[发明专利]一种高动态大频偏直扩信号的频率搜索方法

说明书

本发明提供一种高动态大频偏直扩信号的频率搜索方法，涉及电学技术领域。该方法包括：根据频率搜索的应用场景，初始化频率搜索的控制参数；进一步确定搜索频点范围，并计算当前混频叠加次数h；令频点数量等于h，根据多个不同本地载波与接收信号产生h路复信号；对h路混频复信号和本地码分别进行FFT运算，再将混频复信号FFT运算后的结果和对本地码FFT运算后结果的复共轭相乘并进行IFFT运算，得到h组相关运算结果；对h组相关运算结果进行峰值检测，寻找最大峰值所在组，将该组对应的搜索频点值与中频频率f₀之差作为搜索到的多普勒频率值。本方法通过叠加预处理的方式提高软并行处理能力，有效减少了FFT运算量，并大幅度提高了频率搜索效率。

技术领域

本发明涉及电学技术领域，具体涉及一种高动态大频偏直扩信号的频率搜索方法。

背景技术

随着扩频通信系统的广泛使用，飞机、卫星等高速移动体的应用与服务范围越来越大。当高速移动体处于高动态下时，速度、运动轨迹可能会不断发生变化，使得信号中产生很大的多普勒频率，特别是在实时性要求很高的情况下，对扩频信号的同步要求变得越来越高。接收机同步过程包括捕获与跟踪，有效提高捕获效率，是提高接收机同步效率的关键因素之一。提高处理速度，一方面，通过增加硬件资源提高并行性；另一方面，通过改进算法，提升处理速度。从算法角度，为了提高同步效率，通常采用基于快速傅里叶变换(FastFourier Transform，FFT)的方法完成信号的捕获。然而，高动态导致的大范围的多普勒频移搜索需要更多的FFT运算。现有的搜索方法在同等硬件资源的条件下无法有效减少FFT运算量，从而不能进一步提高频率搜索效率。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高动态大频偏直扩信号的频率搜索方法，通过叠加预处理的方式提高软并行处理能力，从而减少FFT运算量并提高搜索效率，解决了以往搜索方法在同等硬件资源的条件下无法有效减少FFT运算量且频率搜索效率低的问题。

为了实现上述目的，一种高动态大频偏直扩信号的频率搜索方法，具体步骤如下：

步骤1：根据频率搜索的应用场景，初始化频率搜索的控制参数，包括输入数字中频信号长度l、中频频率f₀、本地生成载波频点数2m+1、搜索步进量Δf、基准混频叠加次数n、多普勒全部搜索频点范围{f₀-mΔf,…,f₀+mΔf}、循环控制参数k＝0以及判决门限；

步骤2：判断(k+1)n2m+1是否成立，若是，则进一步确定多普勒搜索频点范围为f₀+(kn-m)Δf，...，f₀+(kn-m+n-1)Δf，此时，当前混频叠加次数h＝n，若否，则表示剩余搜索频点个数少于n，进一步确定多普勒搜索频点范围为f₀+(kn-m)Δf，...，f₀+mΔf，此时，当前混频叠加次数h＝2m+1-kn；

步骤3：根据本次多普勒搜索频点的范围，在接收信号捕获过程中，将按照搜索步进量Δf控制后生成的多个不同本地载波与接收信号进行混频，并对多路混频信号进行叠加预处理产生复信号

步骤3.1：根据多普勒搜索频点范围确定本次搜索中涉及的频点，频点的数量与当前混频叠加次数h相等；

步骤3.2：根据确定的h个多普勒搜索频点产生h个本地载波的余弦信号和正弦信号，分别与输入数字中频信号进行相乘，产生h路混频信号和其中i_il表示第i个本地载波的余弦信号与输入数字中频信号的第l个分量的乘积值，q_il表示第i个本地载波的正弦信号与输入数字中频信号的第l个分量的乘积值；

步骤3.3：根据两组信号和得到h路混频复信号

步骤3.4：将h路混频复信号进行叠加运算，得到复信号其中