[发明专利]直扩MSK信号的全数字接收方法

权利要求书

1.一种直扩MSK信号的全数字接收方法，其特征在于，包括

将直扩MSK信号构造成近似直扩BPSK信号，

采用基于多普勒补偿-FFT的伪码相位和载波多普勒频偏的二维联合捕获算法对构造后的近似直扩BPSK信号进行捕获，

对伪码相位和载波相位进行跟踪，

对同步后的信号通过解扩、解调、检测处理恢复出发送数据；

所述近似直扩BPSK信号是将经过中频采样、数字下变频和低通滤波后的直扩MSK信号与波形函数相乘后进行抽取并交替取样构造而成的；

所述基于多普勒补偿-FFT的伪码相位和载波多普勒频偏的二维联合捕获算法包括：

基于FFT的多普勒滤波；

基于相位补偿因子和循环移动本地伪码的多普勒补偿；

基于分段FFT的伪码相位并行捕获；

所述近似直扩BPSK信号的构造具体包括：

低通滤波后得到的I、Q两路正交基带信号分别与波形函数相乘得到四路输出信号，其中T_c为扩频码的码片宽度；

对四路输出信号进行P倍抽取得到四路信号，P为过采样倍数，分别为y_I1(k，)、y_Q1(k，)、y_I2(k，)、y_Q2(k，)；其中y_I1(k，)和y_Q1(k，)分别为I路基带信号、Q路基带信号与波形函数相乘后抽取得到的信号，y_I2(k，)和y_Q2(k，)分别为Q路基带信号、I路基带信号与波形函数相乘后抽取得到的信号；其中k，≥0,且为整数，当k，为奇数时y_I1(k，)和y_Q1(k，)为0，当k，为偶数时y_I2(k，)、y_Q2(k，)为0；

对y_I1(k，)和-y_I2(k，)交替取样作为I路，对y_Q1(k，)和y_Q2(k，)交替取样作为Q路，将I、Q两路信号组合而成的复信号I+jQ即为近似直扩BPSK信号。

2.根据权利要求1所述的直扩MSK信号的全数字接收方法，其特征在于，在对近似直扩BPSK信号进行捕获前，进行以下处理：

对构造后的近似BPSK信号，采集K个伪码周期的扩频信号，伪码周期为N；

对K*N个样点进行重排序，得到N段长为K的新序列。

3.根据权利要求2所述的直扩MSK信号的全数字接收方法，其特征在于，通过对每一段长为K的序列做K点FFT，进行多普勒滤波。

4.根据权利要求2所述的直扩MSK信号的全数字接收方法，其特征在于，多普勒补偿包括：

将多普勒频偏表示为f_c为扩频码速率，Δf为剩余频偏，其中每一个具体的f_d仅对应一组(k,m)，其中k和m为整数，k≤K-1，m≥0；

通过对多普勒滤波后的N段FFT结果乘以相应的相位补偿因子补偿其中i＝0,1,...N-1，j为虚部单位；

通过在时域上将本地伪码乘以一个的频率分量补偿等价于在频域上将本地伪码的FFT序列循环右移m位；

通过适当地设置K的取值，使剩余频偏Δf不大于f_c/2KN，从而不影响后面的伪码相位估计。

5.根据权利要求4所述的直扩MSK信号的全数字接收方法，其特征在于，采用分段FFT进行伪码相位并行捕获，包括：

对经过多普勒滤波、相位补偿及伪码FFT序列的移位处理后的输出信号进行二次重排序恢复为原来的顺序，即重排为K段长为N的序列，并对每段长为N的序列进行基于FFT的伪码相位并行捕获，得到伪码的相关输出结果；

基于恒虚警准则设置判决门限；

采用包络检测法，对相关输出结果求模，并将峰值与判决门限进行比较：

(1)若峰值超过判决门限，则伪码相位捕获成功；

(2)若峰值未超过判决门限，将K段数据中的第一段数据丢弃，其余K-1段数据依次向前移动，后面将继续接收N点数据，重排后，得到新的N段长为K点的序列，继续对伪码相位捕获，直到峰值超过判决门限为止。