基于共轭频率调制的高动态下码捕获方法.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CN111865363A(43)申请公布日2020.10.30(21)申请号202010670247.X(22)申请日2020.07.13(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市玄武区孝陵卫200号(72)发明人韩玉兵韩亚龙戴佳媛彭丽莹(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人岑丹(51)Int.Cl.H04B1/7075(2011.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称基于共轭频率调制的高动态下码捕获方法(57)摘要本发明公开了一种基于共轭频率调制的高动态下码捕获方法，发送端设计组合信号，由两部分组成，前面由频率调制信号及其共轭信号交替拼接构成，后面为扩频调制信号；接收端接收组合信号经下变频处理后同时送入非共轭通道及共轭通道进行匹配滤波，并对匹配滤波结果求模，获得两通道判决数据；将两通道判决数据送入判决器，根据两通道联合判决结果确定捕获时刻，并开始产生本地扩频码。本发明利用频率调制信号及其共轭信号自相关曲线在相同多普勒频偏情况下相反方向的偏移，和频率调制信号与扩频调制信号的组合技术，消除了频偏对码捕获的影响，实现在高动态下、大多普勒频偏下高精度的码捕获。CN111865363ACN111865363A权利要求书1/2页1.一种基于共轭频率调制的高动态下码捕获方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：接收组合信号，所述组合信号由两部分组成，前面部分为频率调制信号及其共轭信号交替拼接，后面部分为扩频调制信号；步骤2：对接收的组合信号数字下变频处理后同时送入非共轭和共轭通道，获得非共轭通道判决数据和共轭通道判决数据；步骤3：将两通道判决数据送入联合判决器，共同依据1+1判决准则判断是否捕获成功，若捕获成功则得到两次成功判决所对应时刻点；步骤4：根据两次成功判决所对应时刻点确定最终捕获时刻点，完成码相位捕获。2.根据权利要求1所述的基于共轭频率调制的高动态下码捕获方法，其特征在于，所述组合信号数学模型表示为：式中，fc为发送信号中频频率，为初始相位，P(t)为组合基带信号。3.根据权利要求2所述的基于共轭频率调制的高动态下码捕获方法，其特征在于，所述组合基带信号具体为：其中和为一对互为共轭的调频信号，M为偶数表示调频信号个数，T为符号持续时间，d(t)为扩频调制符号，c(t)为扩频码序列，m(t)为调频函数，定义为：4.根据权利要求1所述的基于共轭频率调制的高动态下码捕获方法，其特征在于，经采样和数字下变频后得到的接收信号为：其中P[k-d]为：其中，k＝0,1,2,...N-1，N为一个符号长度的采样点数，fd为多普勒频率，fs为采样频率，d为传输时延。5.根据权利要求1所述的基于共轭频率调制的高动态下码捕获方法，其特征在于，非共轭通道滤波器系数为：*hf[k]＝x[tk-k]共轭通道滤波器系数为：hg[k]＝x[tk-k]先导信号中的第i个原调频信号x(k-d-i2N)送入非共轭通道中得到判决数据|z1(k)|2CN111865363A权利要求书2/2页为：*先导信号中的第i个共轭调频信号x(k-d-N-2iN)送入共轭通道中得到的判决数据|z2(k)|为：6.根据权利要求1所述的基于共轭频率调制的高动态下码捕获方法，其特征在于，将两通道判决数据送入联合判决器，共同依据1+1判决准则判断是否捕获成功的具体方法为：步骤3-1：将非共轭通道判决数据|z1(k)|与门限值比较进行初步判决，若非共轭通道判决数据|z1(k)|大于门限值，且对应时刻点为kz，则在(kz,kz+N/2)的范围内搜索非共轭通道判决数据最大值|z1(kmax1)|，及其对应时刻点kmax1，其中N为一个比特数据采样点数；步骤3-2：在(kmax1+3N/4,kmax1+5N/4)范围内搜索共轭通道得到判决数据最大值|z2(kmax2)|，及其对应时刻点kmax2，并判断|z2(kmax2)|是否大于门限值，若|z2(kmax2)|大于门限值，则成功捕获到组合信号。7.根据权利要求1所述的基于共轭频率调制的高动态下码捕获方法，其特征在于，最终捕获时刻点为：式中，kmax2为共轭通道判决数据最大值对应时刻点，kmax1为非共轭通道判决数据最大值对应时刻点，N为一个符号长度的采样点数。3CN111865363A说明书1/7页基于共轭频率调制的高动态下码捕获方法技术领域[0001]本发明属于通信技术领域，具体为一种基于共轭频率调制的高动态下码捕获方法。背景技术[0002]扩频通信具有抗干扰能力强、便于码分多址等优点，被广泛应用于保密通信、GPS导航等领域。扩频码捕获是扩通信系统的关键技术之一，扩频码捕获概率和抗干扰能力直接影响系统性能，在捕获扩频码的过程中