[发明专利]高速率卫星双向时间比对信号解调方法及系统

说明书

本发明公开了高速率卫星双向时间比对信号解调方法，包括：对接收到的高速率卫星双向时间比对信号进行同相正交I、Q两条支路的下变频，完成信号载波剥离；将信号点数通过内插变为2的整数次幂，对信号进行FFT运算生成信号FFT结果；将本地伪码分成n段，对本地伪码序列进行FFT运算后取共轭生成n段本地伪码频域序列；对信号FFT结果分别与n段本地伪码频域序列相乘后进行IFFT，生成部分相关运算结果，筛选出当前频率下的峰值点数值和码相位；筛选出不同频率下部分相关运算结果峰值点数值和码相位，对峰值点进行判决，以判决是否捕获到信号、及捕获信号的频率和码相位；对捕获后的信号进行跟踪。本发明的技术方案实现了高速率卫星双向时间比对信号的解调。

技术领域

本发明涉及卫星信号解调领域，特别是涉及一种高速率卫星双向时间比对信号解调方法及系统。

背景技术

在现有技术中，卫星双向时间比对技术多采用伪码扩频信号调制体制，其测量原理是将待传输信号的频谱采用一个噪声似的伪随机信号扩展频谱后成为宽频带信号进行数据传输，通过获得伪码信号的相位时延信息来获得时间传递信息。这种方法测量精度较高，但是受解调算法限制，数据宽度须为伪码周期的整数倍，在现有解调方法下数据传输速率较低，导致能够实时传递处理的数据量受到制约。

鉴于此，本发明的目的在于提供一种高速率卫星双向时间比对信号解调方法及系统，以缓解现有方法实时传递处理的数据量受限的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供高速率卫星双向时间比对信号解调方法及系统，以解决现有技术存在的问题。

第一方面，本发明提供了高速率卫星双向时间比对信号解调方法，包括：对接收到的高速率卫星双向时间比对信号进行同相正交I、Q两条支路的下变频，完成信号载波剥离；将信号点数通过内插变为2的整数次幂，对信号进行FFT运算生成信号FFT结果；将本地伪码分成n段，n为本地伪码周期长度与数据周期长度的比值，对n段中的每一段尾部补零生成与伪码周期长度一致的本地伪码序列，对本地伪码序列进行FFT运算后取共轭生成n段本地伪码频域序列；对信号FFT结果分别与n段本地伪码频域序列相乘后进行IFFT，生成部分相关运算结果，对部分相关结果峰值进行筛选，筛选出当前频率下的峰值点数值和码相位；在设定的频率范围内完成频率的搜索，筛选出不同频率下部分相关运算结果的峰值点数值和码相位，对峰值点进行判决，以判决是否捕获到信号、及捕获信号的频率和码相位；对捕获后的信号进行跟踪。

进一步地，对捕获后的信号进行跟踪包括：将信号送入锁频环、锁相环、码同步环三个环路；载波跟踪采用二阶锁频环辅助三阶锁相环的方法，对信号载波相位精确同步；码同步环通过计算信号超前、即时和滞后三路相干积分结果实现码相位的鉴别；设定三个环路的积分更新周期均为数据周期。

第二方面，本发明还提供了高速率卫星双向时间比对信号解调系统，包括：下变频模块，对接收到的高速率卫星双向时间比对信号进行同相正交I、Q两条支路的下变频，完成信号载波剥离；内插模块，将信号点数通过内插变为2的整数次幂，对信号进行FFT运算生成信号FFT结果；本地伪码模块，将本地伪码分成n段，n为本地伪码周期长度与数据周期长度的比值，对n段中的每一段尾部补零生成与伪码周期长度一致的本地伪码序列，对本地伪码序列进行FFT运算后取共轭生成n段本地伪码频域序列；相关模块，对信号FFT结果分别与n段本地伪码频域序列相乘后进行IFFT，生成部分相关运算结果，对部分相关结果峰值进行筛选，筛选出当前频率下的峰值点数值和码相位；检测判决模块，在设定的频率范围内完成频率的搜索，筛选出不同频率下部分相关运算结果的峰值点数值和码相位，对峰值点进行判决，以判决是否捕获到信号、及捕获信号的频率和码相位；跟踪单元，对捕获后的信号进行跟踪。

进一步地，跟踪单元包括锁频环、锁相环、码同步环三个环路，将信号送入锁频环、锁相环、码同步环三个环路；载波跟踪采用二阶锁频环辅助三阶锁相环的方法，对信号载波相位精确同步；码同步环通过计算信号超前、即时和滞后三路相干积分结果实现码相位的鉴别；设定三个环路的积分更新周期均为数据周期。