一种高动态扩频信号快速捕获算法.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CN111934710A(43)申请公布日2020.11.13(21)申请号202010639560.7(22)申请日2020.07.06(71)申请人南京天际砺剑科技有限公司地址210001江苏省南京市秦淮区永智路5号南京白下高新技术产业园科技创业研发孵化综合(五号楼)1层108-31(72)发明人李志强(74)专利代理机构滁州创科维知识产权代理事务所(普通合伙)34167代理人王豫川(51)Int.Cl.H04B1/7073(2011.01)H04B1/7077(2011.01)H04B1/7087(2011.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种高动态扩频信号快速捕获算法(57)摘要本发明公开了一种高动态扩频信号快速捕获算法，包括以下步骤：步骤一：捕获信号R1,延迟时间t后获得信号Rt，基于FFT的多普勒偏估技术，将信号R1与其延迟时间t的信号Rt进行自相关运算；步骤二：用FFT将信号R1与其延迟时间t的信号Rt进行自相关运算结果进行处理做频偏分析，获得多普勒频率变化率。本发明通过频偏分析计算获取多普勒频率变化率，在依据多普勒频率变化率k进行补偿信号频偏重构信号获得消除了频率变化率的信号，然后只需要一次伪码捕获既可以获取伪码相位，不需要对多普勒和伪码限位串行步进搜索，同时实现对捕获门限进行比较分析，并根据比较结果对本地载波信号频率和伪码相位进行修改，实现对高动态扩频信号快速捕获。CN111934710ACN111934710A权利要求书1/1页1.一种高动态扩频信号快速捕获算法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：捕获信号R1,延迟时间t后获得信号Rt，基于FFT的多普勒偏估技术，将信号R1与其延迟时间t的信号Rt进行自相关运算；步骤二：用FFT将信号R1与其延迟时间t的信号Rt进行自相关运算结果进行处理做频偏分析，获得多普勒频率变化率k；步骤三：依据获得的多普勒频偏的频率变化率k，通过补偿信号频偏进行重构扩频信号R2；步骤四：将扩频信号R2做FFT变换处理，并对本地载波信号进行预处理，然后将两者进行相乘获得结果X；步骤五：将结果X通过IFFT变换处理，可以得到扩频信号R2和本地载波信号所有相位上的相关峰值，在相关峰值上求得最大值。2.根据权利要求1所述的一种高动态扩频信号快速捕获算法，其特征在于，所述步骤一中，在对信号R1和延迟时间t的信号Rt进行自相关处理前需要对信号R1和信号Rt进行下变频处理，从而降低信号R1和延迟时间t的信号Rt中白噪声的影响。3.根据权利要求1所述的一种高动态扩频信号快速捕获算法，其特征在于，所述步骤三中通过补偿进行重构的信号R2为消除了频率变化率的信号。4.根据权利要求1所述的一种高动态扩频信号快速捕获算法，其特征在于，所述步骤四中对扩频信号R2做FFT变换处理，实现对信号R2做FFT频率估计，以估计初始多普勒频偏Fd。5.根据权利要求1所述的一种高动态扩频信号快速捕获算法，其特征在于，所述步骤五中对本地载波信号进行预处理包括以下步骤：S5.1：对本地载波信号进行快速傅里叶变换处理；S5.2：将快速傅里叶变换处理后的本地载波信号进行共轭处理。6.根据权利要求1所述的一种高动态扩频信号快速捕获算法，其特征在于，还包括捕获门限比较处理；将步骤五中求得的最大值与捕获门限进行分析比较。7.根据权利要求6所述的一种高动态扩频信号快速捕获算法，其特征在于，所述捕获门限比较处理处理时，步骤五中求得的最大值大于捕获门限，表示捕获完成。8.根据权利要求6所述的一种高动态扩频信号快速捕获算法，其特征在于，所述捕获门限比较处理处理时，步骤五中求得的最大值小于捕获门限，修改本地的载波信号频率和伪码相位，进入下一轮捕获。2CN111934710A说明书1/3页一种高动态扩频信号快速捕获算法技术领域[0001]本发明涉及扩频信号快速捕获算法技术领域，具体是一种高动态扩频信号快速捕获算法。背景技术[0002]扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽,频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据，目前飞机、卫星等高速移动体的应用与服务范围越来越大,但它们在高动态下的扩频信号捕获仍存在问题，在高动态条件下,接收机接收载波信号具有较大的多普勒频偏以及很高的多普勒变化率，影响了信号的有效捕获速度，为此本发明提供一种高动态扩频信号快速捕获算法。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种高动态扩频信号快速捕获算法，实现对多普勒频率变化率进行计算，通过补偿获得消除了频率变化率的信号，然后只需要一次伪码捕获既