[发明专利]一种基于延时自相关的高动态多普勒频偏及频偏变化率估计方法

摘要

一种基于延时自相关的高动态多普勒频偏及频偏变化率估计方法，是对高动态低信息速率的扩频信号进行频率锁定以及捕获的一种有效的方法。低信息速率高动态扩频信号产生的多普勒频偏以及多普勒频偏变化率非常大，使得扩频信号的捕获及跟踪的难度提高了。本方法通过平方法将高动态扩频接收信号进行去调制，去除扩频码的影响，然后利用延时自相关的方法获得频偏和频偏变化率，辅助高动态扩频信号的捕获。极大的提高了低信息速率高动态扩频信号的可接收频偏及频偏变化率范围，使高速及超高速飞行器等平台能够建立抗干扰能力强的扩频通信链路。

主权项

一种基于延时自相关的高动态多普勒频偏及频偏变化率估计方法，其特征在于：包括步骤如下(1)首先，将本地载波ej2πfct与s(t)相乘进行下变频，然后滤波去除高频分量fc，得到基带信号s1(t)；s(t)为接收到的高动态扩频信号，如下：s(t)=c(t)d(t)ej2π((f0+fc)t+mt2)---(1)]]>式中，c(t)为伪码，d(t)为数据符号，f0为s(t)的起始频偏，fc为s(t)的载波频率，m为频率变化率，t表示时间；得到基带信号s1(t)，如下：s1(t)=c(t)d(t)ej2π(f0t+mt2)---(2)]]>(2)利用平方法消除扩频信号s1(t)的数据和扩频码的影响，得到r1(t)，如下：r1(t)=s12(t)=ej4π(f0t+mt2)---(3)]]>(3)将r1(t)进行延时自相关，得到r1(t)的延时子相关函数R(τ)，如下：R(τ)=r1(t+τ)r1(t)*=ej4π(f0t+m(t+τ)2)e-j4π(f0t+mt2)---(4)]]>设信号s(t)观测时间为T，对信s(t)号进行离散采样，采样间隔为Δt，采样点数为2N，将r1(t)离散化得到r1(n)，r1(n)分为两个长度相等的序列，r2(n)对应前N点，r3(n)对应后N点；它们具有相同的频偏变化率和不同的起始频偏；r2(n)的起始频偏为f0，r3(n)的起始频偏为延时T/2后起始频偏f1，表示为得到R(τ)的离散化表示R(n,τ)：R(n,τ)＝ej4π(ΔfNΔt)   (5)式中，Δf＝f1‑f0，对R(n,τ)做N点FFT估计出Δf，则频偏变化率m的粗略估计值为：m=Δfτ---(6)]]>式中，τ＝T/2；先由上式(6)计算出m(4)再构造出中间变量x(n)：x(n)=r1(n)e-j4πmn2---(7)]]>对x(n)进行FFT，估计出扩频信号s(t)的起始频偏估计值。