[发明专利]一种高动态下直扩DPSK信号的伪码—多普勒快速捕获方法

说明书

本发明公开了一种高动态下直扩DPSK信号的伪码—多普勒快速捕获方法，包括以下步骤：首先通过载波对接收到的中频直扩DPSK信号进行下变频处理；之后利用非线性变换联合FFT捕获多普勒频偏；再利用多普勒频偏值对载波进行修正；之后用修正后的载波对直扩DPSK信号进行下变频处理；最后通过码相位压缩相关器对多路连续相位本地伪码与多普勒补偿后的中频直扩DPSK信号进行的搜索，获取伪码估计值。本发明能够实现高动态下直扩DPSK信号的捕获，完成伪码相位和多普勒频偏的联合估计，具有较小的多普勒频偏估计误差性能，且具有很好的伪码相位捕获性能，捕获时间短，从而保证接收信号在进入信号跟踪处理模块之前即已得到较好的粗同步，复杂度较低，具有较强的实用价值。

技术领域

本发明属于直扩信号接收机处理技术领域，特别是一种高动态下直扩DPSK信号的伪码—多普勒快速捕获方法。

背景技术

直扩DPSK信号接收机处理的最终目标是解扩解调出发送数据，伪码相位和载波频率的捕获是正确解扩解调的前提条件，以往的接收机大多是对接收到的直扩DPSK信号下变频处理后分别进行伪码相位捕获和载波多普勒频偏捕获。传统的伪码捕获方法有滑动相关法和匹配滤波法，在捕获速度和实现复杂度之间存在矛盾。同时在高动态环境下，接收机与发射机之间通常存在很高的径向速度，这使得接收信号存在几十kHz甚至几百kHz的多普勒频移，对扩频码的捕获和跟踪产生很大的影响。因此，必须要对载波多普勒频率进行捕获及补偿，这也叫做载波截获。于是伪码信号的捕获变成了对伪码相位和载波多普勒频偏的捕获，这就需要很长的捕获时间。所以，在高动态环境下，准确而快速的进行捕获成为技术难点。

G.J.R.Povey等人首先提出了基于数字部分匹配滤波器与FFT结合算法(PMF—FFT)的捕获模型，这种方法虽然在一定程度上缓解了多普勒频偏对捕获门限的影响，并且实现了伪码相位和载波频偏的二维捕获，但是这种方法多普勒频偏的捕获范围较小，高动态环境下仍然不适用。因而，如何在高动态环境下准确、快速地完成扩频信号的伪码相位和多普勒频偏捕获，成为直扩DPSK信号全数字接收机的关键技术。而现有技术中尚无能够很好适应高动态环境且达到较优捕获效果的方法，使得直扩DPSK信号全数字接收机的性能不佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种实现高动态下直扩DPSK信号的快速捕获的方法，完成伪码相位和多普勒频偏的联合估计。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种高动态下直扩DPSK信号的伪码—多普勒快速捕获方法，包括以下步骤：

步骤1、通过载波f_c对接收到的中频直扩DPSK信号进行下变频处理；

步骤2、选取非线性变换系数L与FFT点数，并利用非线性变换联合FFT对步骤1下变频后的DPSK信号进行多普勒频偏估计，获得多普勒频偏值

步骤3、利用多普勒频偏值对载波f_c进行修正，获得修正后的载波f_c'；

步骤4、通过修正后的载波f_c'对接收到的中频直扩DPSK信号进行下变频处理，获得多普勒补偿后的中频直扩DPSK信号；

步骤5、对多路连续相位本地伪码与步骤4多普勒补偿后的中频直扩DPSK信号进行搜索，获取伪码估计值从而完成伪码—多普勒快速捕获。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)本发明方法简单，易于实现，可以实现高动态下直扩DPSK信号的快速捕获，完成伪码相位和多普勒频偏的联合估计；2)本发明通过非线性变换联合FFT方法估计多普勒频偏，具有较小的多普勒频偏估计误差性能；3)本发明通过码相位压缩器对码相位进行快速搜索，减少了总的搜索数，大大降低了捕获时间，能保证接收信号在进入信号跟踪(精同步)处理模块之前就已得到较好的粗同步。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明