[发明专利]卫星通信高动态突发信号的捕获方法及装置

说明书

本发明公开了一种卫星通信高动态突发信号的捕获方法及装置，利用本地生成的载波信号对接收到的卫星信号进行下变频处理，在不同的通道产生对应的多普勒分割补偿载波，对信号进行变频补偿处理，送入并行捕获通道，在每个并行通道中将整个匹配滤波器等分成多个部分匹配滤波器，在每段滤波器中实现本地伪码信号与输入信号的移位相关计算,对所有相关结果补零后进行FFT运算，随后对得到的结果进行非相干后积累，对所有通道中的峰值进行比较，取最大值进行门限检测，若通过，则完成捕获。将需要搜索的大多普勒频率范围分割补偿为多个小的频率片段，从而既能压缩每条通道的多普勒频率，又能同时覆盖整个多普勒变化范围，提高捕获的性能。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，具体的涉及一种卫星通信高动态突发信号的捕获方法及装置。

背景技术

针对高动态条件下信号多普勒频率偏移大的问题，G.J.R.Povey等人首先将数字匹配滤波器和快速傅里叶算法结合起来，提出了新的模型，大大提高了捕获性能，但是这种方式多普勒频率搜索范围太小，难以满足高动态环境捕获信号的要求。

中国发明专利(专利公开号：CN102426367A)，发明名称为一种可调载波多普勒频率搜索范围的导航卫星信号捕获方法，可以减少硬件的消耗，同时较快地完成频率不确定范围的搜索，提高首次定位时间，但只考虑到是接收机静止情况，覆盖范围不够，无法满足高动态环境的需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种卫星通信高动态突发信号的捕获方法及装置，既能压缩每条通道的多普勒频率，又能同时覆盖整个多普勒变化范围，提高捕获的性能。

根据本发明实施例的一种卫星通信高动态突发信号的捕获方法，包括以下步骤：

S100、利用本地生成的载波信号对接收到的卫星信号进行下变频处理，得到下变频信号；

S200、在不同的通道产生对应的多普勒分割补偿载波，对下变频信号进行变频补偿处理，然后将变频补偿处理后的信号送入并行捕获通道；

S300、在每个并行捕获通道中将整个匹配滤波器等分成多段部分匹配滤波器，在每段部分匹配滤波器中实现本地伪码信号与输入信号的移位相关计算；

S400、对所有移位相关计算结果补零后进行FFT运算，随后对得到的结果进行非相干后积累，寻找其中的峰值；

S500、按照检测概率和虚警概率的要求设置捕获门限，对所有通道中的峰值进行比较，取最大值进行门限检测，若通过，则完成捕获，最大峰值对应的通道中得到的多普勒频率和伪码相位即为所求结果。

根据本发明实施例的一种卫星通信高动态突发信号的捕获装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现上述的卫星通信高动态突发信号的捕获方法。

根据本发明实施例的卫星通信高动态突发信号的捕获方法及装置，至少具有如下技术效果：本发明实施方式采用多普勒频率分割处理的方式，对接收信号进行变频处理，将需要搜索的多普勒频率范围分割为多个小频率片段并行处理，每个频率片段对应搜索频率范围的一部分，有效扩大了捕获范围，提高捕获信号的信噪比，增强捕获性能。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S100中下变频信号的表达式为

其中A表示卫星信号的幅度，f0表示中心频率，fd表示多普勒频偏，Tc表示接收信号伪码的周期，θ为信号初相位，D(i)表示导航信息，C(i)表示伪码信息。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S200中变频补偿处理后的信号表达式为