一种多普勒频偏及多普勒频偏加速度联合估计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113965436A(43)申请公布日2022.01.21(21)申请号202111218119.2(22)申请日2021.10.20(71)申请人北京临近空间飞行器系统工程研究所地址100076北京市丰台区南大红门路1号(72)发明人武春飞潘明健薛志超蒋海王亨刘箭言张伯炜兰敬辉潘宇车雯赵良王永海孙精华白金泽谢放许伟苏立超李元超李萌萌樊奇林陈默王建宏张雪方传波(51)Int.Cl.H04L27/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种多普勒频偏及多普勒频偏加速度联合估计方法(57)摘要本发明提出一种多普勒频偏及多普勒频偏加速度联合估计方法，属于数据链技术领域，包括如下步骤：平方去调制、二维搜索频偏及加速度、频偏及加速度补偿和解调判读。本发明集成了接收信号平方去除调制信息、本地chip信号与接收信号匹配、频域搜索频偏、DDS补偿、相位补偿等功能，实现了对突发信号的频偏、频偏加速度和相位的快速补偿，大大提升了数字信号处理过程中载波同步所需的时间，使具备良好抗截获性能的突发信号能够适用于数据链系统，同时提高了系统对大频偏和高频偏加速度的适应能力。解决了现有技术不能实现突发信号的快速开环载波同步的问题，具有突出的实质性特点和显著的进步。CN113965436ACN113965436A权利要求书1/1页1.一种多普勒频偏及多普勒频偏加速度联合估计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、平方去调制；S2、二维搜索频偏及加速度；S3、频偏及加速度补偿；S4、解调判读。2.根据权利要求1所述的一种多普勒频偏及多普勒频偏加速度联合估计方法，其特征在于：所述平方去调制步骤包括：接收前端正交下变频处理后的信号，将数字信号I路和Q路组成的采样点进行复数平方计算。3.根据权利要求2所述的一种多普勒频偏及多普勒频偏加速度联合估计方法，其特征在于：所述二维搜索频偏及加速度步骤包括：接收平方去调制步骤处理后的数据，与本地带有不同频偏加速度的多组chip信号进行复数乘法计算，进行频域变换，将得到的频域值取模值；然后分别在每一chip搜索支路取最大模值并取所有支路最大模值，该最大值所对应的chip支路加速度值即为多普勒加速度的估计值，该最大值对应的频域频点即为对多普勒频偏的估计值。4.根据权利要求3所述的一种多普勒频偏及多普勒频偏加速度联合估计方法，其特征在于：所述二维搜索频偏及加速度步骤中，频域变换计算的时间可配置，频域变换时间优选配置为0.1ms、1ms、10ms。5.根据权利要求3所述的一种多普勒频偏及多普勒频偏加速度联合估计方法，其特征在于：所述二维搜索频偏及加速度步骤中，chip信号可配置，chip信号的加速度参数优选为±3000Hz/s范围内10Hz/s的整数倍。6.根据权利要求3所述的一种多普勒频偏及多普勒频偏加速度联合估计方法，其特征在于：所述频偏及加速度补偿步骤包括：接收二维搜索频偏及加速度步骤输出的多普勒频偏估计值和多普勒频偏加速度估计值，将该值除以2后注入本地载波发生器DDS，然后将本地产生的载波与输入信号相乘，得到去除多普勒频偏和多普勒频偏加速度后的信号。7.根据权利要求4所述的一种多普勒频偏及多普勒频偏加速度联合估计方法，其特征在于：所述解调判读步骤包括：接收频偏及加速度补偿步骤补偿后的信号，根据前一段解调判读后的信号，去除信号中的调制数据，然后将I路和Q路进行累加并取共轭，得到相位补偿值；对整段数据进行补偿，补偿后的数据进行解调判读，判读得到的后半段数据输出并预存，用作下一段接收信号的去除调制数据。8.根据权利要求1～7其中任意一项权利要求所述的多普勒频偏及多普勒频偏加速度联合估计方法，其特征在于：所述平方去调制、二维搜索频偏及加速度、频偏及加速度补偿和解调判读步骤可在通用计算机、可编程逻辑器件、CPU、GPU其中任意一种通用计算平台中运行。9.根据权利要求1～7其中任意一项权利要求所述的多普勒频偏及多普勒频偏加速度联合估计方法，其特征在于：所述平方去调制、二维搜索频偏及加速度、频偏及加速度补偿和解调判读步骤可采用C语言、C++、Verilog、VHDL其中任意一种语言进行逻辑实现。2CN113965436A说明书1/4页一种多普勒频偏及多普勒频偏加速度联合估计方法技术领域[0001]本发明属于数据链技术领域，具体涉及一种多普勒频偏及多普勒频偏加速度联合估计方法。背景技术[0002]数据链技术是现代高技术装备的重要组成部分，它在军民领域中的作用越来越明显，随着国防建设发展的需要，新型移动平台对数据链技术的通信性能要求也越来越高。[0003]我国在研数据链系统，配套设备中通常应用了载波频率跟踪环+载波相位跟踪环算法进行捕获后的载