高动态微弱MPSK信号的精确测频方法.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CN110417697A(43)申请公布日2019.11.05(21)申请号201910580691.X(22)申请日2019.06.29(71)申请人西南电子技术研究所(中国电子科技集团公司第十研究所)地址610036四川省成都市金牛区茶店子东街48号(72)发明人金磊邹晨鹏王东升(74)专利代理机构成飞(集团)公司专利中心51121代理人郭纯武(51)Int.Cl.H04L27/233(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图3页(54)发明名称高动态微弱MPSK信号的精确测频方法(57)摘要本发明公开的一种高动态微弱MPSK信号的精确测频方法，旨在提供一种能够适应高动态、微弱信号复杂场景的精确测频方法，本发明通过下述技术方案予以实现：粗测频模块直接对接收信号进行快速傅里叶变换、非相干积分、频谱平滑、频率粗解算得到载波多普勒频移粗略值；在精测频状态，多普勒预补偿模块采用上述载波多普勒频移粗略值对接收信号进行多普勒预补偿，变化率预补偿模块根据载波多普勒变化率细分值对采样数据进行变化率预补偿，多条测频处理支路并行处理分组平均模块输出的数据，频率精解算模块估测接收信号中调制符号的翻转位置，校正获得输出时刻接收信号的载波多普勒频移和载波多普勒变化率，完成高动态微弱MPSK信号的精确测频。CN110417697ACN110417697A权利要求书1/3页1.一种高动态微弱MPSK信号的精确测频方法，具有如下技术特征：针对高动态微弱MPSK信号，将测频流程划分为粗测频、精测频两个状态；在粗测频状态，粗测频模块直接顺次对接收信号进行快速傅里叶变换、非相干积分、频谱平滑、频率粗解算得到载波多普勒频移粗略值；在精测频状态，精测频模块中的多普勒预补偿模块采用上述载波多普勒频移粗略值对接收信号进行多普勒预补偿，滤波采样模块将采样数据存入至数据缓存模块中，变化率预补偿模块根据载波多普勒变化率细分值对采样数据进行变化率预补偿，分组平均模块对变化率预补偿后的数据进行分组平均，然后采用多条测频处理支路并行处理，每条测频处理支路对分组平均后的数据顺次进行非线性变换、快速傅里叶变换、非相干积分得到积分累加数据，频率精解算模块对所有积分累加数据采用比较搜索的方法得到积分峰值所在的轮次、组号和指数，结合精测频状态的数据采样时间和频率搜索时间，估测接收信号中调制符号的翻转位置，校正获得输出时刻接收信号的载波多普勒频移和载波多普勒变化率，完成高动态微弱MPSK信号的精确测频。2.如权利要求1所述的高动态微弱MPSK信号的精确测频方法，其特征在于：粗测频模块包括：顺次串联的快速傅里叶变换模块、非相干积分模块、频谱平滑模块、频率粗解算模块；精测频模块包括：顺次串联的多普勒预补偿模块、滤波采样模块、数据缓存模块、分组平均模块、n条并联测频处理支路、频率精解算模块，每条测频处理支路包括：顺次串联的非线性变换子模块、快速傅里叶变换子模块、非相干积分子模块。3.如权利要求1所述的高动态微弱MPSK信号的精确测频方法，其特征在于：在粗测频状态，粗测频模块中的快速傅里叶变换模块对接收信号直接进行快速傅里叶变换，经非相干积分模块的非相干积分得到积分累加数据，根据系统工作时钟频率fsys和粗测频状态的快速傅里叶变换点数Ncrs，得到粗测频状态的载波多普勒频移测量精度fcrs_res为fsys/Ncrs，其中，下标crs为粗测频状态标志。4.如权利要求1所述的高动态微弱MPSK信号的精确测频方法，其特征在于：在粗测频状态，频谱平滑模块采用频谱重心法对粗测频状态的积分累加数据进行加窗平滑，根据接收信号的调制符号速率Rs和粗测频状态的载波多普勒频移测量精度fcrs_res，得到频谱重心法的累加点数Qcrs为Rs/fcrs_res，则频谱平滑模块的积分输出数据Zcrs(kcrs)为其中，kcrs为频谱平滑模块的积分输出数据指数，满足kcrs∈(0,1,...,Ncrs-1)；Ycrs(ncrs)为粗测频状态的积分累加数据；ncrs为粗测频状态的积分累加数据指数，满足当kcrs-Qcrs/2＜0时ncrs＝kcrs-Qcrs/2+Ncrs、当kcrs+Qcrs/2≥Ncrs时ncrs＝kcrs+Qcrs/2-Ncrs。5.如权利要求1所述的高动态微弱MPSK信号的精确测频方法，其特征在于：在粗测频状态，频率粗解算模块对频谱平滑模块输出的所有积分输出数据采用比较搜索的方法得到积分峰值所在的指数indexcrs，则粗测频状态的载波多普勒频移粗略值fcrs_dopl为6.如权利要求1所述的高动态微弱MPSK信号的精确测频方法，其特征在于：在精测频状态，多普勒预补偿模块根据粗测频状态估测的载波多普勒频移粗略值fcrs_dop