[发明专利]一种跳扩频码相位和载波多普勒三维快速捕获方法

摘要

一种跳扩频码相位和载波多普勒三维快速捕获方法，首先利用本地跳频图案通过频率合成器获得本地跳频载波，并对接收信号进行解跳和低通滤波；然后对低通滤波后的数据进行数字自动增益控制并进行相应比例的抽取，减小后续处理的运算量；最后产生本地直扩码字对抽取后的数据进行解扩后进行第一次累加，累加后的数据跳频相位旋转后进行第二次累加，对累加后的数据做FFT，过比较找到最大峰值，最大峰值对应的本地跳扩码相位和频率值即为接收信号的跳扩码相位和载波多普勒，本发明实现了强干扰条件下DS/FH混合扩频系统的跳扩码相位和载波多普勒的快速、同时捕获，实现复杂度非常低，具有优异的抗干扰性能。

主权项

一种跳扩频码相位和载波多普勒三维快速捕获方法，其特征在于步骤如下：(1)利用本地跳频图案得到与跳频图案相对应的跳频频率f_i，然后产生两路正交的本地跳频载波cos(2πf_it)和‑sin(2πf_it)，即并利用产生的两路正交的本地跳频载波对接收信号r(t)进行解跳，解跳后的信号为：并通过低通滤波器滤除解跳后信号的带外频率分量；所述接收信号r(t)由公式：$r\left(t\right)=d(t+\mathrm{\τ})p(t+\mathrm{\τ})e^{j2\mathrm{\π}(f_i+f_{d_i})(t+\mathrm{\τ})},i{T}_h\<t\≤(i+1)T_h$给出，其中d(t)为符号数据，p(t)为伪码数据，f_i为当前跳频频率值，为与当前跳频频率对应的多普勒值，τ为收发端存在的时间偏差，即跳扩码相位差值，T_h为每一跳的持续时间，i为跳数；(2)采用数字自动增益控制对步骤(1)中低通滤波后的解跳信号幅值进行增益控制，使得低通滤波后的解跳信号幅值在有干扰环境和无干扰环境下保持一致；(3)按照预先设定的采样率对步骤(2)中数字自动增益控制后的信号进行采样，得到采样后的扩频码字，保证抽取之后的数据速率满足采样定理；(4)产生多路不同相位的本地扩频码字，并用所述不同相位的本地扩频码字与步骤(3)中采样扩频码字相乘，从而完成步骤(3)中采样扩频码字的解扩，得到一系列解扩后数据，然后对每一路解扩后数据进行第一次分段累加；保证第一次分段累加之后的数据速率不小于跳频跳速；(5)采用跳频相位旋转的方法对步骤(4)中获得的第一次分段累加后数据的跳频码相位进行旋转，以实现对不同跳频码相位的检测；(6)对步骤(5)中相位旋转之后的数据进行第二次分段累加，并对第二次分段累加之后的数据进行FFT运算，找到最大的FFT峰值点，并对该峰值点进行判断，若该峰值点小于预设的峰值阈值，则返回步骤(5)；若该峰值点大于等于预设的峰值阈值，则进入步骤(7)；(7)选取步骤(6)中得到的FFT峰值点对应的跳扩频码相位为当前接收信号的跳扩频码相位，该峰值点对应的频率值为当前接收信号的载波多普勒频率值，从而实现了接收信号的跳扩码相位和载波多普勒的三维快速捕获；所述跳扩码相位为跳频码相位和扩频码相位，所述跳频码相位和扩频码相位相同；(8)利用步骤(7)中捕获的接收信号跳扩码相位和载波多普勒，对跳扩码相位和载波相位进行跟踪，最终得到跳扩信号上的信息。