[发明专利]一种适用于任意调制度的FM、PM信号载波捕获方法

摘要

本发明提供了一种适用于任意调制度的FM、PM信号载波捕获方法，该方法首先对输入的数字基带信号进行降采样滤波，得到降采样后的数字基带信号；然后将该数字基带信号分别与多组设定的本地载波进行混频，实现基带信号的频谱搬移；再对每个频谱搬移支路信号进行FFT变换，计算各谱线的功率并分区搜索谱线峰值，存储搜索结果；完成若干次搜索后再进行频点验证，排除噪声干扰，得到真实信号谱线；最后对得到的真实信号谱线进行对称性判决，确定捕获结果。该方法通过频谱搬移提高频率分辨率，并对整个捕获范围按频率进行分区搜索峰值，通过多次捕获统计找出真实信号，可在低信噪比的环境下实现微弱信号的搜索，适用于任意调制度的FM、PM信号载波捕获。

主权项

1.一种适用于任意调制度的FM、PM信号载波捕获方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)、对输入的数字基带数据进行降采样和滤波，得到采样率为FD的数字基带信号；(2)、将降采样后的数字基带信号输入到M个频谱搬移支路，采用M个本地载波分别对每个支路中的数字基带信号进行混频，得到M路频谱搬移信号；M为整数；(3)、分别对M路频谱搬移信号进行N点FFT变换，并计算所述FFT变换结果中每个频点的能量，记录MN个频点的能量和频率；N为整数；(4)、将步骤(3)得到的MN个频点按照频率降序排列，并将排序后的MN个频点均匀划分为Z个频率区，每个频率区内包括L个频点；然后在每个频率区内进行频点能量峰值搜索，保留能量降序排列中的前P个频点，记录所述P个频点的能量和频率值；Z、L和P均为设定的整数；(5)、重新获取N点数字基带数据，重复步骤(1)～(4)，得到另一组频点能量峰值搜索结果；在进行V次频点能量峰值搜索后，得到V组频点能量峰值搜索结果，其中：在第z个频率区内，第v次搜索得到的第p个频点的频率为F′(v,p,z)，且能量为E′(v,p,z)，v＝1、2、...、V，p＝1、2、...、P，z＝1、2、...、Z；V为设定的整数；(6)、对Z个频率区内的V次谱线峰值搜索结果进行频点验证，判断各频率区内是否存在信号，如果存在信号则确定信号的频点，作为存在信号的频率区的输出频点；(7)、经过步骤(6)的频点验证后，如果有Z′个频率区具有输出频点，且第z′个具有输出频点的频率区内具有Sz′个输出频点，则记录所述频率区内Sz′个输出频点的总能量和每个输出频点的频率，以及每个输出频点在频率矩阵Fz中的行号，其中：将第z′个具有输出频点的频率区内的Sz′个输出频点的总能量记为E0(z′)，将所述频率区内的第m个输出频点的频率记为f0(m,z′)，并将所述频点在频率矩阵Fz中的行号记为V0(m,z′)，其中，m＝1、2、...、Sz′，z′＝1、2、...、Z′，Z′和Sz′为正整数；(8)、采用最小二乘线性回归算法计算每个具有输出频点的频率区的频率估计值，以及多普勒变化率，作为当前时刻确定的Z′个频点的频率和多普勒变化率，并将每个所述频率区的总能量作为各所述频点的能量；其中，第z′个频点的频率为festimate(z′)、多普勒变化率为β(z′)、能量为E0(z′)，z′＝1、2、...、Z′；(9)、根据频点能量、多普勒变化率对步骤(8)确定的Z′个频点进行筛选，对筛选后的频点进行对称性判决，得到载波能量和载波频率；(10)、将步骤(9)得到的载波能量与设定的捕获门限进行比较，其中：若载波能量大于或等于捕获门限，则认为捕获成功，输出载波频率作为捕获频率；若载波能量小于捕获门限，否则认为捕获失败，重新进行捕获。