[發明專利]信號捕獲方法及系統

有效

• 申請號: 202010930844.1
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112118196B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 李楨;盧磊;張洪偉;王詩力;王銳;王曉東;孫慧峰;顏劍
• 申請（專利權）人: 北京航宇星通科技有限公司;北京銀河信通科技有限公司
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L27/00
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術協會專利中心 11215
• 代理人: 周玄;李智婧

本發明提出一種信號捕獲方法及系統，所述方法包括：對I路和Q路基帶信號進行重采樣，生成I路和Q路正交基帶數據；對I路和Q路正交基帶數據進行粗捕獲，找出頻偏?碼相位二維搜索的峰值并計算其在對應頻偏下的峰均比，判斷峰均比是否超過給定閾值；如果否，則判斷粗捕獲失敗，重新進行粗捕獲；如果是，則判斷粗捕獲成功，則進行細捕獲；通過細捕獲，獲取更為精準的載波頻偏估計值。本發明通過峰值來找到接收信號的頻偏與碼偏，將傳統的時域頻偏搜索變為頻域位移，在頻域對信號進行處理，節省了計算資源與計算時間，加快了搜索速度。

技術領域

本發明屬于信號捕獲技術領域，尤其涉及一種對信號的載波頻率、偽碼相位進行精確同步的捕獲方法及系統。

背景技術

隨著衛星技術的發展，航天測控技術日益成熟，擴頻測控系統再星地測控系統中起著關鍵作用，擴頻測控系統包括上行鏈路和下行鏈路兩部分，其中，上行鏈路是由地面測控站發送多通道擴頻信號，穿越大氣層，到達星載擴頻接收機；下行鏈路即星上發射鏈路，是由星載擴頻發射機發送多通道擴頻信號，穿越大氣層，到達地面測控站。

現有的捕獲方法主要通過對偽碼和頻偏的二維搜索來實現，首先對信號與本地偽碼進行相關，若相關結果未達到閾值則轉而搜索下一給定頻偏。這種捕獲方法搜索頻偏的過程計算復雜，從而導致捕獲時間長，消耗資源多。

因此，現有技術需要改進。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出了一種捕獲方法及系統。

基于本發明實施例的一個方面，公開一種捕獲方法，包括：

對I路和Q路基帶信號進行重采樣，生成I路和Q路正交基帶數據；

對I路和Q路正交基帶數據進行粗捕獲，找出頻偏-碼相位二維搜索的峰值并計算其在該峰值點處的峰均比，判斷峰均比是否超過給定閾值；

如果否，則判斷粗捕獲失敗，重新進行粗捕獲；

如果是，則判斷粗捕獲成功，則進行細捕獲；

通過細捕獲，獲取更為精準的載波頻偏估計值。

基于本發明的捕獲方法的另一個實施例中，還包括，如果粗捕獲成功，將對應粗捕獲載波頻偏估計值、偽碼相位估計值、粗捕獲完成標志位輸出；

所述粗捕獲完成標志位經捕獲標志處理后，輸出粗捕獲成功標志和粗捕獲失敗標志。

基于本發明的捕獲方法的另一個實施例中，所述對I路和Q路正交基帶數據進行粗捕獲，找出頻偏-碼相位二維搜索的峰值并計算其在該峰值點處的峰均比，判斷峰均比是否超過給定閾值包括：

將I路和Q路正交基帶數據通過FFT，使其從時域信號轉換到頻域信號，生成數據頻域序列信號；

將數據頻域序列信號進行多次移位，存儲其移位結果，并與本地偽碼FFT結果的復共軛產生的偽碼頻域序列進行相乘；

對相乘后的結果進行IFFT，使信號從頻域信號轉換成時域信號；

對時域信號進行求模運算，得到頻偏與碼相位的二維搜索結果；

找出碼相位峰值及在該峰值點處的峰均比，進行捕獲判決，判斷峰均比是否超過給定閾值。

基于本發明的捕獲方法的另一個實施例中，所述將數據頻域序列信號進行多次移位包括：

數據頻域序列信號每位移一位，其對應的頻偏變化了f/n；

式中f為信號的采樣速率，n為FFT的長度。

基于本發明的捕獲方法的另一個實施例中，所述通過細捕獲，獲取更為精準的載波頻偏估計值包括：