[发明专利]一种多路快跳频信号处理方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种多路快跳频信号处理方法。

背景技术

新一代通信卫星通过采用跳频通信技术，提供抗干扰移动通信业务，具有抗干扰能力强，支持的用户多的特点。

该系统是一个支持多用户的卫星跳频通信系统，由于地面用户数很多，为了节省星上资源，星上解跳时多个用户公用一个解跳频本振，所以卫星上行链路的多用户采用先频分复用FDMA再跳频的体制。在FSK调制方式中，频率的一次变换传输一个码元符号，FDMA信道间隔4倍的符号速率，星上使用模拟解跳，将解跳以后的固定中频多路信号使用一个AD统一采样，然后进行数字处理，需要进行数字分路，解调，同步误差估计，频偏估计信道功率估计等处理，按照常规的方法完成这些处理需要非常大的星上处理资源。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种多路快跳频信号处理方法。采用本发明所述方法在保证算法精度的同时大大的减少了运算规模，降低了星上处理复杂度。

本发明的技术解决方案是：

利用FSK频率调制的特点，将FSK解调、参数估计与FDMA信号数字下变频分路相结合，利用数字分路运算直接产生解调和参数估计算法中需要用到的相关卷积的结果。具体方法步骤如下：

(1)对输入的多路FDMA信号以4N/Tb的采样率进行AD进行采样，获得采样共4N点的采样序列。

(2)采样序列处理：

将采样序列分为前2N点采样序列和后2N点采样序列。

分别在前2N点采样序列后和后2N点采样序列前补充2N点个0值，构成两个4N点的序列。

(3)对两个4N点的序列进行FFT变换，分别获得对应于前半符号2N点采样后序列的累加值sf_i和对应于后半符号2N点采样后序列的累加值sb_i，0≤i≤4N-1。

按频点将sf_i和sb_i相加，获得序列s_i；若对信息序列进行解调，则转入步骤(4)，若对信息序列进行参数估计处理，则转入步骤(5)。

(4)信息序列解调：

根据步骤(3)中获得的序列s_i，对第i路信息序列进行判决获得对输入信息序列的解调结果。

(5)参数估计处理：

根据步骤(4)中获得的解调结果，选取每路中的f0或者f1支路的前半符号和后半符号累加值，进行参数估计，分别获得第i路信息序列的功率值、频率偏移和跳频同步误差。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)采用本发明所述方法可以使得处理性能达到理论值，常规的数字分路算法用来处理多路快跳频FDMA信号性能比较差，原因是跳频同步误差会被分路的低通滤波器滤掉，无法提取出同步误差信号，从而导致整个系统同步不准，传输性能下降。

(2)本发明方法中数字处理算法运算量小，原因是将N路信号的解调以及参数估计中运算量大的运算都集中到数字分路中的FFT运算中，从而大大的节省了数字处理的硬件规模，需要的数字电路的逻辑门数仅有常规数字分路解调的三分之一左右。

附图说明

图1为数字分路原理图；

图2为FSK解调原理图；

图3为跳频同步误差提取原理图；

图4为功率估计原理图；

图5为鉴频原理图；

图6为本发明流程图。

具体实施方式

下面就结合附图对本发明做进一步介绍。

对于本发明相关的技术进行初步的介绍。

数字分路技术

一般数字分路算法采用FFT分路算法，FFT分路算法可以等效为图1的处理过程。图1所示的方法等效为对输入的一路FDMA信号只使用一个AD统一采样，然后分别利用多个不同的载波进行下变频，得到一组分离的零中频基带信号，再对获得的零中频基带信号进行低通滤波后便可得到对FDMA信道的分路输出。

解调技术

在调频系统中每跳传输一个码元，由于跳频的影响，在码元转换时刻会产生了一个随机相位，因此必须采用非相干解调算法见图2。提取位于f₀和f₁两个频点的码元序列，并分别进行累加，然后再利用累加后的序列进行判断。

跳频同步误差估计方法