[发明专利]高动态无人机数据链的同步装置及方法

摘要

本发明公开了高动态无人机数据链的同步装置及方法，输入缓存模块接收并缓存数据；相关器组模块对缓存的数据部分相关；并行N‑FFT模块对相关结果并行FFT；门限判决模块对并行输出的频谱值进行门限判决；多普勒估计模块估计多普勒频率偏移量和信号尺度变化量；数据截取模块从有效数据起始位对输入数据进行截取；内插/抽取模块进行内插或抽取补偿完成多普勒时域补偿，参考相位存储模块补偿多普勒频偏引起的瞬时相位偏差。本发明可用于无人机高动态飞行中，无人机与地面站以及无人机之间的通信同步，能够实时地估计和补偿多普勒效应对频偏和信号尺度变化，能够最大程度提高通信链路同步建立的可靠性。

主权项

1.一种高动态无人机数据链的同步装置，其特征在于，包括输入缓存模块、相关器组模块、并行N‑FFT模块、门限判决模块、多普勒估计模块、数据截取模块、内插/抽取模块和参考相位存储模块；所述输入缓存模块，用于接收并缓存数据，为相关器组模块提供待相关的数据源；所述相关器组模块与所述输入缓存模块相连，用于对缓存的数据进行分组，并与本地伪随机序列进行分组相关操作，输出相关结果；所述并行N‑FFT模块与所述相关器组模块相连，用于对相关结果进行N点傅里叶变换，每个时钟周期实时输出当前的频谱值；所述门限判决模块与所述并行N‑FFT模块相连，用于对并行输出的N点频谱值中的最大值进行门限判决，并输出最大值对应的序号和捕获成功标识；所述多普勒估计模块与所述门限判决模块相连，用于根据输出的序号及并行N‑FFT频率分辨率估计多普勒频率偏移量和信号尺度变化量；所述数据截取模块与所述门限判决模块相连，用于根据捕获成功标识的时刻和处理时延计算有效数据的起始位，从该起始位对输入数据进行截取，输出有效数据；所述内插/抽取模块分别与所述数据截取模块、多普勒估计模块相连，用于根据信号尺度变化量对有效数据进行内插或抽取补偿，完成多普勒时域补偿；所述参考相位存储模块与所述多普勒估计模块相连，用于存储频率为并行N‑FFT频率分辨率的参考相位值，并根据多普勒频率偏移量对参考相位值进行抽取，将抽取到的相位值与有效数据样点相乘，补偿多普勒频偏引起的瞬时相位偏差。