[发明专利]一种直接序列扩频信号的快速捕获装置及方法

权利要求书

1.一种直接序列扩频信号的快速捕获装置，其特征在于，包括一个共轭复乘模块(101)和分别通过第一FFT相关器(104)和第二FFT相关器(105)与该共轭复乘模块(101)的两个输入端相连的数字下变频器(102)和m序列发生器(103)，共轭复乘模块(101)的输出端依次连接有iFFT相关器(106)、存储器(107)、第三FFT相关器(108)、自相关累积模块(109)、检波器(110)和判决模块(111)。

2.根据权利要求1所述的直接序列扩频信号的快速捕获装置，其特征在于，所述判决模块(111)具有两个输出端，其中一个输出端通过一控制模块(112)与数字下变频器(102)相连，另一个输出端用于输出捕获得到的相应频率值与相位值。

3.根据权利要求2所述的直接序列扩频信号的快速捕获装置，其特征在于，所述数字下变频器(102)包括两个乘法器(1021)、一个载波NCO(1022)和一个低通滤波器(1023)，所述载波NCO(1022)具有两个正交输出端，每个乘法器(1021)的其中一个输入端均与载波NCO(1022)的其中一个正交输出端分别相连，另一个输入端用于接收所述直接序列扩频信号，所述低通滤波器(1023)的输入端与两个乘法器(1021)相连，输出端与所述共轭复乘模块(101)相连，所述数字下变频器(102)通过所述载波NCO(1022)与所述控制模块(112)相连。

4.根据权利要求1所述的直接序列扩频信号的快速捕获装置，其特征在于，所述共轭复乘模块(101)包括具有两个输入端的复乘运算器(1011)和连接于该复乘运算器(1011)的其中一个输入端上的共轭运算器(1012)，所述共轭复乘模块(101)通过该复乘运算器(1011)的输入端与第一FFT相关器(104)相连，并通过该共轭运算器(1012)与所述第二FFT相关器(105)相连。

5.一种直接序列扩频信号的快速捕获方法，其特征在于，包括：

步骤S1：采用一数字下变频器(102)对直接序列扩频信号进行下变频和低通滤波处理并采用一第一FFT相关器(104)进行FFT，同时本地生成m伪码序列并采用第二FFT相关器(105)进行FFT，随后采用一共轭复乘模块(101)将这两种经过FFT相干的信号进行共轭复乘，得到N个符号。

步骤S2：采用一iFFT相关器(106)对N个符号进行iFFT相干得到相关结果，并将相关结果存储到一存储器(107)中。

步骤S3：再对这N个相关结果补零到M位，采用一第三FFT相关器(108)进行二次FFT，其中M为2的次方数；

步骤S4：采用一自相关累积模块(109)将二次FFT后的结果进行简化自相关累积；

步骤S5：将自相关累积结果送入一检波器(110)，采用一判决模块(111)和一门限值进行比较，并根据比较结果，调整所述数字下变频器(102)再重复步骤S1-S5，或捕获得到相应频率值与相位值并输出。

6.根据权利要求5所述的直接序列扩频信号的快速捕获方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述直接序列扩频信号和所述m伪码序列在进行所述FFT时以采用相同采样率进行采样搜索，所述直接序列扩频信号是由数字信号经飞行器信号经BPSK调制和L_m位m序列扩频处理得到的。

7.根据权利要求5所述的直接序列扩频信号的快速捕获方法，其特征在于，在步骤S2中，所述相关结果被存储在存储器(107)的第u个频域块、第v个符号、第l个码相位的单元格x_l,v,u中，其中0≤l≤L_k-1,1≤v≤V,1≤u≤U，L_k、V、U分别为码相位搜索长度、累积符号数和频率搜索区间数。

8.根据权利要求7所述的直接序列扩频信号的快速捕获方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述二次FFT后的结果为：

式中，l、v、u分别是码相位序数、符号序数和频域块序数，L_k、V、U分别为码相位搜索长度、累积符号数和频率搜索区间数。