恢復模塊以及定時恢復模塊，所述第二數字下變頻模塊用于對數字信號進行頻偏補償，所述高動態載波恢復模塊用于根據捕獲支路捕獲的碼元初相對頻偏補償后的數字信號進行解算獲得細頻偏量并完成碼元恢復，所述定時恢復模塊用于協同高動態載波恢復模塊輸出恢復碼元。

優選地，所述第二數字下變頻模塊初始時以捕獲支路中粗捕獲到的多普勒頻偏進行頻偏補償，之后以高動態載波恢復模塊解算的細頻偏量進行頻偏補償。