抗多址干扰的信号捕获方法及装置.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CN111049550A(43)申请公布日2020.04.21(21)申请号201911371244.X(22)申请日2019.12.26(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人汪柯王爱华安建平王帅杨舒然方金辉宋哲(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人陈玉婷(51)Int.Cl.H04B1/7075(2011.01)H04B1/7103(2011.01)H04B7/01(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称抗多址干扰的信号捕获方法及装置(57)摘要本发明实施例提供一种抗多址干扰的信号捕获方法及装置，该方法包括：获取每个符号长度采样信号的频域信号，对频域信号进行连续的左右循环位移后，分别与本地伪随机码进行频域共轭值相乘，并将相乘结果转换为时域信号；对接收信号的V个符号，建立采样信号的L×V×U的三维矩阵X，按每行、每页，提取V列数据，并获取V列数据对应的频域信号，得到L×(M×U)的二维矩阵Y；获取矩阵Y中超过捕获门限的值，得到强信号对应的码相位和多普勒频移，并重构强信号；构造强信号的子空间矩阵，将采样信号减去与子空间矩阵的乘积，得到消除强信号的弱信号。该方法消除了强信号对弱信号产生的多址干扰，实现了多用户下对强信号和弱信号的成功捕获。CN111049550ACN111049550A权利要求书1/2页1.一种抗多址干扰的信号捕获方法，其特征在于，包括：获取每个符号长度采样信号的频域信号，对所述频域信号进行连续的左右循环位移后，分别与本地伪随机码进行频域共轭值相乘，并将相乘结果转换为时域信号；对接收信号的V个符号，建立采样信号的L×V×U的三维矩阵X，按每行、每页，提取V列数据，并获取V列数据对应的频域信号，得到L×(M×U)的二维矩阵Y；若设置了捕获门限，则获取矩阵Y中超过捕获门限的值，得到强信号对应的码相位和多普勒频移，并重构强信号；构造强信号的子空间矩阵，将采样信号减去与所述子空间矩阵的乘积，得到消除强信号的弱信号；其中，所述捕获门限为矩阵Y中元素平均值与第一预设门限系数的乘积，L为一个符号采样信号的码片数量，所述弱信号为接收信号中功率最小的信号，U为循环位移后得到的采样信号个数，M为V列数据频域信号的维度。2.根据权利要求1所述的抗多址干扰的信号捕获方法，其特征在于，得到消除强信号的弱信号之后，还包括：对弱信号的V个符号，均执行获取频域信号、循环位移、共轭值相乘至转化为时域信号的过程，并根据弱信号的三维矩阵X得到二维矩阵Y；对弱信号的矩阵Y进行捕获门限的判断，若弱信号的矩阵Y中最大值超过对应的弱信号捕获门限，则捕获成功，否则重新对采样信号，执行权利要求1中的信号捕获过程，直至判断为捕获成功；其中，所述弱信号捕获门限，为弱信号矩阵Y中元素平均值与第二预设门限系数的乘积。3.根据根据权利要求1所述的抗多址干扰的信号捕获方法，其特征在于，若未设置捕获门限，则：获取矩阵Y中最大值，得到最强信号对应的码相位和多普勒频移，重构所述最强信号；构造最强信号的子空间矩阵，将采样信号减去与最强信号的子空间矩阵的乘积，得到消除最强信号后的信号；对每次得到的消除最强信号后的信号，均执行上述获取频域信号、循环位移、共轭值相乘、转化为时域信号，并根据三维矩阵X得到二维矩阵Y、获取矩阵Y中最大值、重构信号、构造子空间矩阵，以得到消除最强信号的过程，重复N-2次后，即得到所述弱信号；其中，N为采样信号中包含的信号个数。4.根据权利要求1-3任一项所述的抗多址干扰的信号捕获方法，其特征在于，所述获取每个符号长度采样信号的频域信号之前，还包括：对接收信号经AD转换后的信号，进行数字正交下变频和低通滤波处理，得到所述采样信号；相应地，重构信号之后，还包括：对重构的信号，进行数字正交下变频和低通滤波处理。5.根据权利要求1-3任一项所述的抗多址干扰的信号捕获方法，其特征在于，所述获取每个符号长度采样信号的频域信号之前，还包括：将采样信号的采样速率降为预设倍数的扩频码速率；2CN111049550A权利要求书2/2页相应地，重构信号之后，还包括：对重构的信号，将采样速率降为预设倍数的扩频码速率。6.根据权利要求1-3任一项所述的抗多址干扰的信号捕获方法，其特征在于，所述对所述频域信号进行连续的左右循环位移，具体为，对所述频域信号分别进行(U-1)/2次数的连续左右循环位移，U根据已知的多普勒频偏范围确定。7.根据权利要求1-3任一项所述的抗多址干扰的信号捕获方法，其特征在于，所述获取每个符号长度采样信号的频域信号，具体为：根据每个符号的采样信号，进行补零后作FFT变换，得到每个符号长度采样信号的