[发明专利]一种多个用户信号快速同步方法、装置及调制器

说明书

本发明提供一种多个用户信号快速同步方法、装置及调制器，其中，接收机基于同一引导码对多个用户信号进行捕获；其中每个用户信号携带有引导码、信息码；所述多个用户信号中的引导码相同、信息码不同；并且在捕获成功到多个用户信号后，获得每个用户信号的载波多普勒和伪码相位粗略估计值；基于载波多普勒和伪码相位粗略估计值，启动对应数量的跟踪进程分别对该多个用户信号进行精确跟踪，并在实现精确同步后，获得信息段中的有效信息。本发明采用相同引导码，可以用一个捕获模块快速同步捕获到多个用户信号；采用不同信息码能区分捕获后跟踪到的多个用户信号，并能够通过多个跟踪进程并行跟踪该多个用户信号，从而能够大大减少了同步时间。

技术领域

本发明涉及扩频通信领域，尤其涉及一种多个用户信号快速同步技术。

背景技术

扩频系统具有窄带通信系统所不具备的许多优点，人们对扩频技术的关注越来越多，该技术的应用前景也非常广阔。

在扩频通信的应用中，除了要实现载波同步、帧同步和位同步等一般的数字通信要求的同步外，还要实现它独特的伪随机序列码同步，也就要实现伪码同步，即需要通过捕获和跟踪来保证接收机本地伪码发生器产生的伪随机噪声(Pseudo-random Noise，PN)序列(也称为PN伪码)必须与接收到的PN序列严格同步，接收机才能恢复出原始信息。如果不同步，则接收机无法正确解调出原始信息，扩频通信也就毫无应用价值。因此，扩频系统和普通通信系统相比，有着更复杂的技术问题。其中，实现PN伪码同步是扩频系统的一个关键问题。

PN伪码同步的工作原理如下：首先要在捕获阶段实现PN伪码的捕获和载波的捕获，这一捕获阶段也称为粗同步，通过调整和选择接收机的本地扩频序列，使它与接收到的扩频序列的相位保持在一个码片宽度内，实现初步的载波同步和伪码同步，并将载波多普勒和伪码相位的粗略估计值送入跟踪模块。然后，再在跟踪阶段实现PN伪码的跟踪和载波的跟踪，这一阶段也称为精同步，跟踪模块根据捕获时得到载波多普勒和伪码相位的粗略估计值进行跟踪，使本地扩频序列相位一直跟踪接收到的伪码相位变化，与接收到的伪码保持精确同步，跟踪环路通过不断校正本地序列的时钟相位，使本地序列相位变化与接收信号相位变化保持一致，实现对接收信号相位锁定，尽可能地缩小同步误差，达到正常接收扩频信号的目的，解调出信号中的有效信息。由此可见在PN码同步过程中，包括捕获和跟踪两部分工作，实现信号同步即可以知道信号是如何变化的，使解调信号中的信息变得可行，否则信号如不断飘动的幕布，不跟踪就永远无法看清幕布的内容。只有实现真正的捕获，才能正确接收数据。如果捕获失误，则跟踪阶段无法完成精同步，接收机就必须重回捕获模式。因此，捕获是信号同步的关键，捕获性能直接影响同步精度。

而且对于某些应用场合下，接收机必须同时捕获跟踪多个信号，如天基物联网卫星数据采集系统、卫星定位终端等。这种情况下，有如下要求：(1)要捕获多个信号，不能错过信号；(2)捕获速度要快；(3)捕获信号后还需要区分各个信号。

现有技术一般情况下利用傅立叶变换来进行捕获，这种捕获方法虽然能够降低捕获时间，但是其只实现了针对单通道信号的捕获。对于多通道信号捕获，一般采用逐一串行搜索方法，这样导致捕获时间仍然较长。

后来，某些单位研究了多通道联合捕获的排序问题，探索了在已知参数条件下如何有效提高捕获性能，这也算是一种串行方法，即分别对各个通道进行捕获。多通道串行捕获算法虽然能够节省资源，但是造成了捕获时间的增加，直接影响了捕获速度。

为了提高捕获速度，可以使用多个捕获模块对多个通道同时进行捕获，但是这样会使资源使用率成倍提高。因此如何快速、准确、并行捕获多个信号，是一个需要解决的技术难题。

发明内容

本发明针对问题，提出了一种多个用户信号快速同步方法，其能够解决现有捕获速度慢、捕获用时长且消耗资源高的技术问题。

本发明通过如下技术方案实现：

本发明提供一种多个用户信号快速同步方法，其包括：