大动态卫星通信系统扩频信号快速捕获方法及装置.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CN112217538A(43)申请公布日2021.01.12(21)申请号202011087824.9(22)申请日2020.10.12(71)申请人清华大学地址100000北京市海淀区清华园(72)发明人匡麟玲姜春晓王佳蔚(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人安卫静(51)Int.Cl.H04B1/7075(2011.01)权利要求书2页说明书11页附图6页(54)发明名称大动态卫星通信系统扩频信号快速捕获方法及装置(57)摘要本发明提供了一种大动态卫星通信系统扩频信号快速捕获方法及装置，涉及卫星通信的技术领域，包括：先获取接收序列；然后基于码片约束关系，对接收序列进行粗略码相位估计，得到多个目标PN码相位；再将多个目标PN码相位按预设顺序进行相关操作，得到相关结果；最后基于目标PN码相位和相关结果，对扩频信号进行捕获。本发明通过利用码片约束关系估计出多个目标PN码相位的方式可以减少相关次数，在低信噪比、大的多普勒频偏条件下可以实现对扩频信号的快速捕获，且硬件复杂度低，适用于大动态卫星通信系统。CN112217538ACN112217538A权利要求书1/2页1.一种大动态卫星通信系统扩频信号快速捕获方法，其特征在于，包括：获取接收序列；基于码片约束关系，对所述接收序列进行粗略码相位估计，得到多个目标PN码相位；其中，所述目标PN码相位用于确定所述接收序列中扩频信号的位置；将所述多个目标PN码相位按预设顺序进行相关操作，得到相关结果；基于所述目标PN码相位和所述相关结果，对所述扩频信号进行捕获。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取接收序列之前，还包括：获取原始PN码序列；将所述原始PN码序列进行二进制相移键控BPSK调制，得到调制后的PN码序列；将所述调制后的PN码序列加入加性高斯白噪声信道，得到所述接收序列。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于码片约束关系，对所述接收序列进行粗略码相位估计，得到多个目标PN码相位，包括：初始化搜索窗的长度和位置；将搜索窗内的接收序列确定为待匹配序列；基于码片约束关系，利用置信传播算法对所述待匹配序列进行粗略码相位估计，得到多个目标PN码相位。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于码片约束关系，利用置信传播算法对所述待匹配序列进行粗略码相位估计，得到多个目标PN码相位，包括：基于所述接收序列确定码片约束关系；基于所述码片约束关系和预设的校验节点，利用置信传播算法依次更新待匹配序列中每个码字节点的节点信息；基于更新后的待匹配序列中每个码字节点的节点信息，采用硬判决估计出目标码字序列；将所述目标码字序列与本地序列进行匹配，生成多个所述目标PN码相位。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述接收序列确定码片约束关系，包括：基于所述接收序列，确定序列生成多项式；基于所述序列生成多项式，确定码片约束关系。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述码片约束关系和预设的校验节点，利用置信传播算法依次更新待匹配序列中每个码字节点的节点信息，包括：依次计算待匹配序列中每个码字节点的节点信息；基于码片约束关系，利用置信传播算法依次确定预设的校验节点向每个所述码字节点传递的可靠度信息；基于每个所述码字节点接收的可靠度信息，确定所述待匹配序列中每个码字节点的节点信息。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标PN码相位和所述相关结果，对所述扩频信号进行捕获，包括：判断所述相关结果是否超过捕获门限；若所述相关结果超过捕获门限，则基于所述目标PN码相位，对所述扩频信号进行捕获。2CN112217538A权利要求书2/2页8.一种大动态卫星通信系统扩频信号快速捕获装置，其特征在于，包括：第一获取单元，用于获取接收序列；估计单元，用于基于码片约束关系，对所述接收序列进行粗略码相位估计，得到多个目标PN码相位；其中，所述目标PN码相位用于确定所述接收序列中扩频信号的位置；相关单元，用于将所述多个目标PN码相位按预设顺序进行相关操作，得到相关结果；捕获单元，用于基于所述目标PN码相位和所述相关结果，对所述扩频信号进行捕获。9.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行如权利要求1至7任一项所述的方法。3CN112217538A说明书1/11页大动态卫星通信系统扩频信号快速捕获方法及装置技术领域[0001]本发明涉及卫星通信技