[發(fā)明專利]相干多載波捕獲方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910429807.X
• 申請(qǐng)日: 2019-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN110166080B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟恩同;王帥;方金輝;卜祥元;宋哲;張鵬;董新虎;陳超凡;劉敏囡;楊柳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B1/7075
• 分類號(hào): H04B1/7075;H04B1/7087;H04L27/26
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王慶龍;李相雨

1.一種相干多載波捕獲方法，其特征在于，包括：

對(duì)于任意一個(gè)子載波信號(hào)的接收信號(hào)，生成所述子載波的多普勒因子/碼相位二維平面，在所述二維平面上搜索碼相位最大值，作為最接近真實(shí)情況的碼相位估計(jì)值；

根據(jù)所述碼相位估計(jì)值計(jì)算子載波的載波相位補(bǔ)償量，結(jié)合所述二維平面獲得經(jīng)載波相位補(bǔ)償后的接收信號(hào)，將所有子載波的補(bǔ)償后的接收信號(hào)進(jìn)行相干合并，獲得合并后的接收信號(hào)；

將所述合并后的接收信號(hào)與預(yù)設(shè)的監(jiān)測(cè)門限比較，獲得超出所述監(jiān)測(cè)門限的相關(guān)峰，對(duì)于任意一個(gè)子載波，根據(jù)所述相關(guān)峰在所述子載波的二維平面上的多普勒因子和碼相位，分別獲得子載波的頻偏值和傳播時(shí)延。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相干多載波捕獲方法，其特征在于，所述經(jīng)載波相位補(bǔ)償后的接收信號(hào)，具體通過(guò)以下公式計(jì)算：

其中，y_u(t)表示第u個(gè)子載波經(jīng)過(guò)載波相位補(bǔ)償后的接收信號(hào)；R_u(β,τ)表示第u個(gè)子載波的多普勒因子β/碼相位τ二維平面；j表示歐拉公式中的虛數(shù)單位，表示第u個(gè)子載波的載波相位補(bǔ)償量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相干多載波捕獲方法，其特征在于，所述根據(jù)所述碼相位估計(jì)值計(jì)算子載波的載波相位補(bǔ)償量，具體為：

獲取多普勒因子的估計(jì)精度、子載波的載頻、所述碼相位估計(jì)值以及碼相位的估計(jì)精度；

根據(jù)以下公式計(jì)算子載波的載波相位補(bǔ)償量：

其中，表示第u個(gè)子載波的載波相位補(bǔ)償量；Δβ表示多普勒因子的估計(jì)精度；f_u表示第u個(gè)子載波的載頻；表示所述碼相位估計(jì)值；Δτ_p表示碼相位的估計(jì)精度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相干多載波捕獲方法，其特征在于，所述生成所述子載波的多普勒因子/碼相位二維平面，具體為：

對(duì)子載波的接收信號(hào)進(jìn)行下變頻處理，獲得復(fù)基帶信號(hào)；

將所述復(fù)基帶信號(hào)與子載波相關(guān)器中本地PN序列進(jìn)行克羅內(nèi)克積處理，獲得所述子載波的多普勒因子/碼相位二維平面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相干多載波捕獲方法，其特征在于，所述將所有子載波的補(bǔ)償后的接收信號(hào)進(jìn)行相干合并，具體為對(duì)所有補(bǔ)償后的接收信號(hào)進(jìn)行加和。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相干多載波捕獲方法，其特征在于，根據(jù)所述相關(guān)峰在所述子載波的所述二維平面上的多普勒因子和碼相位分別獲得子載波的頻偏和傳播時(shí)延，具體為：

根據(jù)所述相關(guān)峰在所述子載波的所述二維平面上的多普勒因子以及所述子載波的載頻的乘積，作為所述子載波的頻偏值；

根據(jù)所述相關(guān)峰在所述子載波的所述二維平面上的碼相位與兩倍碼片速率的商，作為傳播時(shí)延。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的相干多載波捕獲方法，其特征在于，所述多普勒因子的估計(jì)精度和碼相位的估計(jì)精度的獲取方法為：

將上一周期獲得的相關(guān)峰在子載波的二維平面上的多普勒因子和碼相位分別作為多普勒因子真實(shí)值和碼相位真實(shí)值；

將所述多普勒因子真實(shí)值與二維平面上搜索的多普勒因子最大值的差作為下一周期使用的多普勒因子的估計(jì)精度；將所述碼相位真實(shí)值與二維平面上搜索的碼相位最大值的差作為下一周期使用的碼相位的估計(jì)精度。

8.一種相干多載波捕獲裝置，其特征在于，包括：

碼相位估計(jì)值獲得模塊，用于對(duì)于任意一個(gè)子載波信號(hào)的接收信號(hào)，生成所述子載波的多普勒因子/碼相位二維平面，在所述二維平面上搜索碼相位最大值，作為最接近真實(shí)情況的碼相位估計(jì)值；

相干合并模塊，用于根據(jù)所述碼相位估計(jì)值計(jì)算子載波的載波相位補(bǔ)償量，結(jié)合所述二維平面獲得經(jīng)載波相位補(bǔ)償后的接收信號(hào)，將所有子載波的補(bǔ)償后的接收信號(hào)進(jìn)行相干合并，獲得合并后的接收信號(hào)；

捕獲模塊，用于將所述合并后的接收信號(hào)與預(yù)設(shè)的監(jiān)測(cè)門限比較，獲得超出所述監(jiān)測(cè)門限的相關(guān)峰，對(duì)于任意一個(gè)子載波，根據(jù)所述相關(guān)峰在所述子載波的所述二維平面上的多普勒因子和碼相位分別獲得子載波的頻偏值和傳播時(shí)延。