[發(fā)明專利]一種甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)衛(wèi)星接收機(jī)地面端信號(hào)檢測方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110430092.7
• 申請(qǐng)日: 2021-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN113141221B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周昊蘇;曾媛;陸文斌;葉曦;呂振彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海航天測控通信研究所
• 主分類號(hào): H04B17/20
• 分類號(hào): H04B17/20;H04W24/08;H04B7/185
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 黃超宇;胡晶

1.一種甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)衛(wèi)星接收機(jī)地面端信號(hào)檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：信號(hào)截?cái)啵横槍?duì)地面端信號(hào)幀頭結(jié)構(gòu)特性確定信號(hào)截取長度27T_b，將前26T_b信號(hào)送入第一預(yù)處理器并將后26T_b信號(hào)送入第二預(yù)處理器；

步驟S2：預(yù)處理器：依據(jù)地面端同步字中雙巴克碼序列的調(diào)制信號(hào)特性設(shè)計(jì)本地補(bǔ)償信號(hào)，并與兩個(gè)26T_b截?cái)嘈盘?hào)分別按位相乘；

步驟S3：頻偏估計(jì)與補(bǔ)償：利用頻偏估計(jì)方法估計(jì)預(yù)處理器輸出信號(hào)的多普勒頻偏，并予以補(bǔ)償；

步驟S4：匹配濾波器：根據(jù)巴克碼序列生成匹配濾波器系數(shù)，對(duì)頻偏估計(jì)與補(bǔ)償?shù)妮敵鲂盘?hào)進(jìn)行濾波；

所述步驟S4中：

對(duì)巴克碼進(jìn)行QPSK調(diào)制并經(jīng)平方根升余弦滾降濾波器成形后得到13符號(hào)長度的信號(hào)；

以生成信號(hào)作為匹配濾波器的系數(shù)，并對(duì)頻偏估計(jì)與補(bǔ)償?shù)妮敵鲞M(jìn)行濾波；

步驟S5：檢測特征量：根據(jù)濾波器輸出波形，獲取最大峰值與次大峰值的平均功率、最大峰值與次大峰值之間的平均功率、最大峰值與次大峰值之間的間距，計(jì)算檢測特征量；

步驟S6：判決：根據(jù)預(yù)期的虛警概率設(shè)計(jì)閾值，當(dāng)檢測特征量大于閾值時(shí)，判定有地面端信號(hào)存在，否則，判定無地面端信號(hào)；

所述步驟S6具體包括以下步驟：

步驟S61：設(shè)置閾值T；

步驟S62：若兩路檢測特征量P_S/P_N≤T，則認(rèn)為未檢測到地面端信號(hào)，重新開始步驟S1操作；

步驟S63：若至少一路檢測特征量P_S/P_N＞T，則認(rèn)為檢測到地面端信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)衛(wèi)星接收機(jī)地面端信號(hào)檢測方法，其特征在于，所述步驟S1中：

按照π/4QPSK調(diào)制方式以及后續(xù)本地補(bǔ)償信號(hào)的特點(diǎn)，間隔2T_b進(jìn)行一次截取，長度為27T_b；

截取信號(hào)是經(jīng)過模數(shù)變換、過采樣后的離散化序列。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)衛(wèi)星接收機(jī)地面端信號(hào)檢測方法，其特征在于，所述步驟S2中：

將截取信號(hào)由π/4QPSK調(diào)制方式轉(zhuǎn)為QPSK調(diào)制方式，因而，由exp{jπ/4}與1交替產(chǎn)生的長度為26符號(hào)的序列經(jīng)過平方根升余弦滾降濾波器成形后得到本地補(bǔ)償信號(hào)；

將截取信號(hào)與本地補(bǔ)償信號(hào)按位相乘。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)衛(wèi)星接收機(jī)地面端信號(hào)檢測方法，其特征在于，所述步驟S3中：

利用頻偏估計(jì)方法估計(jì)并抵消預(yù)處理器輸出的信號(hào)頻偏；

頻偏估計(jì)與抵消后的殘余頻偏不超過500Hz。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)衛(wèi)星接收機(jī)地面端信號(hào)檢測方法，其特征在于，頻偏估計(jì)與抵消后的殘余頻偏不超過100Hz。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)衛(wèi)星接收機(jī)地面端信號(hào)檢測方法，其特征在于，所述步驟S5具體包括以下步驟：

步驟S51：尋找匹配濾波后波形中的最高峰與次高峰的位置；

步驟S52：當(dāng)步驟S51中獲取的最高峰與次高峰位置相距10-16個(gè)符號(hào)長度視為合理，其余皆為不合理；

步驟S53：若兩個(gè)預(yù)處理器中執(zhí)行步驟S52的結(jié)果均為不合理，則認(rèn)為未檢測到地面端信號(hào)，接收信號(hào)向后滑動(dòng)2個(gè)符號(hào)，重新進(jìn)入步驟S1；若至少一個(gè)預(yù)處理器執(zhí)行步驟S52的結(jié)果為合理，則進(jìn)入步驟S54；

步驟S54：計(jì)算最高峰與次高峰的平均功率P_S，兩峰之間的平均功率P_N，獲得檢測特征量P_S/P_N；最高峰與次高峰位置附近的半個(gè)符號(hào)長度的預(yù)處理信號(hào)不納入平均功率P_N計(jì)算。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)衛(wèi)星接收機(jī)地面端信號(hào)檢測方法，其特征在于，在步驟S52中，從步驟S51中獲取的最高峰與次高峰位置相距12-14個(gè)符號(hào)長度視為合理。