[发明专利]单通道单脉冲系统的扩频角跟踪信号捕获方法

摘要

本发明公开了一种单通道单脉冲系统的扩频角跟踪信号捕获方法，主要解决现有技术捕获时延较大，不能满足单通道单脉冲系统捕获的实时性要求的问题。其方案是1)以系统给定的中频频率为基准，并以系统给定的步长为单位将多普勒频偏区间划分为若干个等长的频率单元；2)通过傅里叶变换的方式将信号变换到频域，求每个频率单元对应的相关值，并求出所有频率单元对应的相关值的最大值；3)根据最大值与系统给定的门限值进行比较，判决信号是否捕获成功，得到角跟踪信号的载波估计值和码相位偏移的估计值。本发明极大地缩短了捕获时间，适用于卫星接收站、车载定向跟踪天线、无人机跟踪遥测等单通道单脉冲体制扩频角跟踪信号自跟踪。

主权项

一种单通道单脉冲系统的扩频角跟踪信号捕获方法，所述单通道单脉冲系统包括单通道合成部分、扩频角跟踪信号捕获部分和信号解算部分，其中：单通道合成部分，用于在射频将从馈源天线得到的和信号、方位差信号和俯仰差信号合成为一路带有多普勒频偏的扩频信号并输出；扩频角跟踪信号捕获部分，用于对中频单通道单脉冲信号进行搜索，采用并行码相位捕获方法对信号进行捕获；信号解算部分，用于对捕获的信号进行解扩，并根据解扩后的信号得到方位误差电压和俯仰误差电压，输出至伺服系统控制天线转动，实现跟踪天线的闭环控制；其特征在于，扩频角跟踪信号捕获的步骤包括如下：(1)将系统给定的中频频率作为本地载波频率；(2)将带有多普勒频偏的中频单通道单脉冲信号分别与本地余弦载波和本地正弦载波混频，得到两路正交信号，分别用i和q表示，将这两路正交信号进行合成，得到一路信号：x(n)＝i+j×q，再将该一路信号x(n)进行傅里叶变换，变换后的序列记为X(k)；(3)对本地扩频码y(n)进行傅里叶变换，傅里叶变换的结果为Y(k)，对Y(k)取共轭，共轭后得到的序列记为(4)将步骤(2)中的X(k)与步骤(3)中的相乘，得到乘积：对Z(k)进行傅里叶逆变换得到变换后的序列z(n)，z(n)的模值即为接收信号与本地扩频码的相关值；(5)改变本地载波频率，重复步骤(2)‑(4)，直到遍历多普勒频偏范围，得出所有不同频率的本地载波所对应的接收信号与本地扩频码的相关值；(6)找出所有相关值中的最大值M，如果该最大值M大于系统给定的门限值T，则捕获成功，执行步骤(7)；如果该最大值M小于系统给定的门限值T,则本周期捕获失败，返回步骤(1)，重新进行捕获；(7)将最大值M所对应的本地载波频率作为接收信号载波的估计值，将最大值M所对应的位置作为码相位偏移的估计值。