[發明專利]基于DSSS-OQPSK的猝發通信接收系統

有效

• 申請號: 202011344759.3
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112383494B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 潘智強;胡山峰;張凡;趙微;張凱
• 申請（專利權）人: 西安烽火電子科技有限責任公司
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00;H04L27/227;H04B1/7073;H04B1/7075;H04B1/7085
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 寇蘭英

本發明公開了一種基于DSSS?OQPSK的猝發通信接收系統，包括：射頻前端模塊、信號捕獲模塊、本地載波產生模塊、載波跟蹤模塊、相干解調模塊、本地擴頻碼產生模塊、相關峰捕獲模塊、碼跟蹤模塊和解擴模塊；信號捕獲模塊對數字中頻OQPSK信號依次進行四次方運算和高通濾波，然后通過傅里葉變換，完成對猝發信號的粗捕獲，并估計收發兩端的頻偏，實時對其產生的本地載波進行粗校正；載波跟蹤模塊根據面向判決載波相位估計，采用面向判決環的改進科斯塔斯環完成載波跟蹤，完成頻偏校正。本發明將頻率誤差控制在很小的范圍，從而減小跟蹤鎖相環的捕獲帶寬和鎖定時間，提升系統性能指標。

技術領域

本發明屬于通信系統技術領域，尤其涉及一種基于DSSS-OQPSK的猝發通信接收系統。

背景技術

在DSSS(擴展頻譜)系統中，為了正確恢復用戶信息，必須使接收端產生的解擴用的擴頻碼與發送端的擴頻碼同步。擴頻碼同步一般分為兩步進行：第一步是搜索和捕獲擴頻碼的初始相位，使與發射端的碼相位誤差小于1bit，這就可以保證解擴后的信號通過相關器后面的窄帶中頻濾波器，這就是捕獲過程；第二步是在初始同步的基礎上，使碼相位誤差進一步減小，使建立的同步維持下去，這就是碼跟蹤過程。

OQPSK(偏移四相相移鍵控)是在QPSK(正交相移鍵控)基礎上改進的一種恒包絡數字調制，與QPSK信號相比，OQPSK信號同向支路碼元與正交支路碼元在時間上偏移了半個符號周期。因此，除了具備QPSK的優點，OQPSK還消除了180°相位跳變現象，在帶寬有限的通信系統中，包絡起伏小，經過非線性功率放大器后不產生明顯的功率譜旁瓣增生效應。因此，OQPSK調制具有良好的頻譜效率和功率效率，廣泛應用于衛星通信等領域中，已成為非線性帶限信道中最常用的一種調制方式。

對于DSSS-OQPSK的通信接收系統，通常就是頻偏校正、OQPSK解調、擴頻碼同步捕獲、擴頻碼同步跟蹤、解擴幾個過程。常規情況下，頻偏校正依靠鎖相環路完成，OQPSK解調采用相干解調，與本地載波相乘，通過積分、濾波處理，還原I、Q兩路信號；再通過擴頻碼同步捕獲、擴頻碼同步跟蹤、解擴幾個過程，還原出用戶信息。但用鎖相環來進行頻偏校正，存在一個問題是，在頻偏比較大的情況下，鎖相環的捕獲帶寬必須要大，這樣就會加大環路鎖定時間，降低環路穩定度。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的是提出一種基于DSSS-OQPSK的猝發通信接收系統，采用FFT頻偏粗估校正與面向環的科斯塔斯環結合，完成猝發信號捕獲、頻偏糾正、載波跟蹤；對OQPSK信號進行四次方運算、高通濾波、FFT，完成猝發信號的捕獲，將頻率誤差控制在很小的范圍，從而減小跟蹤鎖相環的捕獲帶寬和鎖定時間，提升系統性能指標。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以解決。

基于DSSS-OQPSK的猝發通信接收系統，包括：射頻前端模塊、信號捕獲模塊、本地載波產生模塊、載波跟蹤模塊、相干解調模塊、本地擴頻碼產生模塊、相關峰捕獲模塊、碼跟蹤模塊和解擴模塊；其中，所述射頻前端模塊將天線接收到的猝發OQPSK信號轉換成數字中頻OQPSK信號，并將其分別傳輸至信號捕獲模塊和相干解調模塊；

所述本地載波產生模塊用于產生正交兩路本地載波，并將本地載波傳輸至相干解調模塊；

所述相干解調模塊將數字中頻OQPSK信號分別與正交兩路本地載波進行混頻后，再經過積分濾波電路，得到解調后的I、Q兩路信號，并將其分別傳輸至載波跟蹤模塊和相關峰捕獲模塊；

所述信號捕獲模塊對數字中頻OQPSK信號依次進行四次方運算和高通濾波，得到四倍信號分量；再對四倍信號分量進行傅里葉變換，通過頻譜峰值檢測完成對猝發信號的粗捕獲，得到捕獲信號，并將其傳輸至載波跟蹤模塊；并估計收發兩端的頻偏，將其傳輸至本地載波產生模塊，實時對其產生的本地載波進行粗校正；

所述載波跟蹤模塊通過載波跟蹤環路實現載波跟蹤，實時進行頻率跟蹤校正，并將頻偏輸入本地載波產生模塊，實時對其產生的本地載波進行跟蹤校正；