[发明专利]基于频率调制信号的低信噪比码捕获方法

说明书

本发明公开一种基于频率调制信号的低信噪比码捕获方法，接收频率调制信号与扩频调制信号进行拼接后的信号，对接收的拼接信号下变频处理后与本地频率调制信号进行匹配滤波处理，并对匹配滤波结果的同相和正交支路求平方和，获得判决数据；将判决数据送入自适应恒虚警判决器，并采用3/4判决策略，判决是否成功捕获拼接信号；将经下变频处理后的拼接信号和判决数据送入扩频码鉴别器，判断扩频信号是否到来，确定频率调制信号与扩频调制信号的拼接点；根据频率调制信号与扩频调制信号的拼接点，将经下变频处理后的拼接信号中扩频调制信号送入解扩模块，与本地扩频码进行相关累加，获取解扩信号。本发明具有更高的检测概率和抗干扰性能。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体为一种基于频率调制信号的低信噪比码捕获方法。

背景技术

扩频通信具有抗干扰能力强、便于码分多址等优点，被广泛应用于保密通信、GPS导航等领域。扩频码捕获是扩通信系统的关键技术之一，扩频码捕获概率、抗干扰能力直接影响系统性能，在捕获扩频码的过程中，有很多因素会影响最终的结果，导致性能降低，其中输入信号信噪比太低是捕获失败的关键原因，尤其在短突发通信中。

传统的扩频信号捕获是利用扩频码尖锐的自相关特性，将接收到的信号与本地产生的扩频码做相关运算，将相关运算的结果与门限进行比较，若大于门限值则捕获成功，否则将继续捕获过程。基本的捕获方法有滑动相关法，匹配滤波器法，序贯检测捕获法和发射信号参考法等。匹配滤波器法是基于滑动相关方法的一种改进，其效率很高，但比较适用于伪码长度较短的扩频通信。

增加扩频码长度，解扩过程中的相关运算时间越长，可以获得更高的信噪比增益，提高系统的捕获性能，但是当扩频码周期较长时，需要进行大量的延迟和加法运算，实现起来太过复杂且资源消耗过大。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于频率调制信号的低信噪比码捕获方法。

实现本发明目的的技术方案为：基于频率调制信号的低信噪比码捕获方法，包括以下步骤：

步骤1：接收频率调制信号与扩频调制信号进行拼接后的信号，对接收的拼接信号下变频处理后与本地频率调制信号进行匹配滤波处理，并对匹配滤波结果的同相和正交支路求平方和，获得判决数据；

步骤2：将判决数据送入自适应恒虚警判决器，并采用3/4判决策略，判决是否成功捕获拼接信号，若捕获成功，则进行步骤3；

步骤3：将经下变频处理后的拼接信号和判决数据送入扩频码鉴别器，判断扩频信号是否到来，确定频率调制信号与扩频调制信号的拼接点，若扩频信号到来，则进行步骤4；

步骤4：根据频率调制信号与扩频调制信号的拼接点，将经下变频处理后的拼接信号中扩频调制信号送入解扩模块，与本地扩频码进行相关累加，获取解扩信号。

优选地，所述频率调制信号与扩频调制信号进行拼接后的信号，由缓升比特数据和信息比特数据经调制后组成，缓升比特数据采用频率调制方式进行调制，信息比特数据采用扩频调制方式进行调制。

优选地，所述频率调制信号调频带宽与扩频调制信号带宽一致。

优选地，步骤1对接收的拼接信号下变频后与本地频率调制信号进行匹配滤波处理，并对匹配滤波结果的同相和正交支路求平方和，获得判决数据具体为：

根据频率调制信号形式设计接收端对应匹配滤波器；

将接收的拼接信号与本地NCO产生的正余弦信号相乘，分别得到同相和正交支路下变频信号，并送入匹配滤波器，得到匹配滤波结果；

匹配滤波结果包括同相和正交信号，将同相和正交信号进行平方和处理，获取判决数据。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：