[發明專利]衛星雙向時間比對信號的鑒頻方法及系統

有效

• 申請號: 201911282126.1
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110932720B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 王藝陶;張升康;王海峰
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: H03L7/093
• 分類號: H03L7/093;G01S19/25;G01S19/29;G01S19/30
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

本發明公開了一種衛星雙向時間比對信號的鑒頻方法，包括：設定鑒頻環路的環路更新周期為數據位周期；在鑒頻環路初始未穩定的狀態下，對環路中接收的I、Q兩路正交信號分成N段，進行分段相干積分，相干積分的長度為數據位長度的1/N；對分段相干積分的點積、叉積結果進行反正切鑒頻得到N個鑒別頻率；在鑒頻環路穩定后，對接收的I、Q兩路正交信號進行相干積分，積分的長度為數據位長度，采用反正切鑒頻來計算頻率鑒別結果。本發明提供的技術方案在鑒頻環路未穩定的狀態下采取分段鑒頻的方法，可以獲得較好的動態性能，使鑒頻環路快速穩定。在鑒頻環路穩定后，將相干積分長度切換為數據長度，獲得較好的噪聲濾除效果。

技術領域

本發明涉及衛星信號鑒頻領域，特別是涉及一種衛星雙向時間比對信號的鑒頻方法及系統。

背景技術

在現有技術中，衛星雙向時間比對技術多采用偽碼擴頻信號調制體制，測量原理是將待傳輸信號的頻譜采用一個噪聲似的偽隨機信號擴展頻譜后成為寬頻帶信號進行數據傳輸，通過獲得偽碼信號的相位時延信息來獲得時間傳遞信息。這種方法測量精度較高，抗干擾能力強，得到了廣泛應用。在接收端對高數據率的衛星雙向時間比對擴頻信號解調時，常采用鎖頻環路對接收信號的頻率進行跟蹤。在工程實踐中，衛星信道傳輸環境較為復雜，對于接收的擴頻信號，會存在低信噪比、高動態等特征，這樣傳統的鎖頻環對于接收信號的頻率鑒別在噪聲性能和動態性能無法兼顧。

鑒于此，本發明的目的在于提供一種衛星雙向時間比對信號的鑒頻方法及系統，以緩解現有技術在噪聲性能和動態性能無法兼顧的問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種衛星雙向時間比對信號的鑒頻方法及系統，以解決現有技術存在的問題。

第一方面，本發明提供了一種衛星雙向時間比對信號的鑒頻方法，包括：設定鑒頻環路的環路更新周期為數據位周期；在鑒頻環路初始未穩定的狀態下，對接收的I、Q兩路正交信號分成N段，進行分段相干積分，相干積分的長度為數據位長度的1/N，N大于或者等于5；對分段相干積分的點積、叉積結果進行反正切鑒頻得到N個鑒別頻率，選取N個鑒別頻率的中位數作為頻率鑒別結果；在鑒頻環路穩定后，對接收的I、Q兩路正交信號進行相干積分，積分的長度為數據位長度，對兩路相干積分的結果進行點積、叉積運算，采用反正切鑒頻來計算頻率鑒別結果。

第二方面，本發明還提供了一種衛星雙向時間比對信號的鑒頻系統，包括：鎖頻環NCO模塊，生成兩路正交的本地載波，輸出到下變頻模塊；下變頻模塊，根據鎖頻環NCO模塊生成的本地載波，對接收到的中頻信號進行同相正交I、Q兩路正交信號的下變頻；解擴模塊，對下變頻后的信號進行偽碼解擴；相干積分模塊，設定鑒頻環路的環路更新周期為數據位長度，在鑒頻環路初始未穩定的狀態下，對接收的I、Q兩路正交信號分成N段，進行分段相干積分，相干積分的長度為數據位長度的1/N，N大于或者等于5，在鑒頻環路穩定后，對接收的I、Q兩路正交信號進行相干積分，積分的長度為數據位長度；鑒頻器模塊，對分段相干積分的點積、叉積結果進行反正切鑒頻得到N個鑒別頻率，選取N個鑒別頻率的中位數作為頻率鑒別結果，在鑒頻環路穩定后，對兩路相干積分的結果進行點積、叉積運算，采用反正切鑒頻來計算頻率鑒別結果；環路濾波器模塊，將頻率鑒別結果濾除高頻分量及噪聲，更新頻率控制字控制鎖頻環NCO模塊。

本發明的有益效果如下：

本發明提供的技術方案可以包括以下有益效果：本發明提供的技術方案在鑒頻環路未穩定的狀態下采取分段鑒頻的方法，可以獲得較好的動態性能，使鑒頻環路快速穩定。在鑒頻環路穩定后，將相干積分長度切換為數據長度，獲得較好的噪聲濾除效果。

應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說明