高动态卫星通信信号捕获方法、装置、介质及计算设备.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CN113359161A(43)申请公布日2021.09.07(21)申请号202110628819.2(22)申请日2021.06.02(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区100084信箱82分箱清华大学专利办公室(72)发明人姜春晓匡麟玲王佳蔚(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245代理人孙楠(51)Int.Cl.G01S19/30(2010.01)权利要求书3页说明书11页附图3页(54)发明名称高动态卫星通信信号捕获方法、装置、介质及计算设备(57)摘要本发明涉及一种高动态卫星通信信号捕获方法、装置、介质及计算设备，其包括：对终端发送给卫星的信号进行采样，设置移动观测窗得到可观察序列；将可观察序列输入多普勒消除环路进行迭代计算，得到和判断多普勒消除环路计算的当前迭代次数是否大于总迭代次数，大于则进入消息传递环路，迭代计算以作为初始值进行码字约束环路迭代计算，得到判断码字约束环路当前迭代次数是否大于循环总迭代次数；大于则判断l是否大于lmax，若l大于lmax，则根据得到判决矩阵，通过判决矩阵得到估计的m序列的初始状态；进行捕获判决，捕获成功，反之捕获失败，返回将移动观测窗口移动到下一个观测位置，重新进行捕获。CN113359161ACN113359161A权利要求书1/3页1.一种高动态卫星通信信号捕获方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、对终端发送给卫星的信号r(t)进行采样，并设置长度为N的移动观测窗得到可观察序列r；步骤2、将可观察序列r输入多普勒消除环路，进行迭代计算，得到和其中，hn为信道函数节点；an为多普勒频偏变化率节点；f为多普勒频偏节点；表示多普勒频偏节点传递到信道函数节点的消息；表示多普勒频偏变化率节点传递到信道函数节点的消息；n表示索引号，取值为1,2,…,N；步骤3、判断多普勒消除环路计算的当前迭代次数id是否大于总迭代次数Id，若大于，则进入消息传递环路，迭代计算反之则重新进行多普勒消除环路迭代计算；其中，cn为码字节点，一组码字节点对应一个m序列发生器的初始状态；表示信道函数节点传输至码字节点的LLR；步骤4、以作为初始值，进行码字约束环路迭代计算，得到其中，表示cn传递到hn的LLR，表示cn的硬判决值；步骤5、判断码字约束环路当前迭代次数ic是否大于循环总迭代次数Ic；大于则判断l是否大于lmax，反之则重新进行码字约束环路计算；l表示迭代次数，lmax表示最大迭代次数；步骤6、若l大于lmax，则根据得到判决矩阵，通过判决矩阵得到估计的m序列的初始状态；反之，则重新进行多普勒消除环路计算；步骤7、进行捕获判决，捕获成功，则输出，反之，捕获失败，返回步骤1将移动观测窗口移动到下一个观测位置，重新进行捕获。2.如权利要求1所述捕获方法，其特征在于，所述步骤2中，多普勒消除环路中的迭代计算包括以下步骤：步骤2.1、根据和积更新规则，得到第l次迭代计算的从信道函数节点hn传递到多普勒频偏节点f的消息以及第l次迭代计算的从信道函数节点hn传递到多普勒频偏变化率节点an的消息步骤2.2、根据计算得到第l次迭代的多普勒频偏节点f发送给信道函数节点hn的消息步骤2.3、再次根据和积更新规则以及得到第l次迭代的从多普勒频偏变化率节点an到函数节点gn的消息以及第l次迭代的从多普勒频偏变化率节点an传递到上一个函数节点gn‑1的消息步骤2.4、根据步骤2.3中的计算，得到第l次迭代的从函数节点gn传递到多普勒频偏变化率节点an的消息以及第l次迭代的从函数节点gn传递到下一个多普勒频偏变化率节点an+1的消息2CN113359161A权利要求书2/3页步骤2.5、根据和的乘积得到第l次迭代的从多普勒频偏变化率节点an传递到信道函数节点hn的消息3.如权利要求1所述捕获方法，其特征在于，所述步骤3中，消息传递环路中的迭代计算为：通过和得到第l次迭代的从信道函数节点hn传递给码字节点cn的消息进而得到的对数似然比为：4.如权利要求1所述捕获方法，其特征在于，所述步骤4中，码字约束环路中的迭代计算方法为：步骤4.1、计算得到在第l次迭代的和积算法操作中，校验节点τm发送给码字节点cn的对数似然比步骤4.2、根据得到在第l次迭代中，码字节点cn传递给信道函数节点hn的LLR消息5.如权利要求4所述捕获方法，其特征在于，所述为：其中，τi∈N(cn)表示与码字节点cn相连的邻居节点；满足其中，和为由码字节点cn传递到信道函数节点hn的关于cn＝1和cn＝‑1的可靠度信息，分别为：6.如权利要求1所述捕获方法，其特征在于，所述步骤6中，判决矩阵的目标是根据cn的硬判决值估计得到m序列的初始状态：每一组的硬判决结果