[发明专利]快速捕获宽带载波信号的方法

权利要求书

1.一种快速捕获宽带载波信号的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)在可编程门阵列芯片(FPGA)内，设计至少一个数字频率合成器(DDS)，至少一个存储器(FIFO)和一个环路滤波器(LPF)，DDS用以合成不同频率的本振信号，并利用DDS对输入信号进行下变频和设置频率控制字，FIFO用于采集并存储下变频后的信号，FIFO由DSP控制，LPF在闭环时，对下变频后的信号滤波，从而调整DDS的频率；

(2)根据信噪比要求和信号带宽，在DSP内设置FFT运算长度N，将信号带宽分为M段并计算各段中心频率对应的控制字，用于向FPGA多次预置不同本振频率f_i，利用相关函数设计FFT运算程序及相关逻辑控制程序，用以进行状态查询和启动FIFO读写控制信号等工作；

(3)运用FFT运算程序，结合预置本振频率计算多普勒值，将运算结果送至FPGA内载波环，DSP实时查询载波环状态，在环路未锁定时，反复进行FFT循环运算，环路锁定则进入跟踪状态。

2.如权利要求1所述的快速捕获宽带载波信号的方法，其特征在于，每次FFT运算前，DSP对FPGA内的DDS设置频率控制字，输入信号与对应频率进行混频，然后FIFO进行采样并送至DSP内准备运算。

3.如权利要求1所述的快速捕获宽带载波信号的方法，其特征在于，当FIFO采集到预置的N点数据后，通知DSP写满，DSP关闭FIFO写使能启动读使能，读完N点数据，关闭FIFO读使能并对FIFO清零，同时利用相关库函数执行FFT运算，并计算对应的多普勒值。

4.如权利要求1所述的快速捕获宽带载波信号的方法，其特征在于，在DSP内利用相关函数设计快速傅立叶变换(FFT)运算程序，利用DSP集成开发环境CCS软件的波形观察工具，对FIFO送来的采样数据进行实时溢出判断和移位选择扩展动态范围。

5.如权利要求1所述的快速捕获宽带载波信号的方法，其特征在于，运算每段对应的多普勒值加入预置频率控制字对应的频率，运算结束预置下一频率控制字至DDS，分段多次运算。

6.如权利要求1所述的快速捕获宽带载波信号的方法，其特征在于，第一次FFT运算结束后，求取当前运算结果中的最大幅度，存储最大幅度及其对应的多普勒频率值，FFT运算次数加1，然后DSP预置第二个频段的中心频率控制字进行第二次FFT运算，依次循环直到完成M次FFT运算。

7.如权利要求1所述的快速捕获宽带载波信号的方法，其特征在于，DSP比较M次FFT运算的最大幅度，取最大幅度对应的多普勒频率送至FPGA内DDS，等待环路经过一定积分时间t后，查询FPGA内载波环状态，环路锁定则进入跟踪状态，否则DSP重新进行FFT循环运算直至锁定。

8.如权利要求1所述的快速捕获宽带载波信号的方法，其特征在于，当设计一个专用于下变频DDS，一个专用于载波环DDS时，DSP不进行开环、闭环控制。