[发明专利]一种跳扩频码相位和载波多普勒三维快速捕获方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号相位捕获方法，特别是一种DS/FH混合扩频系统的跳扩频码相位和载波多普勒三维快速捕获方法，属于通信领域。

背景技术

跳扩频码相位和载波多普勒的捕获是DS/FH(Direct Sequence/Frequency Hopping，直扩/跳频)混合扩频系统的一项关键技术，其捕获性能的好坏及复杂度直接决定了混合扩频系统的抗干扰能力及可实现性。

传统的扩频捕获一般采用基于FFT(快速傅里叶变换)的二维捕获方法，即在直扩码相位和载波多普勒两个维度上对信号进行捕获。但是，由于DS/FH混合扩频系统需要在跳频码相位，直扩码相位和载波多普勒三个维度上进行搜索，因而，采用传统方法不能完成DS/FH混合扩频系统的捕获。

现有的针对DS/FH混合扩频系统的三维捕获方法需要首先在一跳内完成对跳频码相位的搜索，然后采用二维捕获方法捕获直扩码相位和载波多普勒，这就限制了系统的直扩相关累积长度必然不能超过一跳的间隔，导致系统在跳频速率较高时抗干扰能力低下。因而，该方法不适用于本系统对快跳频和抗强干扰能力的要求。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种跳扩频码相位和载波多普勒三维快速捕获方法，实现了强干扰条件下DS/FH混合扩频系统的跳扩码相位和载波多普勒的快速、同时捕获，实现复杂度非常低，从而为具有优异抗干扰性能的DS/FH混合扩频系统应用于航天器测控提供了可能。

本发明的技术解决方案为：一种跳扩频码相位和载波多普勒三维快速捕获方法，步骤如下：

(1)利用本地跳频图案得到与跳频图案相对应的跳频频率f_i，然后产生两路正交的本地跳频载波cos(2πf_it)和-sin(2πf_it)，即并利用产生的两路正交的本地跳频载波对接收信号r(t)进行解跳，解跳后的信号为：并通过低通滤波器滤除解跳后信号的带外频率分量；

所述接收信号r(t)由公式：

r(t)=d(t+τ)p(t+τ)ej2π(fi+fdi)(t+τ),iTh<t≤(i+1)Th]]>

给出，其中d(t)为符号数据，p(t)为伪码数据，f_i为当前跳频频率值，为与当前跳频频率对应的多普勒值，τ为收发端存在的时间偏差，即跳扩码相位差值，T_h为每一跳的持续时间，i为跳数；

(2)采用数字自动增益控制对步骤(1)中低通滤波后的解跳信号幅值进行增益控制，使得低通滤波后的解跳信号幅值在有干扰环境和无干扰环境下保持一致；

(3)按照预先设定的采样率对步骤(2)中数字自动增益控制后的信号进行采样，得到采样后的扩频码字，保证抽取之后的数据速率满足采样定理；